EP3047056A1

EP3047056A1 - Vorrichtung zur herstellung mehrfarbiger gekräuselter verbundfäden

Info

Publication number: EP3047056A1
Application number: EP14771827.4A
Authority: EP
Inventors: Volker Birkholz
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: WO2015039971A1; EP3047056B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung mehrfarbiger gekräuselter Verbundfäden. Die Vorrichtung weist eine Schmelzspinneinrichtung zum Extrudieren mehrerer Filamentbündel aus mehreren verschiedenfarbigen Polymerschmelzen, eine Abkühleinrichtung, eine Behandlungseinrichtung und eine Aufwickeleinrichtung auf. Zum Extrudieren der Filamentbündel sind den Schmelzeerzeugern mehrere Spinndüsen zugeordnet. Um eine gleichmäßige und energieeinsparende Herstellung der Verbundfäden zu ermöglichen, weist erfindungsgemäß jede der Spinndüsen ein Runddüsenpaket mit mehreren an einer Unterseite segmentförmig angeordneten Gruppen von Düsenbohrungen auf, welche über getrennte Schmelzekanäle und mehrere an einer Oberseite des Runddüsenpaketes ausgebildete Schmelzeeinlässe mit den Schmelzeerzeugern verbunden sind.

Description

Vorrichtung zur Herstellung mehrfarbiger gekräuselter Verbundfäden

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung mehrfarbiger gekräuselter Verbundfäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung mehrfarbiger gekräuselter Verbundfäden ist beispielsweise aus der EP 1 035 238 AI bekannt.

Bei der bekannten Vorrichtung werden zur Herstellung eines mehrfarbigen ge- kräuselten Verbundfadens zunächst mehrere ein gefärbte Polymerschmelzen parallel nebeneinander erzeugt und durch mehrere separate Spinndüsen zu jeweils einem einfarbigen Filamentbündel extrudiert. Die Filamentbündel bestehen aus einer Vielzahl einzelner Filamentstränge, die durch die Düsenöffnungen der Spinndüse zu endlosen Strängen extrudiert werden. Nach mehreren Behandlungsschrit- ten durch Abkühlen und VerStrecken werden die farbigen Filamentbündel zu einem Verbundfaden zusammengeführt. Der Verbundfaden erhält eine Mischfarbe, die sich aus dem Zusammenschluss der farbigen Filamente der einzelnen Filamentbündel einstellt. Dabei ist es üblich, die farbigen Filamentbündel gemeinsam einer Texturierdüse zuzuführen, um aus den Filamentbündeln einen gemeinsamen Fadenstopfen zu bilden. Bevorzugt wird jedoch der Zusammenschluss der farbigen Filamente nach der Texturierung mittels einer Verwirbelungsdüse ausgeführt.

Bei der bekannten Vorrichtung sind die Spinndüsen zur Herstellung eines Verbundfadens mit Abstand nebeneinander an der Unterseite eines beheizten Spinn- balkens gehalten. In Abhängigkeit von der Anzahl der Farben, können dabei zwei, drei oder sogar vier Spinndüsen nebeneinander zur Herstellung eines Verbundfadens genutzt werden. Nach dem Extrudieren werden die Filamentbündel in Ab- hängigkeit einer Spinnteilung nebeneinander abgekühlt und zur weiteren Behandlung abgezogen.

