EP2598678B1 - Vorrichtung zum schmelzspinnen, verstrecken und aufwickeln mehrerer multifiler fäden - Google Patents

Vorrichtung zum schmelzspinnen, verstrecken und aufwickeln mehrerer multifiler fäden Download PDF

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EP2598678B1
EP2598678B1 EP11714534.2A EP11714534A EP2598678B1 EP 2598678 B1 EP2598678 B1 EP 2598678B1 EP 11714534 A EP11714534 A EP 11714534A EP 2598678 B1 EP2598678 B1 EP 2598678B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wetting
thread
threads
finishing
winding
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP11714534.2A
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English (en)
French (fr)
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EP2598678A1 (de
Inventor
Hansjörg MEISE
Detlev Schulz
Helmut Weigend
Jochen Adler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/096—Humidity control, or oiling, of filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D13/00—Complete machines for producing artificial threads
    • D01D13/02—Elements of machines in combination

Definitions

  • the invention relates to a device for melt spinning, drawing and winding a plurality of multifilament yarns according to the preamble of claim 1.
  • the multifilament yarns are spun after melting and wetted to merge, on the one hand, the plurality of fine filaments within the yarn and, on the other hand, to produce an antistatic state Filament bond of the thread safely over guide elements and godets to lead. Therefore, it is customary to perform such wetting of the filaments immediately after a first cooling of the filament strands.
  • the wetting liquid introduced into the thread composite also has the disadvantage that, in particular in the case of heat treatments, the wetting liquid also has to be heated or vaporized, depending on the type and composition, in order to heat the thread material to specific treatment temperatures. In the prior art, therefore, different methods and apparatus are known to be able to supply a wetting liquid to the threads.
  • a device in which the preparation device is formed by two separate preparation stations In a first preparation station, which is arranged upstream of a drawing device, a pre-preparation of the thread takes place. In this case, a preparation quantity of a wetting liquid, which is adapted to the subsequent heat treatment, is fed to the yarn. After the heat treatment and the stretching takes place in a second preparation station, a post-preparation to the required for the further treatment amount of a wetting liquid in the Thread to bring.
  • Each of the preparation stations thus supplies a fixed predetermined subset of the wetting liquid to the threads.
  • the preparation device is formed by a preparation station, which is assigned directly to the cooling device, such as from DE 103 09 966 A1 is known.
  • the preparation station of the cooling device is assigned and formed controllable for applying a wetting liquid.
  • the preparation station can be operated between a process speed for producing the threads and an application state at the start of the process. In that regard, a predetermined predetermined amount of wetting liquid is supplied to the threads in each operating state.
  • the threads are already wound into coils, which are treated as yarn waste.
  • bobbin changes are therefore carried out in order to avoid thread mixing in the bobbins.
  • operating conditions are to be taken into account in which the threads are preferably severed in front of the drawing device due to yarn breakages and continuously fed to a waste via a stationary suction device.
  • the object of the invention to provide a device of the generic type, with which a flexible wetting of the threads in dependence on the respective requirements and operating conditions is possible.
  • the invention is characterized in that at least one of the preparation stations can be used to one on the respective Operating condition adapted wetting of the threads to get. In this case, alternatively, only the delivered amount of wetting liquid can be changed or a complete shutdown and connection of the preparation station can be realized. Whereby, in the switched-on state, a change of the wetting amount to be dispensed is also possible.
  • at least one of the preparation stations for setting a thread wetting is controllable and / or switchable.
  • the first preparation station is formed with a movable wetting agent, so that the wetting agent can be guided either into an operating position with thread contact and into a rest position without thread contact. For threading and applying the threads they are guided with thread contact to the wetting agent. During the production of the threads, however, this thread contact can be avoided by placing the wetting agent in the rest position.
  • the development of the invention is preferably used, in which the first preparation station is selectively switchable to an operating state with thread wetting or a resting state without thread wetting.
  • the first preparation station is selectively switchable to an operating state with thread wetting or a resting state without thread wetting.
  • the first preparation station is set to a quiescent state for the withdrawal of dry threads.
  • the threads for threading could be wetted directly by the first preparation station, so that they can be safely applied against static inflation to the processing units and discharged to a waste container.
  • the thread closure during threading of the threads can preferably be improved by the wetting agent of the first preparation station being formed by a plurality of pin lubricators which are held on a common movable support. So everyone can be in a spinning position extruded threads simultaneously through the wetting agent.
  • each of the threads on the outlet side of the drafting device is wetted by the second preparation station.
  • the preparation station preferably has a stationary wetting agent with a fine-pored contact surface on which the threads can be guided in parallel together at high speeds. It is essential here that a partial wrap around the fine-pored contact surface is achieved so that adequate wetting of the threads takes place even at very high yarn speeds.
  • the preparation device is preferably formed with two separate supply units, which are assigned to the preparation stations.
  • the supply units can be connected together with a tank or preferably separated with two tanks.
  • different wetting liquids can be supplied to the threads in the first preparation station and in the second preparation station.
  • Fig. 1 is a first embodiment of the device according to the invention for melt spinning, drawing and winding several multifilament threads shown in a side view.
  • a spinning device 14 with a heatable spinning beam 1 is provided which has on its underside a spinneret 3 with a multiplicity of nozzle openings and a melt inlet 2 on an upper side.
  • the melt inlet 2 is coupled to a melt source, not shown here, for example, to an extruder.
  • a melt source not shown here, for example, to an extruder.
  • melt-leading and melt-promoting components may be arranged, which will not be discussed in detail at this point.
