EP2567008B1 - Verfahren und vorrichtung zum schmelzspinnen, verstrecken und aufwickeln mehrerer synthetischer fäden - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum schmelzspinnen, verstrecken und aufwickeln mehrerer synthetischer fäden Download PDF

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EP2567008B1
EP2567008B1 EP11718704.7A EP11718704A EP2567008B1 EP 2567008 B1 EP2567008 B1 EP 2567008B1 EP 11718704 A EP11718704 A EP 11718704A EP 2567008 B1 EP2567008 B1 EP 2567008B1
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EP
European Patent Office
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threads
godets
winding
individual
godet
Prior art date
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EP11718704.7A
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EP2567008A1 (de
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Mathias STÜNDL
Marco Kaulitzki
Claus Matthies
Ludger Legge
Freddy Van Tricht
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
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    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
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    • D02J1/225—Mechanical characteristics of stretching apparatus

Definitions

  • the invention relates to a method for melt-spinning, drawing and winding a plurality of synthetic threads according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method according to the preamble of claim 7.
  • the spinnerets are held with a spinning distance to each other, so that the threads are guided within a vertical spinning distance with the spinning distance to each other.
  • a smaller distance is required, so that the transition distance between the spinning device and the drawing device is used to merge the threads.
  • it is necessary, in particular to deflect the threads in the outer regions of the yarn sheet.
  • this results in different take-off ratios of the filaments when extruding the filament strands on the spinnerets.
  • Such a method and such a device are for example from EP 0 845 550 A1 known.
  • the threads after stretching and before winding led by individually driven delivery mechanisms. Although this makes it possible to even out the thread tension differences in the threads of the group of threads caused by multiple deflection.
  • the different thread guides that already occur before and during stretching remain unconsidered and have a different effect immediately upon stretching of the threads on the individual side-by-side threads.
  • New developments such as from the DE 10 2009 021 131 A1 are known, are based on an arrangement in which the stretching device are arranged laterally next to the spinning device, wherein between the spinneret and the drawing device per thread deflection rollers are arranged.
  • the free thread line between the stretching device and the spinnerets are formed differently long for each thread. In that regard, differences are to be expected also in this process.
  • This object is achieved by a method such that the threads are withdrawn independently of each other by separate Einzelgaletten after extrusion and before the collective drawing.
  • the object can be achieved in that a plurality of juxtaposed individual godets of the stretching device are arranged upstream, wherein the individual godets are each assigned to one of the threads and are individually driven to deduct the respective thread.
  • the invention is based on the finding that, in particular during extrusion, cooling and stretching, the processes which are decisive for determining the physical properties of the filaments are due to the solidification of the amorphous molecular structure and the crystallization.
  • the molecular structure which forms on the threads during stripping thus forms the essential basis in order to achieve the desired effects with the further treatments.
  • a single godet is thus assigned to each thread, which determines the respective withdrawal of the thread from the spinneret.
  • the method variant is preferably used, in which the threads are withdrawn in a straight line run at the same withdrawal speeds on the individual godets.
  • high and uniform throughput rates can be achieved at the spinnerets.
  • the method variant has proven particularly useful, in which the threads are guided at the periphery of the single godet each with a Mehrfachumschlingung. This makes it possible to realize higher pull-off forces on each of the individual threads.
  • the yarns are combined after being pulled off to form the yarn sheet and that the yarn sheet is drawn by guiding it on a plurality of draw godets arranged one behind the other.
  • a collective stretching of the threads is possible.
  • inventive method and the device according to the invention are particularly suitable for such threads, which after the melt spinning process be fed directly to a final processing.
  • process variant in which the threads are crimped parallel to each other after drawing and before winding preferably used.
  • Such crimped threads can be used advantageously as carpet yarns.
  • the device according to the invention is preferably designed such that the individual godets are each assigned to the spinnerets at a distance in the middle.
  • each thread and in particular the filament strands forming the thread can be removed from the spinneret with a high degree of uniformity.
  • the development of the device according to the invention is provided, in which the individual godets for guiding the respective threads a plurality of rotatably mounted overflow rollers are assigned.
  • each of the threads can be led with multiple wrapping on the single godet.
  • a first temperature control of the thread is already possible in that the individual godets each have a heatable godet jacket.
  • preliminary heating preparatory to stretching can be introduced into the thread.
  • a first draw godet of the drafting means is arranged laterally next to the individual godets held in a row, wherein the draw godet on a feed side is assigned a multiple yarn guide.
  • the threads can be fed together as a group of threads with a narrow treatment distance side by side of the draw godet.
  • the device according to the invention is used in particular in the embodiment in which a crimping device is arranged between the stretching device and the winding device, which has a plurality of texturing means for collectively crimping the threads. This makes it advantageous to produce carpet yarns that can be presented directly to a further processing process.
  • FIG. 1 a first embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention is shown schematically in several views.
  • Fig. 1 represents the embodiment in a front view and Fig. 2 schematically in a side view.