In Praxis werden derartige Verbundfäden jedoch meist in Gruppen von mehreren Verbundfäden gleichzeitig parallel nebeneinander hergestellt. In Abhängigkeit von der Anzahl der Farben, die die Anzahl der Filamentbündel pro Verbundfaden bestimmt, ergeben sich somit entsprechend lange Spinnbalken mit nebeneinander angeordneten Spinndüsen, wobei die Versorgung der Spinndüsen über entsprechend lange Schmelzeleitungen zwischen den Schmelzeerzeugern und den Spinn- düsen erfolgen muss. Damit ist ein relativ hoher apparativer Aufwand erforderlich, um eine gleichmäßige Beheizung und Schmelzeführung zu gewährleisten. Zudem werden die Fäden üblicherweise in der Behandlungseinrichtung mit kurzen Abständen parallel nebeneinander geführt. Hierzu ist es erforderlich, dass die Filamentbündel nach dem Abkühlen relativ stark ausgelenkt werden müssen, um gemeinsam in der Behandlungseinrichtung behandelt zu werden. Derartige Auslenkungen insbesondere der im äußeren Bereich des Spinnbalkens erzeugten Filamentbündel verursachen zwangsläufig unterschiedliche Fadenführungen, die sich negativ auf die physikalische Ausbildung der Filamentstränge auswirken kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung mehrfarbiger gekräuselter Verbundfäden der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, mit welcher eine Gruppe von Verbundfäden mit hoher Gleichmäßigkeit und geringem Energieeinsatz herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jede der Spinndüsen ein Runddüsenpaket mit mehreren an einer Unterseite segmentförmig angeordneten Gruppen von Düsenbohrungen aufweist, welche über getrennte Schmelzeka- näle und mehrere an einer Oberseite des Runddüsenpaketes ausgebildeten Schmelzeeinlässen mit den Schmelzeerzeugern verbunden sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merk- malskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.

Die Erfindung war auch nicht durch die bekannte Vorrichtung aus der DE 10 2009 038 496 AI naheliegend. Die bekannte Vorrichtung beruht darauf, dass die Verbundflächen aus zwei Filamentbündeln erzeugt werden, die zuvor getrennt voneinander durch separate Spinndüsenpakete extrudiert werden. Nur zur Erzeugung eines der Filamentbündel aus einem Polymertyps ist ein Runddüsenpaket mit mehreren Gruppen von Düsenbohrungen vorgesehen. Insoweit lässt die bekannte Vorrichtung nicht erkennen, ob die Extrusion von verschiedenen Polymertypen, wie es bei Multicolorfäden üblich ist, auch mit einem einzigen Runddüsen- paket möglich ist. Im Gegenteil weist die unterschiedliche Behandlung der Filamentbündel, wie in der DE 10 2009 038 496 AI offenbart, auf mögliche Probleme und einen Vorbehalt, die unterschiedlichen Polymertypen mit einem Spinndüsenpaket zu extrudieren. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass insbesondere sogenannte Tricolor- oder auch Multicolor- Verbundfäden, die aus drei bzw. vier verschieden farbigen Filamentbündeln gebildet werden, in einer räumlichen Anordnung extrudierbar sind. Damit lassen sich die Filamentbündel eines Verbundfadens auf engstem Raum zum Abkühlen führen. Die Spinndüsen weisen hierzu ein Runddüsenpaket auf, an deren Unterseiten mehrere, vorzugsweise drei Gruppen von Düsenbohrungen segmentförmig zueinander aufgeteilt sind. Jeder Gruppe von Düsenbohrungen sind separate Schmelzekanäle zugeordnet, die die Düsenbohrungen über separate Schmelzeeinlässe an der Oberseite des Runddüsenpaketes mit den zugeordneten Schmelzeerzeugern verbinden. So können vorteilhaft durch drei oder vier Grup- pen von Düsenbohrungen an einem Runddüsenpaket gleichzeitig drei oder vier verschiedenfarbige Filamentbündel ex tradiert werden.

Hierbei ist von großer Bedeutung, dass innerhalb der Spinndüsen die verschieden- farbigen Polymerschmelzen getrennt voneinander führbar sind. Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Extrasion der Polymerschmelzen durch die Düsenboh- rangen ist desweiteren vorgesehen, dass die Runddüsenpakete zu jeder Gruppe von Düsenbohrungen eine von mehreren separaten Filterelementen enthalten. Für das Extrudieren der Filamentstränge an mehreren Spinndüsen, die innerhalb eines Spinnbalkens gehalten sind, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Spinndüsen innerhalb eines Spinnbalkens identisch ausgebildet sind, wobei zwischen den Schmelzeerzeugern und den Schmelzeein- lässen der Runddüsenpakete eine Verteilereinrichtung angeordnet ist. Derartige Verteilereinrichtungen weisen zumindest mehrere als Mehrfachpumpen ausgebildete Spinnpumpen auf, die die Polymerschmelze eines der Schmelzeerzeuger gleichmäßig auf mehrere Spinndüsen verteilt. Somit können die Polymerschmelzen der Schmelzeerzeuger gleichmäßig auf mehrere Runddüsenpakete der Spinndüsen mit hoher Gleichmäßigkeit verteilt werden.