  • the spinning beam 1 carries on its underside a plurality of spinnerets 3, at the same time to spin a plurality of threads parallel to each other in a row-shaped or zigzag-shaped arrangement.
  • the spinning beam 1 is aligned transversely to the plane of the drawing, so that in Fig. 1 only one of the spinnerets 3 is visible.
  • the following devices and units are therefore explained in more detail only by means of a threadline. In principle, each of the five threads produced parallel to each other is treated simultaneously.
  • a cooling device 6 is provided below the spinning device 14, which is formed from a cooling shaft 8 and a blowing device 7.
  • the cooling shaft 8 is arranged below the spinneret 3 such that the multiplicity of filaments 4 extruded through the spinnerets 3 pass through the cooling shaft 8.
  • a cooling air flow can be generated, which is introduced into the cooling shaft 8, so that the filaments 4 extruded through the spinning nozzles 3 are uniformly cooled by the cooling flow.
  • a collecting thread guide 9 is arranged to merge the filaments 4 into a filament bundle 5.
  • the collecting thread guide 9 is arranged centrally below the spinneret 3, so that the filaments 4 are brought together uniformly in the collecting thread guide 9.
  • the collection thread guide 9 is assigned a first preparation station 16.1 of a preparation device 16.
  • the preparation station 16.1 has a wetting agent 36.1, a supply unit 17.1 and a tank 19.1, the supply unit 17.1 being controlled by a control device 18.
  • the wetting agent 36.1 is in this case formed stationary and combined with the collecting yarn guide 9.
  • the supply unit 17.1 preferably has a metering pump, by means of which a controllable volume flow of wetting liquid can be generated.
  • an adjacent chute 10 is arranged with an inlet yarn guide 11 arranged on the outlet side.
  • the filament bundles 5 are brought together, starting from a spinning division determined by the spacing of the spinnerets, to a treatment distance.
  • the filament bundles 5 are first brought by the inlet yarn guide 11 in the treatment distance to each other, so that the filament bundles 5 parallel next to each other with a short distance in the range of 3 - 8 mm are feasible.
  • a stretching device 15 is arranged with a plurality of driven godets 20.1 to 20.4.
  • the godets 20.1 and 20.2 form a first galette duo 13.1 and the godets 20.3 and 20.4 form a second galette duo 13.2.
  • the godets 20.1 and 20.2 of the first godet 19.1 are arranged one above the other and are each driven by separate electric motors with the same peripheral speed and opposite direction of rotation.
  • left-handed and right-handed electric motors are used to drive the godets 20.1 and 20.2 and the godets 20.3 and 20.4 of the second godet 13.2.
  • the galette shells of the godets 20.1 to 20.4 are heated to stretch the threads, in particular in the transition region between the two godets Duet 13.1 and 13.2.
  • the first godet duo 13.1 is preceded by a yarn brake 12 in the yarn path.
  • the yarn brake 12 is formed in this embodiment by a plurality of pulleys, which are freely rotatably mounted.
  • the filament bundle 5 is guided in each case in a Sectionumschlingung to the deflection rollers, wherein the filaments of the filament bundle 5 go in a band-shaped arrangement. This can be a band-shaped thread guide on the circumference of the godets 20.1 to 20.4 reach.
  • the first pair of godets 13.1 serves to pull off the filament bundles 5.
  • the filament bundles 5 are guided with a simple partial looping on the guide sheaths of the godets 20.1 and 20.2.
  • the filament bundles 5 wrap around the guide shells of the godets 20.1 and 20.2 alternately in an S-shaped threadline.
  • the godets 20.1 and 20.2 are preferably arranged such that in each case a wrap angle of> 180 ° sets in the yarn path.
  • the second godet duo 13.2 is driven at a draw speed that is higher than the draw speed.
  • the filament bundles are also performed with simple looping S-shaped on the godets 20.3 and 20.4.
  • the godet duos 13.1 and 13.2 are arranged in a godet box 21.
  • the filament bundles 5 are guided via an inlet of the godet box 21 and via an outlet of the godet box 21.
  • the preparation station 16.2 has a stationary wetting agent 36.2, which is connected to a supply unit 17.2.
  • the supply unit 17.2 which is preferably formed by a metering pump, is connected to a tank 19.2, which contains a wetting liquid.
  • the wetting agent 36.2 has a fine-pored contact surface 37, which is contacted with the filament bundles 5 guided between the godets 20.4 and 20.5.
  • a swirling device 32 is arranged in the tensioned thread piece in order to produce a homogenization of the wetting liquid in the threads 22 and to form a thread closure by forming interlacing knots.
  • the thread tension for swirling the thread 22 can advantageously be determined by a differential speed set between the godets 20.5 and 20.6.
  • the winding device 23 is arranged below the godets 20.5 and 20.6, the winding device 23 is arranged.
  • the winding device 23 is formed in this embodiment by a so-called Spulrevovlermaschine, which has a rotatable spindle support 29 with two freely projecting winding spindles 27.1 and 27.2.
  • the spindle carrier 29 is mounted in a machine frame 30.
  • the winding spindles 27.1 and 27.2 can alternately lead into an operating range for winding a coil and into a change region for replacing the coil.
  • a traversing device 25 and a pressure roller 26 is provided to wind the thread 22 to a coil 28.
  • a head thread guide 24 is provided, through which the inlet of the threads 22 is guided in the winding positions.
  • the head thread guide 24 is formed by freely rotatable pulleys to redirect the running of the godet 20.6 thread from a substantially horizontal distribution plane out to the winding point.
  • Fig. 1 illustrated embodiment is shown in an operating state, which several multifilament threads are produced side by side continuously.
  • the required thread wetting of the threads can be performed in different ways.