  • Fig. 1 represents the embodiment in a front view
  • Fig. 2 schematically in a side view.
  • the embodiment according to Fig. 1 and 2 has a spinning device 1 with a total of three juxtaposed spinnerets 4.1,4.2 and 4.3.
  • the number of spinnerets in the spinning device 1 is exemplary and can also significantly more than three threads per spinning position include.
  • the spinnerets 4.1, 4.2 and 4.3 are held on the underside of a heated spinneret 3.
  • the spinning beam 3 contains other melt-carrying parts, not shown here, in order to supply the melt supplied via an inlet 2 thermoplastic melt a melt source the spinnerets 4.1 to 4.3.
  • at least one or more spinning pumps and distribution lines is arranged in the spinning beam 3.
  • the spinnerets 4.1 to 4.3 have on their undersides a plurality of nozzle openings, from each of which a plurality of strand-shaped filaments are extruded.
  • a cooling device 6 is arranged, which extends with a cooling shaft 7 immediately below the spinneret 4.1 to 4.3.
  • the cooling device 6 is designed in this embodiment as a cross-flow blowing, in which a cooling air flow generated by means of a laterally arranged blow chamber 8 and directed to the filament strands of the threads 5.1, 5.2 and 5.3.
  • a collection thread guide 9.1, 9.2 and 9.3 as well as a preparation device 10.1, 10.2 and 10.3 are arranged at a distance below the spinnerets 4.1, 4.2 and 4.3.
  • the collecting thread guide 9.1, 9.2 and 9.3 are each held centrally to the spinnerets 4.1, 4.2 and 4.3.
  • the group thread guide 9.1 is held centrally to the spinneret 4.1.
  • the preparation devices 10.1, 10.2 and 10.3 as well as the collection thread guides 9.1, 9.2 and 9.3 can also advantageously be combined with each other so that the filament strands are brought together and the filament strands are prepared for example by a pencil oiler.
  • the spinnerets 4.1, 4.2 and 4.3 are assigned a plurality of individual godets 11.1, 11.2 and 11.3, which in this exemplary embodiment each combine with an overflow roller 12.1, 12.2 and 12.3 are.
  • the individual godets 11.1, 11.2 and 11.3 are held at a distance substantially centrally to the respective upstream spinnerets 4.1, 4.2 and 4.3.
  • the threads 5.1, 5.2 and 5.3 can each be deducted vertically in the straight yarn path of the spinnerets 4.1, 4.2 and 4.3 through the individual godets 11.1, 11.2 and 11.3.
  • the individual godet 11.1 is associated with the spinneret 4.1, which extrudes the filament strands to the yarn 5.1.
  • each individual godet 11.1 to 11.3 and the overflow rollers 12.1 to 12.3 are held cantilevered on a machine frame 25, wherein each individual godet 11.1 to 11.3 is associated with a drive 23.
  • the drives 23 in Fig. 2 if only one of the drives is shown, the individual godets 11.1, 11.2 and 11.3 are driven independently of each other.
  • the drives 23 can be controlled by individual control units or by a common control unit.
  • the individual godets 11.1 to 11.3 are arranged in a row next to each other.
  • a first draw godet 14.1 of a drawing device 13 is arranged laterally next to the single godet 11.3.
  • a multiple yarn guide 15 is arranged, which merges the running of the individual godets 11.1 to 11.3 threads 5.1 to 5.3 to a yarn sheet 29.
  • the threads 5.1 to 5.3 have a substantially short treatment distance from each other.
  • the drawing device 13 has a plurality of draw godets 14.1 to 14.4 for collective drawing of the yarns 5.1 to 5.3, with two draw godets 14.1 and 14.2 as well as 14.3 and 14.4 forming a godet pair on which the yarns are passed in multiple wrapping.
  • the draw godets 14.3 and 14.4 are driven with respect to the draw godets 14.1 and 14.2 at a higher peripheral speed, so that the threads between the draw godets 14.2 and 14.3 are stretched.
  • each of the draw godets 14.1 to 14.4 is assigned a separate drive.
  • Fig. 2 only the drives 24.1 and 24.2 of the first two draw godets 14.1 and 14.2 are shown.
  • the draw godets 14.1 to 14.4 are in this case preferably designed with heated godet coats.
  • a winding device 17 which has a plurality of winding points 18.1, 18.2 and 18.3.
  • the yarns guided as yarns 5.1, 5.2 and 5.3 are wound parallel to each other to form coils 21.1, 21.2 and 21.3.
  • the winding device 17 has for this purpose two winding spindles 19.1 and 19.2, on which alternately the coils 21.1, 21.2 and 21.3 are wound.
  • the winding spindles 19.1 and 19.2 are arranged cantilevering on a winding turret 20, which alternately pivots the winding spindles for continuous winding of the threads between an operating region and a change region.
  • the inventive method and device according to the invention is particularly advantageous to produce high quality threads in a melt spinning process, which can be used directly for further processing.