Um bei einer räumlichen Anordnung der extradierten Filamentgrappen eine gleichmäßige intensive Abkühlung der Filamentstränge zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Abkühleinrichtung pro Spinndüse einen koaxial zur Spinndüse angeordneten, gasdurchlässigen Kühl- zylinder aufweist, der innerhalb eines Blaskastens angeordnet ist. Insoweit können die extradierten Filamentbündel gleichmäßig mit einem Kühlluftstrom beaufschlagt werden. Der Kühlluftstrom durchdringt den Kühlzylindermantel von außen nach innen, so dass die im Innern des Kühlzylinders einströmende Kühlluft gemeinsam mit den Filamentbündeln zu einem Fadenauslass geführt wird. Die Gleichmäßigkeit der Kühllufterzeugung am Umfang des Kühlzylinders lässt sich vorteilhaft dadurch verbessern, indem der Blaskasten aus einer oberen Druckkammer und einer unteren Verteilkammer gebildet ist, und bei welcher die untere Verteilkammer mit einer Kühlluftquelle verbunden ist. Dabei wird die Kühlluft zwischen der Verteilkammer und der Druckkammer über ein Lochblech gleichmäßig verteilt.

Zur Gewährleistung, dass der Kühllufteintritt im oberen Abschnitt des Kühlzylin- ders innerhalb der Druckkammer erfolgt, ist desweiteren vorgesehen, dass die Kühlzylinder im Bereich der Verteilkammer einen gasundurchlässigen Längenabschnitt aufweisen, die jeweils eine Fadenauslassöffnung an einer Unterseite des Blaskastens bilden. Somit stellt sich ein in Fadenlaufrichtung gerichteter Kühlluftstrom ein, der den Auslauf und das Abziehen der Filamentbündel aus dem Blas- kästen unterstützt.

Damit die hergestellten Verbundfäden direkt als Teppichgarne verwendet werden können, weist die Behandlungseinrichtung mehrere Galetten zum Abziehen und VerStrecken der Filamentbündel auf.

Darüberhinaus werden die Filamentbündel bevorzugt mittels einer sogenannten Stauchkräuselung gekräuselt. Hierzu weist die Behandlungseinrichtung vorzugsweise mehrere Texturierdüsen zum Kräuseln der Filamentbündel auf, wobei den Texturierdüsen zumindest eine Kühltrommel zum Abkühlen der gekräuselten Filamentbündel zugeordnet ist.

Die Anzahl der innerhalb der Behandlungseinrichtung vorgesehenen Texturierdüsen ist abhängig von dem jeweiligen Verfahren zur Bildung der Verbundfäden. So können beispielsweise die verschiedenfarbigen Filamentbündel gemeinsam einer Texturierdüse zugeführt werden, so dass nach dem Kräuseln die Filamentbündel zu einem gekräuselten Verbundfaden aufgelöst werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die verschiedenfarbigen Filamentbündel pro Verbundfaden separat gekräuselt werden und erst in einem Nachbehandlungsschritt durch eine Verwirbelungsdüse zusammengeführt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist grundsätzlich geeignet, um mehrfarbige gekräuselte Verbundfäden aus einem Polymerwerkstoff beispielsweise einem Polyester, Polypropylen oder Polyamid oder Kombinationen solcher Werkstoffe her- zustellen. Die mit der Vorrichtung hergestellten Verbundfäden sind unmittelbar als sogenannte BCF-Garne zur Herstellung von Teppichen geeignet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.

Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2 schematisch mehrere Ansichten eines Ausführungsbeispiels einer Spinndüse des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1

Fig. 3 schematisch eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Behandlungseinrichtung In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung mehrerer mehrfarbiger, gekräuselter Verbundfäden dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist aus einer Schmelzspinneinrichtung 1, einer Abkühleinrichtung 2, einer Behandlungseinrichtung 3 sowie einer Aufwickeleinrichtung 4 gebildet. Die Schmelzspinneinrichtung 1, die Abkühleinrichtung 2, die Behandlungseinrichtung 3 sowie die Aufwickeleinrichtung 4 sind üblicherweise in einer vertikalen Anordnung gehalten.