  • the supply unit 17.1 in the first preparation station 16.1 the supply unit 17.1 is in an idle state by the control device 18 offset, so that no wetting liquid exits at the wetting agent 36.1.
  • the filament bundles 5 are brought together solely by the collecting thread guide 9 without adding a wetting liquid.
  • the filament bundles 5 thus emerge from the chute 10 essentially in the dry state and are fed to the stretching device 15.
  • the filament bundles in the second preparation station 16.2 are wetted with a wetting liquid.
  • the wetting liquid used is preferably an oil-water emulsion or a low-viscosity pure oil in order to produce a thread closure.
  • the distribution of the wetting liquid within the yarn composite and the final thread closure is then adjusted via the swirling device 32.
  • the device according to the embodiment according to Fig. 1 in such a way, in which the supply unit 17.1 is adjusted via the control device 18 at the preparation station 16.1 such that a wetting liquid removed from the tank 19.1 is supplied to the filament bundle 5 in a minimal amount.
  • the yarn guide between the cooling device 6 and the stretching device 14 can be optimized in this way.
  • the filament bundles 5 are guided by a spinneret 3 by means of a manually guided suction gun 38 after a piecing.
  • Fig. 1 shown in dashed lines.
  • the filament bundle is wetted over the first preparation station 16.1 continuously with the wetting liquid.
  • the supply unit 17.1 is switched via the control device 18 into an operating state in which a wetting liquid removed from the tank 19.1 continuously fed to the manually guided filament bundles.
  • Fig. 2 is a further embodiment of the device according to the invention shown schematically in a side view.
  • the embodiment according to Fig. 2 is essentially identical to the embodiment according to Fig. 1 , so that at this point only the essential differences will be explained and otherwise reference is made to the aforementioned description.
  • the preparation station 16.1 on a movable wetting agent 36.1 is formed in this embodiment by a Stiftöler 33, which is held on a support.
  • the carrier is movable on a guide rail transversely to the thread running direction back and forth.
  • the wetting agent 36.1 can optionally lead to an operating position with thread contact or in a rest position without thread contact.
  • Fig. 2 the rest position of the wetting agent 36.1 is shown.
  • the operating position of the wetting agent 36.1 is shown in dashed lines.
  • the wetting agent 36. 1 is connected to the supply unit 17. 1 with a flexible line, which is coupled to a tank 19.
  • the stretching device 15 arranged below the chute 10 is designed in the inlet region with a take-off godet 39 in this exemplary embodiment.
  • the withdrawal godet 39 pulls the filament bundles 5 out of the spinning device 14.
  • the other godets of the stretching device 15 are identical to the aforementioned embodiments, so that no further explanation takes place at this point.
  • the second preparation station 16.2 arranged downstream of the stretching device 15 is likewise of identical design in this exemplary embodiment, the supply unit 17.2 and the supply unit 17.1 of both preparation stations being connected to a tank 19. Thus, identical wetting liquids are applied to the threads in both preparation stations.
  • the preparation station 16.1 is mainly used only for wetting the filament bundles during a placement process.
  • the wetting agent 36.1 of the preparation station 16.1 is guided into the operating position, so that the filament bundles 5 drawn off via a manually guided suction gun 38 are wetted with a wetting liquid prior to entry into the suction gun.
  • the wetting agent 36.1 is guided to the rest position.
  • the carrier is guided on the guide rail from the yarn path out in a rest position without thread contact. The adjustment of the carrier can be carried out manually or via a Stellaktor.
  • the carrier in the preparation station 16.1 has one pin lubricator 33 per thread, so that the insertion and removal of the wetting agent 36.1 extends equally to all parallel-guided threads. In that regard, a collective adjustment in a simple manner executable.
  • preparation stations 16.1 and 16.2 per yarn path can have a separate wetting agent.
  • all types of construction customary for wetting multifilament yarns can be used here.
  • the supply unit 17.2 is assigned a separate control device to change to perform the preparation job on the threads during the process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer multifiler Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei der Herstellung von synthetischen Fäden, insbesondere für textile Anwendungen ist es allgemein bekannt, dass die multifilen Fäden nach dem Schmelz spinnen und Abkühlen benetzt werden, um einerseits die Vielzahl der feinen Filamente innerhalb des Fadens zusammenzuführen und andererseits einen antistatischen Zustand zu erzeugen, um den Filamentverbund des Fadens sicher über Führungselemente und Galetten führen zu können. Daher ist es üblich, derartige Benetzungen der Fäden unmittelbar nach einer ersten Abkühlung der Filamentstränge durchzuführen. Die in dem Fadenverbund eingebrachte Benetzungsflüssigkeit hat jedoch auch den Nachteil, dass insbesondere bei Wärmebehandlungen die Benetzungsflüssigkeit je nach Art und Zusammensetzung ebenfalls erwärmt bzw. verdampft werden muss, um das Fadenmaterial auf bestimmte Behandlungstemperaturen zu erwärmen. Im Stand der Technik sind daher unterschiedliche Verfahren und Vorrichtung bekannt, um eine Benetzungsflüssigkeit den Fäden zuführen zu können.
  • So geht beispielsweise aus der DE 196 49 809 A1 eine Vorrichtung hervor, bei welcher die Präparationseinrichtung durch zwei separate Präparationsstationen gebildet wird. In einer ersten Präparationsstation, die an einer Verstreckeinrichtung vorgeordnet ist, erfolgt eine Vorpräparierung des Fadens. Hierbei wird eine auf die nachfolgende Wärmebehandlung abgestimmte Präparationsmenge einer Benetzungsflüssigkeit dem Faden zugeführt. Nach der Wärmebehandlung und der Verstreckung erfolgt in einer zweiten Präparationsstation eine Nachpräparierung, um die für die Weiterbehandlung erforderliche Menge einer Benetzungsflüssigkeit in den Faden einzubringen. Jede der Präparationsstationen führt somit eine fest vorgegebene Teilmenge der Benetzungsflüssigkeit den Fäden zu.