  • Fig. 3 and 4 a further preferred embodiment of the invention shown in which after the drawing of the threads, a crimping is produced on the threads.
  • the embodiment according to Fig. 3 and 4 is substantially identical to the aforementioned embodiment, so that at this point only the differences will be explained and otherwise referred to the aforementioned description.
  • a crimping device 26 is disposed between the drawing device 13 and the winding device 17.
  • the crimping device 26 has a plurality of texturing means 27 in order to texture the drawn threads 5.1 to 5.3 parallel to each other as a group of threads.
  • texturing 27 for example, texturing can be used, which consist of a delivery nozzle and a stuffer box.
  • each of the threads is 5.1 to 5.3 registeredstaucht to a yarn plug 30.1 to 30.3.
  • Such crimping devices are generally known, so that no further explanation takes place at this point.
  • the crimping device 26 comprises a cooling roller 28, on the circumference of three thread running tracks for receiving the yarn plugs 30.1 to 30.3 are formed. At the periphery of the cooling roller 28, the yarn plugs 30.1 to 30.3 are cooled.
  • the cooling roller 28 is driven by a roller drive 33.
  • the yarn plugs 30.1 to 30.2 are dissolved after the crimping to the threads 5.1 to 5.3 and withdrawn collectively from the chill roll 28 by a Abzugsgalette 31.1.
  • the withdrawal godet 31.1 which is also combined with an overflow roll, is followed by another withdrawal godet 31.2, wherein between the withdrawal godets 31.1 and 31.2 a swirling device 32 is held.
  • the withdrawal godets 31.1 and 31.2 are driven independently of each other, wherein in Fig. 4 only the drive 34 of the withdrawal godet 31.1 is shown.
  • the turbulizer 32 has to treat the yarn sheet 29 three separate treatment channels, in which each of the threads 5.1, 5.2 and 5.3 are individually swirled.
  • the method according to the invention and the device according to the invention are thus particularly advantageous in order to enable an individual withdrawal of the threads with subsequent collective treatment and joint use of the following devices.
  • the in the Fig. 1 to 4 show only exemplary some embodiments of the invention.
  • the threads drawn from the individual godets can also be formed from a plurality of filament bundles. It is essential here that the yarn guided and treated in the yarn sheet is previously removed individually during extrusion and cooling.

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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
  • Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnprozess ist es üblich, dass in einer Spinnposition mehrere Fäden parallel nebeneinander extrudiert, abgekühlt, verstreckt und zu Spulen aufgewickelt werden. Die Fäden werden nach der Extrusion als eine Fadenschar geführt und kollektiv durch Galetten verstreckt und mittels einer Aufwickeleinrichtung mit mehreren Wickelstellen kollektiv zu Spulen aufgewickelt. Damit die Mehrzahl der Fäden gleichzeitig durch eine Galetten von den Spinndüsen abgezogen werden können, ist es weiterhin üblich, die Fäden in einer ersten Übergangsstrecke auf einen kleineren Fadenabstand zueinander zusammenführen. Beim Extrudieren und Abkühlen sind die Spinndüsen mit einem Spinnabstand zueinander gehalten, so dass die Fäden innerhalb einer vertikalen Spinnstrecke mit dem Spinnabstand zueinander geführt werden. Zur kollektiven Führung der Fäden an den Galetten ist ein kleinerer Abstand erforderlich, so dass die Übergangsstrecke zwischen der Spinneinrichtung und der Verstreckeinrichtung zum Zusammenführen der Fäden genutzt wird. Dazu ist es erforderlich, insbesondere die Fäden in den äußeren Bereichen der Fadenschar auszulenken. Zudem ergeben sich somit unterschiedliche Abzugsverhältnisse der Fäden beim Extrudieren der Filamentstränge an den Spinndüsen.
  • Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus der EP 0 845 550 A1 bekannt. Um die aufgrund unterschiedlicher Auslenkungen der Fäden verursachten Spannungsunterschiede vor dem Aufwickeln der Fäden ausgleichen zu können, werden bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung die Fäden nach dem Verstrecken und vor dem Aufwickeln durch einzeln antreibbare Lieferwerke geführt. Damit lässt sich zwar eine Vergleichmäßigung der durch mehrfache Auslenkung verursachte Fadenspannungsunterschiede in den Fäden der Fadenschar erzielen. Die bereits vor und bei dem Verstrecken auftretenden unterschiedlichen Fadenführungen bleiben hierbei jedoch unberücksichtigt und wirken sich unmittelbar beim Verstrecken der Fäden an den einzelnen nebeneinander geführten Fäden unterschiedliche aus.
