EP3695032A1 - Spinnvorrichtung und verfahren zum anspinnen einer spinnvorrichtung, sowie anspinnvorrichtung - Google Patents

Spinnvorrichtung und verfahren zum anspinnen einer spinnvorrichtung, sowie anspinnvorrichtung

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Publication number
EP3695032A1
EP3695032A1 EP18779733.7A EP18779733A EP3695032A1 EP 3695032 A1 EP3695032 A1 EP 3695032A1 EP 18779733 A EP18779733 A EP 18779733A EP 3695032 A1 EP3695032 A1 EP 3695032A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spinning
shaped body
piecing
bundle
shaped
Prior art date
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Pending
Application number
EP18779733.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Franz Alfred Dürnberger
Christoph Schrempf
Christian SPERGER
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.)
Lenzing AG
Original Assignee
Lenzing AG
Chemiefaser Lenzing AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Lenzing AG, Chemiefaser Lenzing AG filed Critical Lenzing AG
Publication of EP3695032A1 publication Critical patent/EP3695032A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
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    • D01D5/02—Starting the formation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00—Forwarding filamentary material
    • B65H51/02—Rotary devices, e.g. with helical forwarding surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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    • 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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    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/313—Synthetic polymer threads
    • B65H2701/3132—Synthetic polymer threads extruded from spinnerets

Definitions

  • the invention relates to a spinning apparatus and a method for piecing a spinning device for the continuous extrusion of moldings from a spinning solution containing a solvent and cellulose dissolved in the solvent, wherein the shaped bodies are extruded as a loose curtain of spinning solution through spinning nozzles of the spinning device , the moldings of the loose spinning curtain are combined after extrusion into a shaped body bundle, and the shaped body bundle is fed in a further step to a take-off member of the spinning device to start a continuous extrusion of the moldings.
  • the invention relates to a piecing device for carrying out the method.
  • Spinning devices of the type mentioned and the spinning process carried out therewith are known from the prior art for the production of moldings, for example fibers, filaments, films, etc.
  • said processes are used to produce spun staple or continuous fibers.
  • the spinning solution is pressed through a plurality of spinnerets.
  • the extruded moldings Before the further treatment of the extruded molded body in subsequent process steps, such as washing, pressing, drying, etc., which do not take place in the spinning device itself, the extruded moldings must be continuously transported out of the spinning device, for example via a trigger member. To the moldings such a trigger To be able to supply these, they must first be combined into a bundle.
  • this first part of a spinning process is referred to as a spinning process or "spin-up", or “lace-up", of a spinning device.
  • the spinning of the spinning device is a first process section of a spinning process, which is intended to enable or initiate a continuous extrusion of moldings in the spinning process.
  • the piecing process therefore comprises all the process steps of a spinning process which are necessary between the end of a first continuous extrusion and a subsequent continuous extrusion, for example after the spinning device has come to a standstill or after spinning defects such as the tearing off of some shaped bodies below the spinnerets have occurred.
  • WO 94/28218 A1 shows a spinning device of the type mentioned in the introduction, wherein the spinning curtain extruded from the spinning nozzles is guided through a bottom-side opening of the spinning bath container.
  • the bottom-side opening acts reducing the diameter of the spinning curtain, whereby the shaped bodies are combined to form a shaped body bundle.
  • the piecing and the manipulation of the spinning curtain are made much more difficult by the very high depths of the Spinnbad employer disclosed therein.
  • Such spinning devices therefore suffer from the low reproducibility of the piecing process as well as the high susceptibility to piecing defects, which do not permit satisfactory continuous extrusion of the shaped articles and often necessitate re-spinning.
  • EP 0 574 870 A1 shows a spinning device in which the extruded molded bodies, after emerging from the spinnerets, are combined as a spinning curtain to form a shaped body bundle. This is achieved by the use of a spinning funnel in the spinning bath of the spinning bath container, which narrows down in cross-section and has a lower narrowed outlet opening. If the spinning curtain is guided through the spinning funnel, a shaped body bundle is created on exit of the shaped body from the spinning funnel and thus the further handling of the shaped body in the Spinning device facilitated during piecing.
  • spinning funnels are disadvantageously arranged deep in the spin bath container, whereby a simple handling by the operator is not given.
  • such spinning devices have the disadvantage that always high amounts of Spinnbad endlesskeit must flow through the spinning funnel in Spinnbad electer to ensure a satisfactory function, but this leads to turbulent flows in the spinning bath and adversely affects the process conditions during the continuous extrusion of the moldings.