  • Aus der WO 2009/141424 A2 ist eine weitere Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln multifiler Fäden bekannt, bei welchem die Präparationseinrichtung nur eine Präparationsstation aufweist, die der Verstreckeinrichtung nachgeordnet ist. Bei dieser Vorrichtung werden die multifilen Fäden ohne jegliche Benetzung von der Spinneinrichtung abgezogen. In diesem Fall werden die Fäden im trockenen Zustand verstreckt. Hierbei sind jedoch zusätzliche Mittel wie beispielsweise Verwirbelungseinrichtungen erforderlich, um einen Mindestfadenschluss in den Fäden vor dem Verstreckvorgang sicherzustellen.
  • Grundsätzlich sind in dem Stand der Technik jedoch auch derartige Vorrichtung bekannt, bei welcher die Präparationseinrichtung durch eine Präparationsstation gebildet ist, die unmittelbar der Abkühleinrichtung zugeordnet ist, wie beispielweise aus der DE 103 09 966 A1 bekannt ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Präparationsstation der Abkühleinrichtung zugeordnet und zum Auftragen einer Benetzungsflüssigkeit steuerbar ausgebildet. So lässt sich die Präparationsstation zwischen einer Prozessgeschwindigkeit zur Herstellung der Fäden und einem Anlegezustand zu Prozessbeginn betreiben. Insoweit wird in jedem Betriebszustand eine vorbestimmte festgelegte Menge an Benetzungsflüssigkeit den Fäden zugeführt.
  • Darüber hinaus ist jedoch im Stand der Technik auch bekannt, die während eines Prozesses aufgetragene Menge an Benetzungsflüssigkeit in Abhängigkeit kontinuierlich erfassten Prozess- oder Produktparametern zu verändern. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der DE 44 44 150 A1 beschrieben. Hierbei wird eine der Abkühleinrichtung zugeordnete Präparationsstation in Abhängigkeit einer Prozessüberwachung derart gesteuert, dass je nach Messwert eine Erhöhung oder eine Absenkung des Präparationsauftrages erfolgt.
  • Alle bekannten Vorrichtungen zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mutlifiler Fäden haben eines gemein, dass sie jeweils nur sehr begrenzt einen Betriebszustand zur Herstellung von multifilen Fäden abdecken. Es treten jedoch vielfältige Betriebszustände bei der Herstellung multifiler Fäden im Schmelzspinnprozess auf. So werden bei Prozessbeginn zunächst nach einem Anspinnen die Fäden vorzugsweise über manuell geführte Anlegehilfen in die Prozessaggregate nacheinander eingefädelt. Hierbei ist darauf zu achten, dass die kontinuierlich extrudierten Filamentstränge während des gesamten Anlegevorganges kontinuierlich einem Abfallbehälter zugeführt werden können. Nachdem der Anlegevorgang beendet ist, werden die Prozessaggregate in einer nächsten Phase auf die für die Herstellung der Fäden erforderliche Prozessgeschwindigkeit beschleunigt. Während dieser Zeit werden die Fäden bereits zu Spulen gewickelt, die jedoch als Garnabfall behandelt werden. Nach Erreichen der Prozessgeschwindigkeit werden daher Spulenwechsel ausgeführt, um keine Fadenvermischung in den Spulen zu erhalten. Desweiteren sind Betriebszustände zu berücksichtigen, bei welchen die Fäden aufgrund von Fadenbrüchen vorzugsweise vor der Verstreckeinrichtung durchtrennt und kontinuierlich über eine stationäre Absaugeinrichtung einem Abfall zugeführt werden.
  • Daraus resultiert nun die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, mit welcher eine flexible Benetzung der Fäden in Abhängigkeit von den jeweiligen Erfordernissen und Betriebszuständen möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
  • Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine der Präparationsstationen dazu genutzt werden kann, um eine auf den jeweiligen Betriebszustand angepasste Benetzung der Fäden zu erhalten. Hierbei lässt sich alternativ nur die abgegebene Menge an Benetzungsflüssigkeit verändern oder ein völliges Abschalten und Zuschalten der Präparationsstation realisieren. Wobei im zugeschalteten Zustand ebenfalls eine Veränderung der abzugebenen Benetzungsmenge möglich ist. Hierzu ist zumindest eine der Präparationsstationen zur Einstellung einer Fadenbenetzung steuerbar und/oder schaltbar ausgebildet. Um möglichst die Fadenreibung bei der Führung der Fäden gering zu halten, ist die erste Präparationsstation mit einem beweglichen Benetzungsmittel ausgebildet, so dass das Benetzungsmittel wahlweise in eine Betriebsstellung mit Fadenkontakt und in eine Ruhestellung ohne Fadenkontakt führbar ist. Zum Einfädeln und Anlegen der Fäden werden diese mit Fadenkontakt an dem Benetzungsmittel geführt. Während der Herstellung der Fäden lässt sich jedoch dieser Fadenkontakt dadurch vermeiden, dass das Benetzungsmittel in die Ruhestellung versetzt wird.