Die Schmelzspinneinrichtung 1 weist mehrere Schmelzeerzeuger 5.1, 5.2 und 5.3 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel durch Extruder gebildet sind. Grundsätzlich könnten die Schmelzerzeuger 5.1, 5.2 und 5.3 beispielsweise auch durch sogenannte Austragspumpen gebildet sein. Die Schmelzeerzeuger 5.1, 5.2 und 5.3 sind über Schmelzeleitungen 8.1, 8.2 und 8.3 und einer Verteilereinrichtung 47 mit mehreren Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 verbunden. Die Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 sind identisch ausgebildet und weisen jeweils drei separate Schmel- zeeinlässe auf.

Zur Erläuterung der Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 wird zusätzlich zu der Fig. 2 Bezug genommen. Die Fig. 2 zeigt mehrere Ansichten einer der Spinndüsen 10.1, 10.2 oder 10.3. So ist in Fig. 2.1 eine Querschnittsansicht der Spinndüse 10.1 dargestellt. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht einer Einlassseite der Spinndüse 10.1 und in Fig. 2.3 ist eine Draufsicht der Auslassseite der Spinndüse 10.1 dargestellt.

Die in Fig. 2 dargestellte Spinndüse 10.1 ist durch ein Runddüsenpaket 11 gebil- det. Das Runddüsenpaket 11 besteht aus einer Einlassplatte 12, einer Verteilerplatte 13 und einer Düsenplatte 14, die dichtend aufeinmal gehalten sind. Die Düsenplatte 14 enthält mehrere Gruppen von Düsenbohrungen 16.1, 16.2 und 16.3, die segmentförmig an der Düsenplatte 14 verteilt ausgebildet sind. Jede Gruppe von Düsenbohrungen 16.1, 16.2 und 16.3 enthält somit eine Vielzahl von Düsen- bohrungen, um jeweils eine Vielzahl von Filamentsträngen zu extrudieren.

Wie aus der Darstellung in Fig. 2.1 hervorgeht, münden die Düsenbohrungen 16.1, 16.2 und 16.3 jeweils in eine Sammelkammer 50.1, 50.2 und 50.3, die seg- mentförmig zwischen der Düsenplatte 14 und der Verteilerplatte 13 ausgebildet sind.

Die Verteilerplatte 13 weist jeweils mehrere Gruppen von Schmelzekanälen 17.1, 17.2 und 17.3 auf, die an einer Oberseite der Verteilerplatte 13 in mehrere Filterkammern 19.1, 19.2 und 19.3 münden und die an einer Unterseite der Verteilerplatte 13 mit jeweils einer der Sammelkammern 50.1, 50.2 und 50.3 verbunden sind. In den Filterkammern 19.1, 19.2 und 19.3 an der Oberseite der Verteilerplatte 13 sind mehrere Filterelemente 18.1, 18.2 und 18.3 angeordnet. Jeder Gruppe von Düsenbohrungen 16.1, 16.2 und 16.3 ist ein Filterelement 18.1, 18.2 und 18.3 zugeordnet. Den Filterkammern 19.1, 19.2 und 19.3 sind mehrere Einlasskammern 20.1, 20.2 und 20.3 zugeordnet.

Die Einlasskammer 20.1, 20.2 und 20.3 sind in der Einlassplatte 12 ausgebildet, die an ihrer Oberseite jeweils mehrere Schmelzeeinlässe 15.1, 15.2 und 15.3 aufweist, die unmittelbar in die zugeordneten Einlasskammern 20.1, 20.2 und 20.3 münden.