  • EP 0 746 642 B1 describes a spinning device for remedying the above-mentioned disadvantages, a bundling element being provided for bundling the shaped bodies in the form of a deflecting element in the spinning bath container.
  • a bundling element being provided for bundling the shaped bodies in the form of a deflecting element in the spinning bath container.
  • the object of the present invention is therefore to make a piecing method of the type described in the beginning technically simpler and more reproducible.
  • the invention achieves the stated object by the features of the independent claim 1.
  • the tensile strength of the shaped bodies of the loose spinning curtain is increased at least in regions after their extrusion and before being combined to form a shaped body bundle, the continuous extrusion of the shaped bodies can be achieved and the bundling into a homogeneous shaped body bundle can be significantly improved and facilitated, which is particularly beneficial for the reliability of the piecing process.
  • the tensile strength it is possible to create the conditions that the shaped-body bundle can be mechanically bundled and / or gripped.
  • the tensile strength of the Shaped body of the loose spinning curtain can be increased so that a machine summarizing and feeding the moldings to a trigger member is possible.
  • the extruded shaped bodies which consist essentially of not yet precipitated spinning solution extruded into the moldings, have a particularly low viscosity during and immediately after extrusion from the spinnerets. Because of the low viscosity, namely the extrusion of the spinning solution is made possible by the spinnerets. The low viscosity, however, in turn requires a very low tensile strength of the moldings.
  • the extruded moldings can not withstand the forces occurring during machine manipulation and tear off. An increase of the tensile strength at least in some areas can thus enable a particularly simple and reliable method for piecing a spinning device. This advantageously also results in a more uniform and stable spinning process, since the occurrence of spinning defects can be avoided.
  • shaped bodies is understood to mean the spinning mass extruded from the spinnerets, which may, for example, be in the form of filaments or films. Such shaped bodies can subsequently be processed into end products, such as staple fibers, continuous fibers, nonwovens, films, hoses, powders, etc.
  • the invention may also be particularly distinguished when the continuous extrusion of the moldings is carried out by the Lyocell method, and it is in the moldings to cellulosic moldings, in particular cellulosic filaments, which consists of a spinning solution containing water, cellulose and tertiary Amine oxide can be extruded through spinning nozzles of the spinning device.
  • the combination of the shaped body to the shaped body bundle can take place already in the air gap between spinneret and spinning bath, whereby a better accessibility and thus a much simpler process is created.
  • Machine manipulation of the shaped bodies is generally understood to mean the combination of the shaped bodies into the shaped-body bundle and the feeding of the shaped-body bundle to a drawing-off device. Such a machine manipulation can preferably be partially or fully automated or carried out under human control. If the tensile strength of the molded body is at least partially increased in such a way that the molded body is not torn off substantially by its own weight, the reliability of the piecing process according to the invention can be further increased. If the tensile strength is at least so high that the shaped bodies can withstand a load by their own weight and do not break off, a secure machine manipulation of the extruded shaped bodies of the loose spinning curtain can take place.
  • the feed rates of a machine manipulation can namely be chosen such that they essentially correspond to the extrusion speed of the shaped bodies from the spinneret, whereby on the mold body during such manipulation always acts a force which is smaller than the weight generated by the weight of the molded body weight , It can thus be ensured that the tensile strengths of the extruded shaped bodies are high enough so that substantially no deformations of the shaped bodies due to the acting manipulation forces occur. Is created by the at least partially increasing the tensile strength an attack area on the shaped body bundle, it can be made possible in the piecing a particularly advantageous and easy handling of the shaped body bundle.
  • an attack area on the shaped body bundle By forming an attack area on the shaped body bundle, this can namely be manipulated and processed further simply and reliably in subsequent method steps.
  • the automated, mechanical handling and manipulation of the shaped body bundle is made possible by the defined attack area.
  • the shaped bodies in the attack area have a viscosity increased by 1.5 times the spinning solution, a particularly reliable handling of the shaped body bundle can be ensured.
  • the tensile strength of the shaped bodies is increased approximately in a region which, after the bundling of the shaped bodies to the shaped body bundle, overlaps substantially with the area of engagement. A safe and reliable handling of the shaped body bundle, in particular a mechanical, fully automatic manipulation, can thus be made possible.
  • the handling of the shaped body bundle can be made even more reliable if the moldings in the attack area compared to the spinning solution by 2 times, in particular by 4 times, have increased viscosity.