  • Insbesondere zur Herstellung von vollverstreckten Fäden, die zur Verstreckung eine Wärmebehandlung erfahren, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt verwendet, bei welcher die erste Präparationsstation wahlweise in einen Betriebszustand mit Fadenbenetzung oder einen Ruhezustand ohne Fadenbenetzung schaltbar ist. So besteht die Möglichkeit, während der Herstellung der Fäden diese nur über die zweite Präparationsstation benetzen zu lassen, so dass zum Abzug trockener Fäden die erste Präparationsstation in einen Ruhezustand versetzt wird. Dagegen könnten die Fäden zum Einfädeln unmittelbar durch die erste Präparationsstation benetzt werden, so dass diese sicher vor statischen Aufblähungen an die Prozessaggregate angelegt und zu einem Abfallbehälter abgeführt werden können.
  • Der Fadenschluss beim Einfädeln der Fäden lässt sich vorzugsweise dadurch verbessern, indem das Benetzungsmittel der ersten Präparationsstation durch mehrere Stiftöler gebildet sind, die an einem gemeinsamen beweglichen Träger gehalten sind. So lassen sich alle in einer Spinnposition extrudierten Fäden gleichzeitig durch das Benetzungsmittel führen.
  • Bei der Herstellung der Fäden wird jeder der Fäden auf der Auslassseite der Verstreckeinrichtung durch die zweite Präparationsstation benetzt. Hierzu weist die Präparationsstation vorzugsweise ein stationäres Benetzungsmittel mit einer feinporigen Kontaktfläche auf, an welcher die Fäden parallel gemeinsam mit hohen Geschwindigkeiten führbar sind. Wesentlich hierbei ist, dass eine Teilumschlingung an der feinporigen Kontaktoberfläche erreicht wird, so dass selbst bei sehr hohen Fadenlaufgeschwindigkeiten eine ausreichende Benetzung der Fäden erfolgt.
  • Da die Anforderungen an die Präparationsstationen wesentlich durch die unterschiedlichen Betriebszustände bestimmt sind, wird die Präparationseinrichtung vorzugsweise mit zwei separaten Versorgungseinheiten ausgebildet, die den Präparationsstationen zugeordnet sind. Die Versorgungseinheiten lassen sich dabei gemeinsam mit einem Tank oder vorzugsweise getrennt mit zwei Tanks verbinden. So können unterschiedliche Benetzungsflüssigkeiten in der ersten Präparationsstation und in der zweiten Präparationsstation den Fäden zugeführt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Es stellen dar:
    • Fig. 1
    schematisch eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
    Fig. 2
    schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
  • In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer multifiler Fäden in einer Seitenansicht dargestellt. Zum Schmelzspinnen eines multifilen Fadens ist eine Spinneinrichtung 14 mit einem beheizbaren Spinnbalken 1 vorgesehen, der an seiner Unterseite eine Spinndüse 3 mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen und an einer Oberseite einen Schmelzezulauf 2 aufweist. Der Schmelzezulauf 2 ist mit einer hier nicht dargestellten Schmelzequelle beispielsweise einem Extruder gekoppelt. Innerhalb des Spinnbalkens 1 können weitere schmelzeführende und schmelzefördernde Bauteile angeordnet sein, auf die an dieser Stelle nicht näher eingegangen wird.
  • Der Spinnbalken 1 trägt an seiner Unterseite mehrere Spinndüsen 3, um gleichzeitig mehrere Fäden parallel nebeneinander in einer reihenförmigen oder zick-zack-förmigen Anordnung zu spinnen. Der Spinnbalken 1 ist quer zur Zeichnungsebene ausgerichtet, so dass in Fig. 1 nur eine der Spinndüsen 3 sichtbar ist. Die nachfolgenden Einrichtungen und Aggregate werden daher nur anhand eines Fadenlaufs näher erläutert. Grundsätzlich wird jeder der insgesamt fünf parallel nebeneinander erzeugten Fäden gleichzeitig behandelt.
  • Unterhalb der Spinneinrichtung 14 ist eine Abkühleinrichtung 6 vorgesehen, die aus einem Kühlschacht 8 und einer Anblasvorrichtung 7 gebildet ist. Der Kühlschacht 8 ist derart unterhalb der Spinndüse 3 angeordnet, dass die Vielzahl der durch die Spinndüsen 3 extrudierten Filamente 4 den Kühlschacht 8 durchlaufen. Über die Anblasvorrichtung 7 lässt sich eine Kühlluftstrom erzeugen, der in den Kühlschacht 8 eingeleitet wird, so dass die durch die Spinndüsen 3 extrudierten Filamente 4 durch den Kühlstrom gleichmäßig abgekühlt werden.
  • Unterhalb des Kühlschachtes 8 ist ein Sammelfadenführer 9 angeordnet, um die Filamente 4 zu einem Filamentbündel 5 zusammenzuführen. Der Sammelfadenführer 9 ist hierzu mittig unterhalb der Spinndüse 3 angeordnet, so dass die Filamente 4 in dem Sammelfadenführer 9 gleichmäßig zusammengeführt werden.
  • Dem Sammelfadenführer 9 ist eine erste Präparationsstation 16.1 einer Präparationseinrichtung 16 zugeordnet. Die Präparationsstation 16.1 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein Benetzungsmittel 36.1, eine Versorgungseinheit 17.1 und einen Tank 19.1 auf, wobei die Versorgungseinheit 17.1 durch eine Steuereinrichtung 18 gesteuert wird. Das Benetzungsmittel 36.1 ist hierbei stationär ausgebildet und mit dem Sammelfadenführer 9 kombiniert. Die Versorgungseinheit 17.1 weist vorzugsweise eine Dosierpumpe auf, durch welche ein steuerbarer Volumenstrom an Benetzungsflüssigkeit erzeugt werden kann.