  • Derartige Nachteile bei der Herstellung von mehreren synthetischen Fäden parallel nebeneinander lassen sich nur dadurch gänzlich vermeiden, indem jeder einzelne Faden separat und unabhängig voneinander abgezogen, verstreckt und zu Spulen aufgewickelt wird. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus der DE 102 36 826 A1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung sind pro Faden jeweils separate Verstreckeinheiten vorgesehen, die mit einer Aufwickeleinrichtung zusammenwirken. Somit lassen sich im Wesentlichen gerade Fadenläufe zwischen der Spinneinrichtung und der Verstreckeinrichtung realisieren. Derartige Verfahren und Vorrichtungen beanspruchen jedoch einen höheren Raumbedarf, da alle Einrichtungen zum Abziehen, Verstrecken, Behandeln und Aufwickeln der Fäden in mehrfacher Ausführung vorhanden sein müssen. Insoweit werden diese Verfahrensvarianten und Vorrichtungen vorzugsweise zur Herstellung von Verbundfäden genutzt, bei welchen jeder der erzeugten Teilfäden möglichst gleiche Eigenschaften aufweist.
  • Neu Entwicklungen, wie beispielsweise aus der DE 10 2009 021 131 A1 bekannt sind, basieren auf einer Anordnung, bei welcher die Verstreckeinrichtung seitlich neben der Spinneinrichtung angeordnet sind, wobei zwischen den Spinndüsen und der Verstreckeinrichtung pro Faden Umlenkrollen angeordnet sind. Damit lassen sich zwar größere Auslenkungen in dem Übergangsbereich zwischen der Verstreckeinrichtung und der Spinneinrichtung vermeiden. Die freie Fadenstrecke zwischen der Verstreckeinrichtung und den Spinndüsen ist jedoch für jeden Faden unterschiedliche lang ausgebildet. Insoweit sind auch bei diesem Verfahren Unterschiede zu erwarten.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei welchem die Fäden mit möglichst hoher Gleichmäßigkeit auch bei kollektiver Verstreckung herstellbar sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren derart gelöst, das die Fäden nach der Extrusion und vor der kollektiven Verstreckung unabhängig voneinander durch separate Einzelgaletten abgezogen werden.
  • Bei der Vorrichtung lässt sich die Aufgabe dadurch lösen, dass mehrere nebeneinander angeordnete Einzelgaletten der Verstreckeinrichtung vorgeordnet sind, wobei die Einzelgaletten jeweils einem der Fäden zugeordnet und zum Abzug des betreffenden Fadens einzeln antreibbar ausgebildet sind.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass insbesondere beim Extrudieren, Abkühlen und Verstrecken die zur Bestimmung der physikalischen Eigenschaften der Fäden maßgeblichen Vorgänge aufgrund der Verfestigung der amorphen Molekularstruktur sowie der Kristallisation ablaufen. Die beim Abziehen sich an den Fäden einstellende Molekularstruktur bildet somit die wesentliche Basis, um mit den Weiterbehandlungen die gewünschten Effekte zu erreichen. Erfindungsgemäß wird somit jedem Faden eine Einzelgalette zugeordnet, die den jeweiligen Abzug des Fadens von der Spinndüse bestimmt. Damit können unabhängig von der Anzahl der pro Spinnposition erzeugten Fäden jeder der Fäden mit wesentlichen identischen Eigenschaften abgezogen und der nachfolgenden kollektiven Verstreckung zugeführt werden.
  • Hierzu wird die Verfahrensvariante bevorzugt eingesetzt, bei welchem die Fäden in einem geraden Fadenlauf mit jeweils gleichen Abzugsgeschwindigkeiten an den Einzelgaletten abgezogen werden. Damit lassen sich zudem hohe und gleichmäßige Durchsatzleistungen an den Spinndüsen erreichen.
  • Zur Herstellung von Fäden mit größeren Fadentitern hat sich die Verfahrensvariante besonders bewährt, bei welcher die Fäden am Umfang der Einzelgalette jeweils mit einer Mehrfachumschlingung geführt werden. Damit lassen sich höhere Abzugskräfte an jedem der einzelnen Fäden realisieren.
  • Damit die nachfolgenden Behandlungen des Fadens für alle Fäden gemeinschaftlich durchgeführt werden können, ist desweiteren vorgesehen, dass die Fäden nach dem Abziehen zu der Fadenschar zusammengeführt werden und dass die Fadenschar durch Führung an mehreren hintereinander angeordneten Streckgaletten verstreckt werden. Damit ist eine kollektive Verstreckung der Fäden möglich.
  • Um möglichst geringe Fadenabstände zwischen den einzelnen Fäden der Fadenschar einhalten zu können, ist eine sichere Führung der Fäden erforderlich. Diese wird insbesondere durch die Verfahrensvariante erreicht, bei welcher die erste Streckgalette mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die gleich oder größer der Abzugsgeschwindigkeit der Einzelgalette ist. Bevorzugt wird eine leichte Verstreckung zwischen den Abzugsgaletten und der Streckgalette eingestellt. Je nach Fadentyp und Prozess können dabei die Fäden unmittelbar an den Einzelgaletten temperiert werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind insbesondere für derartige Fäden geeignet, die nach dem Schmelzspinnprozess unmittelbar einer Endverarbeitung zugeführt werden. So wird die Verfahrensvariante, bei welcher die Fäden nach dem Verstrecken und vor dem Aufwickeln parallel nebeneinander gekräuselt werden, bevorzugt eingesetzt. Derartige gekräuselte Fäden lassen sich vorteilhaft als Teppichgarne verwenden.