Das Runddüsenpaket 11 der Spinndüse 10.1 ist geeignet, um drei verschiedenfarbige Filamentbündel gleichzeitig zu extrudieren, wobei die farbigen Schmelzen getrennt voneinander geführt werden. Die in Fig. 1 dargestellten Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 sind an der Unterseite eines beheizten Spinnbalkens 9 angeordnet und identisch ausgebildet. Insoweit gilt die Beschreibung zu der Fig. 2 auch zu den Spinndüsen 10.2 und 10.3. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Verteilereinrichtung 47 mehrere Spinnpumpen 6.1, 6.2 und 6.3 auf, die über ein Rohrsystem 46 mit den Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 verbunden sind. Die Spinnpumpen 6.1, 6.2 und 6.3 sind den Schmelzeerzeugern 5.1, 5.2 und 5.3 zugeordnet. So ist der Schmelzeerzeuger 5.1 über die Schmelzeleitung 8.1 mit der Spinnpumpe 6.1 direkt verbunden. Der Schmelzeerzeuger 5.2 ist entsprechend über die Schmelzeleitung 8.2 mit der Spinnpumpe 6.2 und der Schmelzeerzeuger 5.3 über die Schmelzeleitung 8.3 mit der Spinnpumpe 6.3 gekoppelt. Die Spinnpumpen 6.1, 6.2 und 6.3 sind als Dreifachpumpe ausgeführt und weisen somit drei Schmelzeausgänge auf. Die Schmelzeausgänge der Spinnpumpen 6.1 und 6.2 und 6.3 sind über das Verteilerrohrsystem 46 mit den Schmelzeeinlässen 15.1, 15.2 und 15.3 der Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 verbunden. Insoweit erzeugt beispielsweise die Spinnpumpe 6.1 aus der von dem Schmelzeerzeuger 5.1 erzeugten Polymerschmelze drei gleichmäßig aufgeteilte Teilschmelzeströme, die unter Druck den Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 zugeführt werden. Die Funktion der Spinnpumpen 6.2 und 6.3 ist entsprechend, so dass an jeder Spinndüse 10.1, 10.2 und 10.3 drei verschiedenfarbige Teilschmelzeströme eingespeist werden und durch die Spinndüsen 10.1,

10.2 und 10.3 zu jeweils drei verschiedenfarbige Filamentbündel 30.1, 30.2 und

30.3 extrudiert werden. Die Filamentbündel 30.1, 30.2 und 30.3 treten an den Un- terseiten der Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 unmittelbar in die Abkühleinrichtung

2 ein, wobei die Filamentbündel 30.1, 30.2 und 30.3 in einer räumlichen Anordnung entsprechend der segmentförmigen Aufteilung der Düsenbohrungen der Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 geführt werden. Die Abkühleinrichtung 2 besteht aus einem Blaskasten 21, der unmittelbar unterhalb des Spinnbalkens 9 gehalten ist und koaxial zu den Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 jeweils einen Kühlzylinder 22.1, 22.2 und 22.3 aufweist. Die Kühlzylinder 22.1, 22.2 und 22.3 durchdringen den Blaskasten 21 vollständig bis zu einer Unterseite und bilden jeweils eine Fadenauslassöffnung 28.1, 28.2 und 28.3. Innerhalb des Blaskastens 21 ist eine obere Druckkammer 23 und eine untere Verteilkammer 24 ausgebildet, die über ein Lochblech 26 miteinander verbunden sind. Innerhalb der Verteilkammer 24 weisen die Kühlzylinder 22.1, 22.2 und 22.3 jeweils einen gasundurchlässigen Längenabschnitt 27 auf. Die Wandungen der Kühlzylinder 22.1, 22.2 und 22.3 sind im Bereich der Druckkammer 23 gasdurchlässig ausgebildet.

Die Verteilkammer 24 ist über einen Kühlluftanschluss 25 mit einer hier nicht dargestellten Kühlluftquelle verbunden.

Zur Abkühlung der im Innern der Kühlzylinder 22.1, 22.2 und 22.3 geführten Filamentbündel wird ein Kühlluftstrom über der Verteilkammer 24 der Druckkammer 23 zugeführt. Innerhalb der Druckkammer 23 durchdringt die Kühlluft die Wandungen der Kühlzylinder 22.1, 22.2 und 22.3 und trifft auf die frisch extrudierten Filamentbündel. Insoweit werden die Filamentbündel gleichmäßig über die Mantelfläche der Kühlzylinder mit einem Kühlluftstrom beaufschlagt.