  • Unterhalb des Kühlschachtes 8 ist ein angrenzender Fallschacht 10 mit einem auf der Auslassseite angeordneten Einlauffadenführer 11 angeordnet. Innerhalb des Fallschachtes 10 werden die Filamentbündel 5, ausgehend von einer durch den Abstand der Spinndüsen bestimmenden Spinnteilung, auf einen Behandlungsabstand zusammengeführt. Hierzu werden die Filamentbündel 5 zunächst durch den Einlauffadenführer 11 in den Behandlungsabstand zueinander gebracht, so dass die Filamentbündel 5 parallel nebeneinander mit kurzem Abstand im Bereich von 3 - 8 mm führbar sind.
  • Unterhalb des Fallschachtes 10 ist eine Verstreckeinrichtung 15 mit mehreren angetriebenen Galetten 20.1 bis 20.4 angeordnet. Hierbei bilden die Galetten 20.1 und 20.2 ein erstes Galettenduo 13.1 und die Galetten 20.3 und 20.4 ein zweites Galettenduo 13.2. Die Galetten 20.1 und 20.2 des ersten Galettenduos 19.1 sind übereinander angeordnet und werden jeweils durch separate Elektromotoren mit dem gleicher Umfangsgeschwindigkeit und entgegengesetztem Drehsinn angetrieben. Insoweit werden linksdrehende und rechtsdrehende Elektromotoren zum Antrieb der Galetten 20.1 und 20.2 sowie der Galetten 20.3 und 20.4 des zweiten Galettenduos 13.2 verwendet. Die Galettenmäntel der Galetten 20.1 bis 20.4 sind erwärmt, um die Fäden insbesondere in dem Übergangsbereich zwischen den beiden Galettenduos 13.1 und 13.2 zu verstrecken.
  • Zum Abziehen der Filamentbündel 5 aus der Spinnzone ist dem ersten Galettenduo 13.1 eine Fadenbremse 12 im Fadenlauf vorgeordnet. Die Fadenbremse 12 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch mehrere Umlenkrollen gebildet, die frei drehbar gelagert sind. Das Filamentbündel 5 wird in jeweils einer Teilumschlingung an den Umlenkrollen geführt, wobei die Filamente des Filamentbündels 5 sich in einer bandförmigen Anordnung begeben. Damit lässt sich eine bandförmige Fadenführung an dem Umfang der Galetten 20.1 bis 20.4 erreichen.
  • Das erste Galettenduo 13.1 dient zum Abziehen der Filamentbündel 5. Hierzu werden die Filamentbündel 5 mit einer einfachen Teilumschlingung an den Führungsmänteln der Galetten 20.1 und 20.2 geführt. Die Filamentbündel 5 umschlingen die Führungsmäntel der Galetten 20.1 und 20.2 wechselseitig in einem S-förmig Fadenlauf. Hierzu sind die Galetten 20.1 und 20.2 bevorzugt derart angeordnet, dass sich im Fadenlauf jeweils ein Umschlingungswinkel von >180° einstellt.
  • Das zweite Galettenduo 13.2 wird mit einer Verstreckgeschwindigkeit angetrieben, die höher ist als die Abzugsgeschwindigkeit. Hierbei werden die Filamentbündel ebenfalls mit einfacher Umschlingung S-förmig an den Galetten 20.3 und 20.4 geführt. Die Galettenduos 13.1 und 13.2 sind in einer Galettenbox 21 angeordnet. Hierzu werden die Filamentbündel 5 über einen Einlass der Galettenbox 21 und über einen Auslass der Galettenbox 21 geführt.
  • Unterhalb der Galettenbox 21 ist eine zweite Präparationsstation 16.2 und eine weitere angetriebene Galette 20.5 angeordnet. Die Präparationsstation 16.2 weist ein stationäres Benetzungsmittel 36.2 auf, das an einer Versorungseinheit 17.2 angeschlossen ist. Die Versorgungseinheit 17.2, die vorzugsweise durch eine Dosierpumpe gebildet wird, ist mit einem Tank 19.2 verbunden, welcher eine Benetzungsflüssigkeit enthält. Das Benetzungsmittel 36.2 weist eine feinporige Kontaktoberfläche 37 auf, die an den zwischen den Galetten 20.4 und 20.5 geführten Filamentbündeln 5 kontaktiert wird.
  • Im weiteren Verlauf ist der Galette 20.5 eine weitere angetriebene Galette 20.6 zugeordnet, die oberhalb einer Aufspuleinrichtung 23 gehalten ist. Zwischen den Galetten 20.5 und 20.6 ist in den gespannten Fadenstück eine Verwirbelungseinrichtung 32 angeordnet, um in den Fäden 22 eine Vergleichmäßigung der Benetzungsflüssigkeit zu erzeugen, sowie einen Fadenschluss durch Bildung von Verflechtungsknoten zu bilden. Hierbei lässt sich die Fadenspannung zum Verwirbeln des Fadens 22 vorteilhaft durch ein zwischen den Galetten 20.5 und 20.6 eingestellte Differenzgeschwindigkeit bestimmen.