  • Um einen geraden Fadenlauf beim Abziehen der Fäden zu realisieren, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt derart ausgeführt, dass die Einzelgaletten den Spinndüsen jeweils mit Abstand mittig zugeordnet sind. So lässt sich jeder Faden und insbesondere die den Faden bildenden Filamentstränge mit hoher Gleichmäßigkeit aus der Spinndüse abziehen.
  • Zur Erzeugung höherer Abzugskräfte ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, bei welcher den Einzelgaletten zur Führung der betreffenden Fäden mehrere drehbar gelagerte Überlaufrollen zugeordnet sind. So lässt sich jeder der Fäden mit mehrfacher Umschlingung an der Einzelgalette führen.
  • Je nach Verfahren und Fadentyp ist bereits eine erste Temperierung des Fadens dadurch möglich, dass die Einzelgaletten jeweils einen beheizbaren Galettenmantel aufweisen. Insbesondere bei der Mehrfachumschlingung lassen sich somit bereits für das Verstrecken vorbereitende Erwärmungen in den Faden einbringen.
  • Um einerseits niedrige Bauhöhen der Gesamtvorrichtung und andererseits geringe Auslenkungen zu erhalten, ist gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsmäßen Vorrichtung, eine erste Streckgalette der Verstreckeinrichtung seitlich neben den in einer Reihe gehaltenen Einzelgaletten angeordnet, wobei der Streckgalette auf einer Zulaufseite eine Mehrfachfadenführung zugeordnet ist. Damit können die Fäden gemeinsam als eine Fadenschar mit engem Behandlungsabstand nebeneinander der Streckgalette zugeführt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird insbesondere in der Ausführungsform verwendet, bei welcher zwischen der Verstreckeinrichtung und der Aufwickeleinrichtung eine Kräuseleinrichtung angeordnet ist, die mehrere Texturiermittel zum kollektiven Kräuseln der Fäden aufweist. Damit lassen sich vorteilhaft Teppichgarne herstellen, die unmittelbar einem Weiterverarbeitungsprozess vorgelegt werden können.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung sind nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele gemäß den beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Es stellen dar:
    • Fig. 1
    schematisch eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
    Fig. 2
    schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
    Fig. 3
    schematisch eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
    Fig. 4
    schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3
  • In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch in mehreren Ansichten gezeigt. Fig. 1 stellt das Ausführungsbeispiel in einer Vorderansicht und Fig. 2 schematisch in einer Seitenansicht dar. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Fig. gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 weist eine Spinneinrichtung 1 mit insgesamt drei nebeneinander angeordneten Spinndüsen 4.1,4.2 und 4.3 auf. Die Anzahl der Spinndüsen in der Spinneinrichtung 1 ist beispielhaft und kann pro Spinnposition auch wesentlich mehr als drei Fäden umfassen. Die Spinndüsen 4.1, 4.2 und 4.3 sind an der Unterseite eines beheizten Spinnbalkens 3 gehalten. Der Spinnbalken 3 enthält weitere hier nicht dargestellte schmelzeführende Teile, um die über einen Zulauf 2 zugeführte thermoplastische Schmelze einer Schmelzequelle den Spinndüsen 4.1 bis 4.3 zuzuführen. Insoweit ist zumindest eine oder mehrere Spinnpumpen sowie Verteilerleitungen in dem Spinnbalken 3 angeordnet. Die Spinndüsen 4.1 bis 4.3 weisen an ihren Unterseiten eine Vielzahl von Düsenöffnungen auf, aus denen jeweils eine Vielzahl strangförmiger Filamente extrudiert werden.
  • Unterhalb des Spinnbalkens 3 ist eine Kühleinrichtung 6 angeordnet, der mit einem Kühlschacht 7 sich unmittelbar unterhalb der Spinndüse 4.1 bis 4.3 erstreckt. Die Kühleinrichtung 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Querstromanblasung ausgeführt, bei welcher ein Kühlluftstrom mittels einer seitlich angeordneten Blaskammer 8 erzeugt und auf die Filamentstränge der Fäden 5.1, 5.2 und 5.3 gerichtet ist.
  • Um die Vielzahl der pro Spinndüse 4.1 bis 4.3 erzeugten Filamentstränge zu jeweils einem Faden zusammenzuführen, ist im Abstand unterhalb der Spinndüsen 4.1, 4.2 und 4.3 jeweils ein Sammelfadenführer 9.1, 9.2 und 9.3 sowie eine Präparationseinrichtung 10.1, 10.2 und 10.3 angeordnet. Die Sammelfadenführe 9.1, 9.2 und 9.3 sind jeweils mittig zu den Spinndüsen 4.1, 4.2 und 4.3 gehalten. So ist der Sammelfadenführer 9.1 mittig zur Spinndüse 4.1 gehalten.