Nach Abkühlung der Filamente werden die einer der Spinndüsen 10.1, 10.2 oder 10.3 zugeordneten Filamentbündel 30.1, 30.2 und 30.3 durch jeweils einen Sam- melfadenführer 48.1, 48.2 und 48.3 zusammengeführt. Anschließend werden alle Filamentbündel mittels der Behandlungseinrichtung 3 von den Spinndüsen 10.1, 10.2 und 10.3 abgezogen. Die Behandlungseinrichtung 3 ist hier nur symbolisch dargestellt, da die Prozessaggregate innerhalb der Behandlungseinrichtung 3 in Abhängigkeit von dem jeweiligen herzustellen Fadentyp ausgebildet und individuell zusammengestellt werden können. So lässt sich beispielsweise eine Verstre- ckung sowohl an den einzelnen Filamentbündeln als auch an mehreren Filament- bündeln gleichzeitig ausführen. Die Behandlungseinrichtung 3 könnte somit Präparationsvorrichtungen, Verstreckvorrichtungen, Kräuselvorrichtungen, Verwir- belungs Vorrichtungen und / oder Relaxationsvorrichtungen aufweisen. Wesentlich zur Erzeugung eines Verbundfadens ist hierbei jedoch ein Verbundmittel, das innerhalb der Behandlungseinrichtung 3 die Filamentbündel 30.1, 30.2 und 30.3 eines der Verbundfäden 31.1, 31.2, oder 31.3 zusammenführt und aus den ver- schiedenfarbigen Filamentsträngen der Filamentbündel einen Verbundfaden mit einer Mischfarbe erzeugt. Das Verbundmittel, das in Fig. 1 symbolisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 29.1, 29.2 und 29.3 gekennzeichnet ist, kann je nach Verfahren sowohl durch eine Kräuselvorrichtung oder eine Verwirbelungsvorrich- tung gebildet sein. Wesentlich hierbei ist, dass auf der Auslassseite der Behand- lung seinrichtung 3 mehrere Verbundfäden 31.1, 31.2 und 31.3 einer Aufwickeleinrichtung 4 zugeführt werden.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer möglichen Behandlungseinrichtung 3, wie sie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 einsetzbar wäre, schematisch dar- gestellt. Das Ausführungsbeispiel der Behandlungseinrichtung 3 weist pro Verbundfaden 31.1, 31.2 und 31.3 jeweils eine Präparationsvorrichtung 38, eine Fa- densammeleinrichtung 39, eine Abzugsgaletteneinheit 40, eine Streckgalettenein- heit 41, eine Texturierdüse 42, eine Kühltrommel 43, zwei Führung sgaletten 44.1 und 44.2 sowie eine zwischen den Führung sgaletten 44.1 und 44.2 angeordnete Verwirbelungs Vorrichtung 45. Die pro Verbundfaden vorgesehenen Prozessaggregate sind innerhalb der Behandlungseinrichtung 3 zu den benachbarten Prozessaggregaten der benachbarten Bearbeitungsstellen identisch ausgeführt. Dabei können die Texturierdüsen 42 oder alternativ die Verwirbelungs Vorrichtungen 45 jeweils als Verbundmittel genutzt werden, um die Filamentbündel 30.1, 30.2 und 30.3 jeweils zu einem der Verbundfäden 31.1, 31.2 und 31.3 zusammenzuführen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Filamentbündel 30.1, 30.2 und 30.3 einer der Spinndüsen 10.1, 10.2 oder 10.3 durch die Abzugsgaletteneinheit 40 abgezogen. Die Abzugsgaletteneinheit 40 ist durch mehrere Galetten 49 gebildet, die von den Filamentbündeln mehrfach umschlungen sind. Die nachgeordnete Streckgaletteneinheit 41 weist ebenfalls mehrere Galetten 49 auf, die mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit zum Verstrecken der Filamentbündel angetrieben sind. Die Galetten 49 der Abzug sgaletteneinheit 40 und der Streckgaletteneinheit 41 sind vorzugsweise beheizt ausgeführt.