  • Unterhalb der Galette 20.5 und 20.6 ist die Aufspuleinrichtung 23 angeordnet. Die Aufspuleinrichtung 23 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine sogenannte Spulrevovlermaschine gebildet, welche einen drehbaren Spindelträger 29 mit zwei frei auskragenden Spulspindeln 27.1 und 27.2 aufweist. Der Spindelträger 29 ist in einem Maschinengestell 30 gelagert. Dabei lassen sich die Spulspindeln 27.1 und 27.2 abwechselnd in einen Betriebsbereich zum Wickeln einer Spule und in einen Wechselbereich zum Auswechseln der Spule führen. In dem Maschinengestell 30 ist eine Changiervorrichtung 25 und eine Andrückwalze 26 vorgesehen, um den Faden 22 zu einer Spule 28 zu wickeln. Oberhalb der Changiervorrichtung 25 ist ein Kopffadenführer 24 vorgesehen, durch welche der Einlauf der Fäden 22 in die Wickelstellen geführt ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kopffadenführer 24 durch frei drehbare Umlenkrollen gebildet, um den von der Galette 20.6 ablaufenden Faden aus einer im wesentlichen horizontalen Verteilebene heraus zu der Wickelstelle umzulenken.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist in einem Betriebszustand gezeigt, welcher mehrere multifile Fäden nebeneinander kontinuierlich hergestellt werden. Hierbei lassen sich die erforderlichen Fadenbenetzungen der Fäden in verschiedene Art und Weise ausführen. Bei einer ersten Alternative ist in der ersten Präparationsstation 16.1 die Versorgungseinheit 17.1 durch die Steuereinrichtung 18 in einen Ruhezustand versetzt, so dass an dem Benetzungsmittel 36.1 keine Benetzungsflüssigkeit austritt. Insoweit werden die Filamentbündel 5 ausschließlich durch den Sammelfadenführer 9 ohne Hinzufügen einer Benetzungsflüssigkeit zusammengeführt. Die Filamentbündel 5 treten somit im wesentlichen im trockenen Zustand aus dem Fallschacht 10 heraus und werden der Verstreckeinrichtung 15 zugeführt. Nach dem Verstrecken durch die Verstreckeinheit 15 werden die Filamentbündel in der zweiten Präparationsstation 16.2 mit einer Benetzungsflüssigkeit benetzt. Als Benetzungsflüssigkeit wird dabei vorzugsweise eine Öl-Wasser-Emulsion oder ein niedrig-viskoses reines Öl verwendet, um einen Fadenschluss zu erzeugen. Die Verteilung der Benetzungsflüssigkeit innerhalb des Fadenverbunds sowie der endgültige Fadenschluss wird anschließend über die Verwirbelungseinrichtung 32 eingestellt.
  • Für den Fall, dass empfindliche Filamente gegenüber statischen Aufladungen erzeugt werden, besteht die Möglichkeit, die Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 derart zu nutzen, in dem an der Präparationsstation 16.1 die Versorgungseinheit 17.1 über die Steuereinrichtung 18 derart eingestellt ist, dass ein aus dem Tank 19.1 entnommene Benetzungsflüssigkeit in minimaler Menge dem Filamentbündel 5 zugeführt wird. Insoweit lässt sich insbesondere dadurch die Fadenführung zwischen der Abkühleinrichtung 6 und der Verstreckeinrichtung 14 optimieren. Durch den Einsatz zwei getrennter Tanks 19.1 und 19.2 können in der Präparationsstation 19.1 und 19.2 unterschiedliche Benetzungsflüssigkeiten zur Benetzung der Fäden verwendet werden.
  • Für den Fall, dass die Fäden vor Prozessbeginn durch einen Operator angelegt werden müssen, werden die Filamentbündel 5 nach einem Anspinnen durch die Spinndüse 3 mittels einer manuell geführten Saugpistole 38 geführt. Dieser Zustand ist in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. In diesem Fall wird das Filamentbündel über die erste Präparationsstation 16.1 kontinuierlich mit der Benetzungsflüssigkeit benetzt. Hierzu wird die Versorgungseinheit 17.1 über die Steuereinrichtung 18 in einen Betriebszustand geschaltet, in welchem ein aus dem Tank 19.1 entnommene Benetzungsflüssigkeit kontinuierlich den manuell geführten Filament-bündeln zugeführt wird. Somit ist ein Einfädeln und Anlegen der Filamentbündel 5 in die nachfolgenden Prozessaggregate der Verstreckeinrichtung 21 und der Aufwickeleinrichtung 23 in einfacher Art und Weise ausführbar. Statische Aufblähungen der Filamentbündel, die ein Anlegen erschweren, werden vermieden. Zudem ist ein Verhaken und Verhäddern der Filamente bei Einlass in die manuell geführte Saugpistole nicht möglich.
  • In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass an dieser Stelle nur die wesentlichen Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Präparationsstation 16.1 ein bewegliches Benetzungsmittel 36.1 auf. Das Benetzungsmittel 36.1 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Stiftöler 33 gebildet, der an einem Träger gehalten ist. Der Träger ist an einer Führungsschiene quer zur Fadenlaufrichtung hin und her bewegbar. Somit lässt sich das Benetzungsmittel 36.1 wahlweise in eine Betriebsstellung mit Fadenkontakt oder in eine Ruhestellung ohne Fadenkontakt führen. In Fig. 2 ist die Ruhestellung des Benetzungsmittels 36.1 dargestellt. Die Betriebsstellung des Benetzungsmittels 36.1 ist gestrichelt eingezeichnet. Das Benetzungsmittel 36.1 ist mit einer flexiblen Leitung mit der Versorgungseinheit 17.1 verbunden, die mit einem Tank 19 gekoppelt ist.
  • Die unterhalb des Fallschachtes 10 angeordnete Verstreckeinrichtung 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel im Einlassbereich mit einer Abzugsgalette 39 ausgeführt. Die Abzugsgalette 39 zieht die Filamentbündel 5 aus der Spinneinrichtung 14 ab. Die übrigen Galetten der Verstreckeinrichtung 15 sind identisch zu den vorgenannten Ausführungsbeispielen ausgeführt, so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt.