  • An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass die Präparationseinrichtungen 10.1, 10.2 und 10.3 sowie die Sammelfadenführer 9.1, 9.2 und 9.3 auch vorteilhaft miteinander kombiniert werden können, so dass das Zusammenführen der Filamentstränge und das Präparieren der Filamentstränge beispielsweise durch einen Stiftöler erfolgt.
  • Im weiteren Fadenverlauf sind den Spinndüsen 4.1, 4.2 und 4.3 mehrere Einzelgaletten 11.1, 11.2 und 11.3 zugeordnet, die in diesem Ausführungsbeispiel mit jeweils einer Überlaufrolle 12.1, 12.2 und 12.3 kombiniert sind. Die Einzelgaletten 11.1, 11.2 und 11.3 sind im Abstand im Wesentlichen mittig zu den jeweils vorgeordneten Spinndüsen 4.1, 4.2 und 4.3 gehalten. Somit lassen sich die Fäden 5.1, 5.2 und 5.3 jeweils vertikal im geraden Fadenlauf von den Spinndüsen 4.1, 4.2 und 4.3 durch die Einzelgaletten 11.1, 11.2 und 11.3 abziehen. So ist die Einzelgalette 11.1 der Spinndüse 4.1 zugeordnet, welche die Filamentstränge zu dem Faden 5.1 extrudiert.
  • Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, sind die Einzelgaletten 11.1 bis 11.3 und die Überlaufrollen 12.1 bis 12.3 auskragend an einem Maschinengestell 25 gehalten, wobei jede Einzelgalette 11.1 bis 11.3 einen Antrieb 23 zugeordnet ist. Durch die Antriebe 23 (in Fig. 2 ist nur einer der Antriebe dargestellt) werden die Einzelgaletten 11.1, 11.2 und 11.3 unabhängig voneinander angetrieben. Die Antriebe 23 können sowohl durch Einzelsteuergeräte oder auch durch ein gemeinsames Steuergerät gesteuert werden.
  • Wie aus der Darstellung in Fig. 1 hervorgeht, sind die Einzelgaletten 11.1 bis 11.3 in einer Reihe nebeneinander angeordnet. Im weiteren Verlauf der Fäden ist seitlich neben der Einzelgalette 11.3 eine erste Streckgalette 14.1 einer Verstreckeinrichtung 13 angeordnet. Zwischen der Streckgalette 14.1 und der Einzelgalette 11.3 ist ein Mehrfachfadenführer 15 angeordnet, welcher die von den Einzelgaletten 11.1 bis 11.3 ablaufenden Fäden 5.1 bis 5.3 zu einer Fadenschar 29 zusammengeführt. Innerhalb der Fadenschar 29 weisen die Fäden 5.1 bis 5.3 einen im Wesentlichen kurzen Behandlungsabstand zueinander auf.
  • Die Verstreckeinrichtung 13 weist zum kollektiven Verstrecken der Fäden 5.1 bis 5.3 mehrere Streckgaletten 14.1 bis 14.4 auf, wobei jeweils zwei Streckgaletten 14.1 und 14.2 sowie 14.3 und 14.4 ein Galettenduo bilden, an welchem die Fäden in mehrfacher Umschlingung geführt sind. Die Streckgaletten 14.3und 14.4 werden gegenüber den Streckgaletten 14.1 und 14.2 mit höherer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, so dass die Fäden zwischen den Streckgaletten 14.2 und 14.3 verstreckt werden.
  • Hierzu ist jeder Streckgaletten 14.1 bis 14.4 ein separater Antrieb zugeordnet. In Fig. 2 sind nur die Antriebe 24.1 und 24.2 der ersten beiden Streckgaletten 14.1 und 14.2 gezeigt. Die Streckgaletten 14.1 bis 14.4 sind hierbei vorzugsweise mit beheizten Galettenmänteln ausgeführt.
  • Unterhalb der Verstreckeinrichtung 13 ist eine Aufwickeleinrichtung 17 angeordnet, die mehrere Wickelstellen 18.1, 18.2 und 18.3 aufweist. In jeder der Wickelstellen 18.1, 18.2 und 18.3 werden die als Fadenschar geführten Fäden 5.1, 5.2 und 5.3 parallel nebeneinander zu Spulen 21.1, 21.2 und 21.3 aufgewickelt. Die Aufwickeleinrichtung 17 weist hierzu zwei Spulspindeln 19.1 und 19.2 auf, an denen abwechselnd die Spulen 21.1, 21.2 und 21.3 gewickelt werden. Die Spulspindeln 19.1 und 19.2 sind an einem Spulrevolver 20 auskragend angeordnet, welcher die Spulspindeln zum kontinuierlichen Aufwickeln der Fäden abwechselnd zwischen einem Betriebsbereich und einem Wechselbereich verschwenkt.