Zur Kräuselung werden die Filamentbündel (30.1, 30.2 und 30.3) innerhalb der Texturierdüse 42 gemeinsam oder separat zu einem Fadenstopfen 50 aufgestaut. Die Texturierdüse 42 weist hierzu eine Förderdüse sowie eine Stauchkammer auf, die an dieser Stelle nicht näher erläutert sind. Der von der Texturierdüse 42 er- zeugte Fadenstopfen 50 wird am Umfang einer Kühltrommel 43 abgekühlt und anschließend über die Führungsgalette 44.1 zu einem gekräuselten Verbundfaden oder einem gekräuselten Teilfaden aufgelöst. Zwischen den Führungsgaletten 44.1 und 44.2 erfolgt eine Verwirbelung der bereits zu einem Verbundfaden zusammengeführten Filamentbündel oder alternativ der einzeln zugeführten Filament- bündel. Unabhängig von der Wahl der Zusammenführung der Filamentbündel zur Erzeugung des Verbundfadens wird über die Führungsgalette 44.2 der jeweilige Verbundfaden 31.1, 31.2 oder 31.3 der nachfolgenden Aufwickeleinrichtung 4 zugeführt. Wie aus der Darstellung der Fig. 1 hervorgeht, weist die Aufwickeleinrichtung 4 in diesem Ausführungsbeispiel insgesamt drei Wickelstellen 32.1, 32.2 und 32.3 auf, um die Verbundfäden 31.1, 31.2 und 31.3 zu jeweils einer Spule 37.1, 37.2 und 37.3 zu wickeln. Die Spulen 37.1 bis 37.3 werden gemeinsam an einer Spulspindel 33.1 gewickelt. Die Spulspindel 33.1 ist an einem drehbaren Spulrevolver 34 gehalten, der eine zweite Spulspindel 33.2 trägt, um die Verbundfäden kontinuierlich aufwickeln zu können. Den Spulspindeln 33.1 und 33.2 sind in den Wickelstellen 32.1 bis 32.3 jeweils eine Changiereinrichtung 36 und eine parallel zu den Spulspindeln 33.1 und 33.2 gehaltene Andrückwalze 35 zugeordnet. Derartige Aufwickeleinrichtungen sind allgemein bekannt, so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich- tung dient zur Herstellung der sogenannten Tricolor-Fäden, die jeweils aus drei verschiedenfarbigen Filamentbündeln erzeugt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch die Anzahl der gleichzeitig hergestellten Verbundfäden beispielhaft. Grundsätzlich können auch mehr als drei oder weniger als drei Fäden parallel nebeneinander erzeugt werden. Zudem ist die Anzahl der Fila- mentbündel pro Verbundfaden ebenfalls nur beispielhaft. So lassen sich vorteilhaft auch vierfarbige Verbundfäden mit der dargestellten Vorrichtung herstellen.

Bezugszeichenliste

Schmelzespinneinrichtung

2 Abkühleinrichtung

3 Behandlungseinrichtung

4 Aufwickeleinrichtung

5.1, 5.2, 5.3 Schmelzeerzeuger

6.1, 6.2, 6.3 Spinnpumpe

7.1, 7.2, 7.3 Spinnpumpenantrieb

8.1, 8.2, 8.3 Schmelzeleitung

9 Spinnbalken

10.1, 10.2, 10.3 Spinndüse

11 Runddüsenpaket

12 Einlassplatte

13 Verteilerplatte

14 Düsenplatte

15.1, 15.2, 15.3 Schmelzeeinlass

16.1, 16.2, 16.3 Gruppe von Düsenbohrungen

17.1, 17.2, 17.3 Schmelzekanäle

18.1, 18.2, 18.3 Filterelemente

19.1, 19.2, 19.3 Filterkammer

20.1, 20.2, 20.3 Einlasskammer

21 Blaskasten

22.1, 22.2, 22.3 Kühlzylinder

23 Druckkammer

24 Verteilerkammer

25 Kühlluftanschluss

26 Lochblech

27 gasundurchlässiger Längenabschnitt 28.1, 28.2, 28.3 Fadenauslassöffnungen 29. 1, 29.2, 29.3 Verbundmittel