  • Die der Verstreckeinrichtung 15 nachgeordnete zweite Präparationsstation 16.2 ist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls identisch ausgebildet, wobei die Versorgungseinheit 17.2 und die Versorgungseinheit 17.1 beider Präparationsstationen mit einem Tank 19 verbunden sind. Somit werden in beiden Präparationsstationen identische Benetzungsflüssigkeiten auf die Fäden aufgetragen.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Präparationsstation 16.1 vorwiegend nur zum Benetzen der Filamentbündel während eines Anlegevorganges eingesetzt. Hierzu wird das Benetzungsmittel 36.1 der Präparationsstation 16.1 in die Betriebsstellung geführt, so dass die über eine manuell geführte Saugpistole 38 abgezogenen Filamentbündel 5 vor Einlauf in die Saugpistole mit einer Benetzungsflüssigkeit benetzt werden. Nach dem der Anlegevorgang beendet ist und der Herstellungsbetrieb gestartet werden kann, wird das Benetzungsmittel 36.1 in die Ruhestellung geführt. Hierzu wird der Träger an der Führungsschiene aus dem Fadenlauf heraus in eine Ruheposition ohne Fadenkontakt geführt. Die Verstellung des Trägers lässt sich hierbei manuell oder über einen Stellaktor ausführen.
  • Der Träger in der Präparationsstation 16.1 weist pro Faden jeweils einen Stiftöler 33 auf, so dass das Ein- und Ausführen des Benetzungsmittels 36.1 sich auf alle parallel geführten Fäden gleichermaßen erstreckt. Insoweit ist eine kollektive Verstellung in einfacher Art und Weise ausführbar.
  • Es sei jedoch erwähnt, dass die Präparationsstationen 16.1 und 16.2 pro Fadenlauf ein separates Benetzungsmittel aufweisen können. Grundsätzlich lassen sich hierbei alle zum Benetzen von multifilen Fäden üblichen Konstruktionsvarianten einsetzen.
  • Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, dass der Versorgungseinheit 17.2 eine separate Steuereinrichtung zugeordnet ist, um Veränderungen des Präparationsauftrages an den Fäden während des Prozesses ausführen zu können.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Spinnbalken
    2
    Schmelzezulauf
    3
    Spinndüse
    4
    Filamente
    5
    Filamentbündel
    6
    Abkühleinrichtung
    7
    Anblasvorrichtung
    8
    Kühlschacht
    9
    Sammelfadenführer
    10
    Fallschacht
    11
    Einlauffadenführer
    12
    Fadenbremse
    13.1, 13.2
    Galettenduo
    14
    Spinneinrichtung
    15
    Verstreckeinrichtung
    16
    Präparationseinrichtung
    16.1, 16.2
    Präparationsstation
    17.1, 17.2
    Versorgungseinheit
    18
    Steuereinrichtung
    19, 19.1, 19.2
    Tank
    20.1 ... 20.6
    Galette
    21
    Galettenbox
    22
    Faden
    23
    Aufspuleinrichtung
    24
    Kopffadenführer
    25
    Changiervorrichtung
    26
    Andrückwalze
    27.1, 27.2
    Spulspindel
    28
    Spule
    29
    Spindelträger
    30
    Maschinengestell
    31
    Spulhülse
    32
    Verwirbelungseinrichtung
    33
    Stif töler
    36.1, 36.2
    Benetzungsmittel
    37
    Kontaktoberfläche
    38
    Saugpistole
    39
    Abzugsgalette

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Verstrecken und Aufwickeln mehrerer multifiler Fäden mit einer Spinneinrichtung (14), einer Abkühleinrichtung (6), einer Verstreckeinrichtung (15), einer Aufspuleinrichtung (23) und einer zwischen der Abkühleinrichtung (6) und der Aufspuleinrichtung (23) angeordneten Präparationseinrichtung (16) zum Benetzen der Fäden, wobei die Präparationseinrichtung (16) durch zwei separate Präparationsstationen (16.1, 16.2) gebildet ist, die im Fadenlauf der Verstreckeinrichtung (15) vor- und nachgeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass,
    zumindest eine der Präparationsstationen (16.1, 16.2) zur Einstellung einer Fadenbenetzung steuerbar und/oder schaltbar ausgebildet ist , wobei eine erste Präparationsstation (16.1) der Verstreckeinrichtung (15) vorgeordnet ist und ein bewegliches Benetzungsmittel (36.1) aufweist, das wahlweise in eine Betriebsstellung mit Fadenkontakt und in eine Ruhestellung ohne Fadenkontakt führbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die erste Präparationsstation (16.1) wahlweise in einen Betriebszustand mit Fadenbenetzung oder einen Ruhezustand ohne Fadenbenetzung schaltbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Benetzungsmittel (36.1) durch mehrere Stiftöler (33) gebildet sind, die an einem gemeinsamen beweglichen Träger gehalten sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die zweite Präparationsstation (16.2) ein stationäres Benetzungsmittel (36.2) mit einer feinporigen Kontaktoberfläche (37) aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Präparationseinrichtung (16) zwei separate Versorgungseinheiten (17.1, 17.2) aufweist, die mit den Präparationsstationen (16.1, 16.2) zur Zuführung einer Benetzungsflüssigkeit verbunden sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Versorgungseinheiten (17.1, 17.2) gemeinsam mit einem Tank (19) oder getrennt mit zwei Tanks (19.1, 19.2) verbunden sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest eine Steuereinrichtung (18) vorgesehen ist, die mit einer der Versorgungseinheiten (17.1, 17.2) gekoppelt ist.
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