  • Die Zuführung der Fadenschar 29 zu der Aufwickeleinrichtung 17 erfolgt über eine Umlenkrolle 16, die der Verstreckeinrichtung 13 nachgeordnet ist.
  • Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die durch die Spinndüsen 4.1 bis 4.3 extrudierten Fäden 5.1 bis 5.3 jeweils einzeln und separat durch die angetriebenen Einzelgaletten 11.1 bis 11.3 abgezogen. Hierbei lassen sich an jedem der Fäden 5.1 bis 5.3 gleiche Abzugsgeschwindigkeiten einstellen, so dass jeder der Fäden 5.1 bis 5.3 unter gleichen Bedingungen extrudiert, abgekühlt und abgezogen werden. Erst anschließend werden die Fäden 5.1 bis 5.3 zu einer Fadenschar 29 zusammengeführt, um gemeinsam in der Verstreckeinrichtung 13 verstreckt zu werden und anschließend gemeinsam durch die Aufwickeleinrichtung 17 zu Spulen gewickelt zu werden. Neben den konstanten Abzugsbedingungen werden zudem durch die Mehrfachumlenkung an den Galetten größere Auslenkungen und Aufspreizungen der Fadenschar vermieden. Insoweit lassen sich auch vorteilhaft eine größere Anzahl von Fäden bei kollektiver Behandlung mit im Wesentlichen gleichen physikalischen Eigenschaften erzeugen.
  • Insoweit ist das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders vorteilhaft, um qualitativ hochwertige Fäden in einem Schmelzspinnprozess zu erzeugen, die unmittelbar zur Weiterbearbeitung verwendet werden können. So ist in Fig. 3 und 4 ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei welcher nach dem Verstrecken der Fäden eine Kräuselung an den Fäden erzeugt wird. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 ist im Wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten zu der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen wird.
  • Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen der Verstreckeinrichtung 13 und der Aufwickeleinrichtung 17 eine Kräuseleinrichtung 26 angeordnet. Die Kräuseleinrichtung 26 weist mehrere Texturiermittel 27 auf, um die verstreckten Fäden 5.1 bis 5.3 parallel nebeneinander als Fadenschar zu texturieren. Als Texturiermittel 27 können beispielsweise Texturierdüsen eingesetzt werden, die aus einer Förderdüse und einer Stauchkammer bestehen. Dabei wird jeder der Fäden 5.1 bis 5.3 zu einem Fadenstopfen 30.1 bis 30.3 aufgestaucht. Derartige Kräuseleinrichtungen sind allgemein bekannt, so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt. Die Kräuseleinrichtung 26 umfasst eine Kühlwalze 28, an deren Umfang drei Fadenlaufspuren zur Aufnahme der Fadenstopfen 30.1 bis 30.3 ausgebildet sind. Am Umfang der Kühlwalze 28 werden die Fadenstopfen 30.1 bis 30.3 abgekühlt. Die Kühlwalze 28 wird durch einen Walzenantrieb 33 angetrieben.
  • Wie aus der Darstellung in Fig. 3 weiter hervorgeht, werden die Fadenstopfen 30.1 bis 30.2 nach der Kräuselung zu den Fäden 5.1 bis 5.3 aufgelöst und durch eine Abzugsgalette 31.1 gemeinschaftlich von der Kühlwalze 28 abgezogen. Die Abzugsgalette 31.1, die ebenfalls mit einer Überlaufrolle kombiniert ist, ist eine weitere Abzugsgalette 31.2 nachgeordnet, wobei zwischen den Abzugsgaletten 31.1 und 31.2 eine Verwirbelungseinrichtung 32 gehalten ist. Die Abzugsgaletten 31.1 und 31.2 sind unabhängig voneinander angetrieben, wobei in Fig. 4 nur der Antrieb 34 der Abzugsgalette 31.1 gezeigt ist. Die Verwirbelungseinrichtung 32 weist zur Behandlung der Fadenschar 29 drei getrennte Behandlungskanäle auf, in welchen jeder der Fäden 5.1, 5.2 und 5.3 einzeln verwirbelt werden. Damit wird neben der Kräuselung ein intensiver Fadenschluss an den Fäden 5.1 bis 5.3 erzeugt, die anschließend über die Umlenkrolle 16 der Aufwickeleinrichtung 17 zugeführt werden. In der Aufwickeleinrichtung 17 werden die gekräuselten Fäden 5.1 bis 5.3 parallel nebeneinander zu Spulen aufgewickelt, wie bereits am Beispiel nach Fig. 2 gezeigt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind somit besonders vorteilhaft, um einen individuellen Abzug der Fäden bei nachfolgender kollektiven Behandlung und gemeinschaftlicher Nutzung der nachfolgenden Einrichtungen zu ermöglichen. Die in den Fig. 1 bis 4 zeigen nur beispielhafte einige Ausführungsvarianten der Erfindung. Grundsätzlich können die von den Einzelgaletten abgezogenen Fäden auch aus mehreren Filamentbündeln gebildet sein. Wesentlich hierbei ist, dass der in der Fadenschar geführte und behandelte Faden zuvor einzeln beim Extrudieren und Abkühlen abgezogen wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Spinneinrichtung