30 1, 30.2, 30.3 Filamentbündel

31 1, 31.2, 31.3 Verbundfaden

32 1, 32.2, 32.3 Wickelstelle

33 1, 33.2 Spulspindel

34 Spulrevolver

35 Andrückwalze

36 Changiereinrichtung 37.1, 37.2, 37.3 Spule

38 Präparationsvorrichtung

39 Fadensammeleinrichtung

40 Abzugsgaletteneinheit

41 Streckgaletteneinheit 42 Texturierdüse

43 Kühltrommel

44.1, 44.2 Führungsgalette

45 Verwirbelung s Vorrichtung

46 Verteilerrohrsy stem 47 Verteilereinrichtung

48.1 , 48.2, 48.3 Sammelf adenführer

49 Galette

50 Fadenstopfen

50.1, 50.2, 50.3 Sammelkammer

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Herstellung mehrfarbiger gekräuselter Verbundfäden mit einer Schmelzspinneinrichtung (1) zum Extrudieren mehrerer Filamentbündel aus mehreren verschiedenfarbigen Polymerschmelzen, mit einer Abkühleinrichtung (2) zum Abkühlen der Filamentbündel, mit einer Behandlungseinrichtung (3) zum VerStrecken, Kräuseln und Zusammenführen der Filamentbündel und mit einer Aufwickeleinrichtung (4), wobei die Schmelzspinneinrichtung (1) mehrere Schmelzeerzeuger (5.1, 5.2, 5.3) aufweist, die mit mehreren Spinndüsen (10.1, 10.2, 10.3) verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, dass

jede der Spinndüsen (10.1, 10.2, 10.3) ein Runddüsenpaket (11) mit mehreren an einer Unterseite segmentförmig angeordnete Gruppen von Düsenbohrungen (16.1, 16.2, 16.2) aufweist, welche über getrennte Schmelzekanäle (17.1, 17.2, 17.3) und mehreren an einer Oberseite des Runddüsenpaketes (11) ausgebildeten Schmelzeeinläs- sen (15.1, 15.1, 15.3) mit den Schmelzeerzeugern (5.1, 5.2, 5.3) verbunden sind.

Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Runddüsenpakete (11) zu jeder Gruppe von Düsenbohrungen (16.1, 16.2, 16.3) eine von mehreren separaten Filterelemente (18.1, 18.2, 18.3) enthalten.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüsen (10.1, 10.2, 10.3) innerhalb eines Spinnbalkens (9) identisch ausgebildet sind, wobei zwischen den Schmelzeerzeugern (5.1, 5.2, 5.3) und den Spinndüsen (10.1, 10.2, 10.3) eine Verteilereinrichtung (47) angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Abkühleinrichtung (2) pro Spinndüse (10.1, 10.2, 10.3) einen koaxial zur Spinndüse (10.1, 10.2, 10.3) angeordneten, gasdurchlässigen Kühlzylinder (22.1, 22.2, 22.3) aufweist und dass die Kühlzylinder (22.1, 22.2, 22.3) innerhalb eines Blaskastens (21) angeordnet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Blaskasten (21) eine oberen Druckkammer (23) und eine unteren Verteilkammer (24) aufweist und dass die untere Verteilkammer (24) mit einer Kühlluftquelle (25) verbunden ist, wobei zwischen der Verteilkammer (24) und der Druckkammer (23) innerhalb des Blaskasten (21) ein Lochblech (26) zur Kühlluftverteilung angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Kühlzylinder (22.1, 22.2, 22.3) im Bereich der Verteilkammer (24) einen gasundurchlässigen Längenabschnitt (27) aufweisen, die jeweils eine Fadenauslassöffnung (28.1, 28.2, 28.3) an einer Unterseite des Blaskastens (21) bilden.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass

die Behandlungseinrichtung (3) mehrere Galetten (49) zum Abzie- hen und Verstrecken der Filamentbündel aufweist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Behandlungseinrichtung (3) mehrere Texturierdüsen (42) zum Kräuseln der Filamentbündel aufweist, wobei den Texturierdüsen (42) zumindest eine Kühltrommel (43) zum Abkühlen der gekräuselten Filamentbündel zu geordnet sind.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Behandlungseinrichtung (2) mehrere Verwirbelungs Vorrichtungen (45) zum Nachbehandeln der gekräuselten Fäden aufweist.