  • the tensile strength of the molded body in the attack area can advantageously be increased such that the carrying capacity per shaped body to tearing off at least 0.5 mN, in particular at least 1 mN.
  • the piecing process can be further increased in its reproducibility.
  • a shaped-body bundle can be distinguished by particularly reliable handling conditions, in particular reliable machine tangibility, in further method steps. If the combination of the shaped body to the shaped body bundle and / or the feeding of the shaped body bundle to the trigger member by machine, so also the reliability and reproducibility of the piecing process can be significantly improved.
  • piecing defects such as torn moldings or unwanted knots, thickenings, can be avoided by the manual combination of the moldings. A new piecing caused by such piecing can thus be prevented.
  • the mechanical combination of the shaped bodies or the mechanical feeding of the shaped body bundle to the trigger member can represent a clear labor and force relief compared to a manual piecing process for the operating personnel. A procedurally simple and reliable piecing a spinning machine can thus be guaranteed.
  • a particularly simple Anspinn compiler can be created when an automatic gripping device engages the shaped body bundle and mechanically feeds the trigger member of the spinning device.
  • An automatic gripping device can be about a gripper on a manipulator arm, which automatically grips the shaped body bundle after torsion, transported to the trigger member via displacement of the manipulator arm and provides it in the trigger member (such as by clamping, clamping, fastening, etc.).
  • the manipulator arm, which provides the shaped body bundle in the take-off member should advantageously be matched to the extrusion of the shaped bodies, in particular to the withdrawal speed of the shaped bodies, both in terms of movement speed and movement profile.
  • the gripping device advantageously engages the shaped body bundle at the trained attack area.
  • the piecing process can be further made more reliable when the shaped body bundle is cut off after being gripped by the automatic gripping device.
  • the shaped body bundle is trimmed below the engagement area, so that the lower part of the shaped body bundle is separated. The threading and folding of the trimmed shaped body bundle around the deflecting member in the spinning bath container and the subsequent feeding of the shaped body bundle to the trigger member can thus be significantly facilitated.
  • the reliability of the piecing process can be increased in a technically particularly simple manner.
  • the at least partially cooling of the moldings namely the viscosity of the extruded into the moldings dope can be increased and thus a sufficient tensile strength can be achieved in the moldings to allow a machine manipulation of the molding or the molding bundle.
  • the advantages described above can be achieved particularly easily if the temperature of the shaped body after cooling by at least 10 ° C is less than the temperature of the spinning solution. If the moldings are extruded, for example, by a lyocell process, a reduction of the temperature of the moldings, in particular directly after the extrusion from the spinning solution, by 10 ° C. can lead to at least a doubling of the viscosity.
  • the moldings are particularly preferably at least partially by at least 20 ° C, in particular by at least 30 ° C, compared to the spinning solution cooled. A sufficiently high tensile strength in the moldings can be achieved.
  • the method can be made very reliable when the cooling of the moldings by at least partially blowing the same takes place with a cooling air flow.
  • the cooling air flow used may preferably be an air flow with a moisture content, in particular of greater than or equal to 5%. Because of the continuous flow of cooling air, a reliable cooling of the moldings after extrusion from the spinnerets can take place.
  • the method can also be designed very reliable if the cooling of the shaped body by at least partially spraying done with a cooling liquid.
  • a cooling liquid is preferably an aqueous solution, for example comprising water or a solvent.
  • the cooling liquid contains a coagulant for the dissolved cellulose.
  • the coagulant may be, for example, a mixture of water and tertiary amine oxide.
  • the mechanical bundling can be carried out to form a homogeneous shaped body bundle in a procedurally simple manner.
  • the individual shaped bodies are rotated about a common point of contact with each other, so that the compact shaped body bundle is formed at the point of contact.
  • the torsion of the spinning curtain so the rotation of the individual moldings around the common point of contact, can also be particularly advantageous for a low error rate in the bundling of the moldings, since reliably almost all moldings are summarized in the bundle can. This can also be done with much less effort.
  • the torsion of the spinning curtain can overcome these disadvantages, in particular not only a compact shaped body bundle is created, but the torsion can also ensure a continuous, well controllable removal of the moldings from the spinnerets, which reliably prevent damming of the moldings and a swelling of the spinning curtain can.