    2
    Zulauf
    3
    Spinnbalken
    4.1, 4.2, 4.3
    Spinndüse
    5.1, 5.2, 5.3
    Faden
    6
    Kühleinrichtung
    7
    Kühlschacht
    8
    Blaskammer
    9.1, 9.2, 9.3
    Sammelfadenführer
    10.1, 10.2, 10.3
    Präparationseinrichtung
    11.1, 11.2, 11.3
    Einzelgalette
    12.1, 12.2, 12.3
    Überlaufrolle
    13
    Verstreckeinrichtung
    14.1, 14.2, 14.3, 14.4
    Streckgalette
    15
    Mehrfachfadenführer
    16
    Umlenkrolle
    17
    Aufwickeleinrichtung
    18.1, 18.2, 18.3
    Wickelstellen
    19.1, 19.2
    Spulspindeln
    20
    Spulrevolver
    21.1, 21.2, 21.3
    Spulen
    23
    Antrieb der Einzelgaletten
    24.1, 24.2
    Antrieb der Streckgaletten
    25
    Maschinengestell
    26
    Kräuseleinrichtung
    27
    Texturiermittel
    28
    Kühlwalze
    29
    Fadenschar
    30
    Fadenstopfen
    31.1, 31.2
    Abzugsgalette
    32
    Verwirbelungseinrichtung
    33
    Walzenantrieb
    34
    Antrieb der Abzugsgalette

Claims (12)

  1. Verfahren zum Schmelzspinnen, Verstrecken, und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden , bei welchem die synthetischen Fäden durch Extrusion feiner Filamentstränge parallel nebeneinander gesponnen, abgekühlt und abgezogen werden und bei welchem die Fäden kollektiv als eine Fadenschar verstreckt und zu Spulen aufgewickelt werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fäden nach der Extrusion und vor der kollektiven Verstreckung unabhängig voneinander durch separate Einzelgaletten abgezogen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fäden in einem geraden Fadenlauf mit jeweils gleichen Abzugsgeschwindigkeiten an den Einzelgaletten abgezogen werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fäden am Umfang der Einzelgaletten jeweils mit einer Mehrfachumschlingung geführt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fäden nach dem Abziehen zu der Fadenschar zusammengeführt werden und dass die Fadenschar durch Führung an mehreren hintereinander angeordneten Streckgaletten verstreckt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Streckgalette mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die gleich oder größer der Abzugsgeschwindigkeit der Einzelgaletten ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fäden nach dem Verstrecken und vor dem Aufwickeln parallel nebeneinander gekräuselt werden.
  7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Spinneinrichtung (1), die mehrere Spinndüsen (4.1, 4.2, 4.3) zum Extrudieren einer Vielzahl von Filamentsträngen pro Faden (5.1, 5.2, 5.3) aufweist, mit einer Verstreckeinrichtung (13), die mehrere hintereinander angeordnete Streckgaletten (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) zum kollektiven Verstrecken der Fäden aufweist und mit einer Aufwickeleinrichtung (17), die mehrere Wickelstellen (18.1, 18.2, 18.3) zum kollektiven Aufspulen der Fäden zu mehreren Spulen (21.1, 21.2, 21.3) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mehrere nebeneinander angeordnete Einzelgaletten (11.1, 11.2, 11.3) der Verstreckeinrichtung (13) vorgeordnet sind, wobei die Einzelgaletten (11.1, 11.2, 11.3) jeweils einem der Fäden (5.1, 5.2, 5.3) zugeordnet und zum Abzug des betreffenden Fadens einzeln antreibbar ausgebildet sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Einzelgaletten (11.1, 11.2, 11.3) den Spinndüsen (4.1, 4.2, 4.3) jeweils im Abstand mittig zugeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    den Einzelgaletten (11.1, 11.2, 11.3) zur Führung der betreffenden Fäden mehrere drehbar gelagerte Überlaufrollen (12.1, 12.2, 12.3) zugeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Einzelgaletten (11.1, 11.2, 11.3) jeweils einen beheizbaren Galettenmantel aufweisen.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine erste Streckgalette (14.1) der Verstreckeinrichtung (13) seitlich neben den in einer Reihe gehaltenen Einzelgaletten (11.1, 11.2, 11.3) angeordnet sind und dass der Streckgalette (14.1) auf einer Zulaufseite eine Mehrfachfadenführung (15) zugeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen der Verstreckeinrichtung (13) und der Aufwickeleinrichtung (17) eine Kräuseleinrichtung (26) angeordnet ist, die mehrere Texturiermittel (27) zum kollektiven Kräuseln der Fäden aufweist.
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