  • the torsion of the spinning curtain to the shaped body bundle can be particularly easily done when the torsion axis is substantially parallel to the extrusion direction of the extruded moldings. If the torsion axis also passes through the center of the spinning curtain, it can be ensured that the torsion of the spinning curtain acts uniformly and symmetrically on all shaped bodies. A particularly homogeneous shaped body bundle without internal stresses can thus be created in the course of piecing, which can further reduce the tendency to piecing errors. A particularly reliable and reproducible piecing method can thus be provided.
  • the torsion means is formed by a rotatable turntable and the axis of rotation of the turntable runs essentially parallel to the extrusion direction of the shaped bodies.
  • the machine bundling into a homogeneous shaped body bundle can also be carried out in a procedurally simple manner, when the shaped bodies are combined by looping the spinning curtain with a loop and contraction of the loop to the shaped body bundle.
  • the looping of the loose spinning curtain and subsequent contraction can reliably provide a compact shaped body bundle.
  • wrapping can reliably the entire spinning curtain are detected and bundled at a well-defined point of contact.
  • the looping can be done very quickly, which is an automatic processing further beneficial.
  • the mechanical bundling into a homogeneous shaped-body bundle can be carried out in a procedurally simple manner if the shaped bodies are combined by passing the spinning curtain through a funnel reducing in cross section to form the shaped body bundle.
  • the invention further relates to a piecing device for piecing a spinning device, comprising a bundling device for bundling molded articles extruded from the spinning nozzles of the spinning device to form a shaped body bundle.
  • the invention has therefore further set itself the task to improve a piecing device of the aforementioned type to the effect that the method for piecing the spinning device can be performed easily and reproducibly and with little effort.
  • the invention achieves the stated object with regard to the piecing apparatus by the features of independent claim 13.
  • the piecing device has a first manipulator arm with a first end effector, a sturdy spinning device can be created, which allows a simple and reproducible piecing.
  • the piecing apparatus can, in particular, carry out the piecing of the spinning apparatus in order to relieve the operators of the spinning apparatus physically and by motor means.
  • a large amount of force is necessary to provide the spinning of the spinneret extruded molding bundles in a trigger member of the spinning device when piecing, the operator can be greatly relieved by the relatively small amount of force required in the spinning device according to the invention.
  • the spinning device according to the invention can be characterized by a particularly simple handling and high security in the operation.
  • the handling of the spinning device can be further simplified if the first end effector has a gripper for gripping a shaped body bundle.
  • the gripper on the first manipulator arm can be designed in this way that it can reliably detect the shaped body bundle and supply it to a take-off element of the spinning device.
  • a gripper may be, for example, a mechanical, pneumatic or adhesive gripper, such as a single-finger, two-finger or multi-finger gripper, a suction gripper or, for example, a nail board gripper.
  • the transport of the shaped body bundle from the spinnerets to the take-off member can take place by displacing the first manipulator arm, in particular along freely selectable trajectories in space.
  • the piecing device according to the invention may be particularly suitable for spinning a spinning device for the extrusion cellulosic shaped body from a spinning solution containing water, cellulose and tertiary amine oxide.
  • the piecing device has a second manipulator arm with a second end effector, wherein the second end effector has the bundling device, so a particularly flexible piecing with a bundling device can be created, which bundling device is thus formed displaced as needed between a use position and a rest position ,
  • the piecing device can therefore respond flexibly to the requirements of the method: for example, the bundling device can be displaced when not in use in a rest position and thus undesirable obstructions are avoided by the bundling device in the spinning device. Depending on the state of the process, the bundling device can thus be moved in and out between spinnerets and spin bath containers. A more reliable spinning device can be provided herewith.
  • a structurally simple bundling device can also be created if this is formed by a rotary device.
  • the rotary device has a rotatable means and is the rotatable means as Torsion means designed to torsion of the moldings, so a particularly stable and simple piecing device for a spinning device can be created, which can further simplify a method for piecing the spinning device on.
  • the rotation device with the torsion means may be formed in particular for receiving ends of the extruded molded bodies from the loose spinning curtain, so that the ends of the shaped bodies can be deposited on the torsion means and a torsion of the spinning curtain is generated via the rotational movement of the torsion.
  • the rotational movement of the torsion means and associated torsion of the spinning curtain to a shaped body bundle can thus replace the difficult step of bundling the shaped body by a structurally particularly simple device.
  • the piecing can be further increased in its reliability when the torsion means holding elements to increase the adhesion between moldings and Torsionsffen. This in particular if the holding elements are designed as hooks.
  • the torsion means can be made for a reliable and low-tension torsion of the shaped bodies around a common point of contact. If the torsion means formed as a turntable, the torsion of the extruded moldings can be carried out in a structurally particularly simple manner. This is particularly true when the turntable is designed to be rotatable substantially parallel to the extrusion direction of the extruded from the spinnerets molding.
  • a rotary device for torsion of the existing loose extruded moldings loose spinning curtain can be created about a torsion axis parallel to the extrusion direction of the moldings, which can produce particularly stable and reliable a compact moldings bundle.
  • the reliability and stability of the spinning device can thus be further increased overall. This is especially true if the torsion means for torsion of the extruded shaped bodies is formed around a common torsion axis and the torsion axis of the shaped bodies coincides with the axis of rotation of the torsion means.
  • the handling of the shaped body bundle by the piecing apparatus can be further improved if the piecing apparatus also has a cutting device for cutting off the shaped body bundle.
  • the cutting device can be provided on the first manipulator arm and in particular be operatively connected to the gripper in such a way that the cutting of the shaped body bundle takes place automatically after a successful gripping operation of the gripper.
  • the invention has further set itself the task of making a spinning device of the type mentioned more reliable and to facilitate the piecing of the spinning device.
  • the invention solves the problem by a spinning device for the continuous extrusion of moldings, in particular for extrusion cellulosic moldings from a spinning solution containing water, cellulose and tertiary amine oxide, comprising at least one spin bath containing Spinnbad individualser Spinndüsen associated spinning nozzles for the extrusion of the molded body from the Spinnerets in the spinning bath and a spinning device for piecing the spinning device according to one of claims 13 to 15.
  • the spinning device has a cooling device for cooling the extruded shaped bodies at least in sections, then the spinning device can enable particularly reliable and reproducible piecing.
  • FIG. 1 shows a partially torn-off side view of the spinning device according to the invention before carrying out the inventive method for piecing the spinning device according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the method according to the invention for piecing the spinning device according to the first embodiment during a first method step
  • 3 shows a schematic illustration of the method according to the invention for piecing the spinning device according to a second embodiment during a first method step
  • Fig. 4 is a partially torn-off side view of the spinning device according to the invention after completion of the piecing process.
  • Fig. 1 shows the spinning device 1 with the loose spinning curtain 2 made of extruded moldings 3 before piecing, i. before the shaped bodies 3 have been combined in a bundling device 5 into a shaped-body bundle 4, as can be seen from FIGS. 2 and 3.
  • the spinning apparatus 1 further comprises a spinning solution 6, which are extruded through a plurality of spinnerets 7 to the moldings 3.
  • the spinning solution 6 is preferably a solution containing water, cellulose and a tertiary amine oxide.
  • Below the spinnerets 7 a Spinnbad consideringer 8 is provided, which contains a spinning bath 9.
  • Spinning bath 9 is preferably a mixture of water and a tertiary amine oxide.
  • the spinning device 1 also has a fastening device 40 in order to increase the extruded molded body 3 at least partially in their strength before they are combined to form the shaped body bundle 4.
  • the strengthening device 40 may be, for example, a cooling device 41, which applies cooling liquid 43 to the extruded shaped bodies 3 and increases their strength via cooling.
  • the strengthening device 40 can also apply a coagulant to the shaped bodies 3, which precipitates the cellulose dissolved in the shaped bodies 3 and thus likewise leads to an increase in strength.
  • a spinning device 101 is alternatively shown, which has a further cooling device 42 as a strengthening device 40.
  • the cooling device 42 generates a cooling air flow 44 which flows over the extruded shaped bodies 3 and cools them at least in regions, thereby increasing their strength.
  • the cooling liquid 43 and the cooling air flow 44 are directed by the respective cooling device 41, 42 on the extruded moldings 3 and generate on the moldings 3 an attack area 29 with higher strength, in which the moldings 3 a by at least the 1, 5 -fold higher viscosity compared to the spinning solution 6 have.
  • the engagement region 29 is preferably located in the region of the smallest diameter 28 of the shaped body bundle 4 after being combined, as can be seen from FIGS. 2 and 3.
  • Fig. 4 again shows the spinning device 1 after piecing.
  • the shaped bodies 3 are thus combined by the bundling device 5 into a shaped-body bundle 4, and the shaped-body bundle 4 is conveyed continuously by a take-off element 10 of the spinning device 1, whereby a continuous extrusion of shaped bodies 3 from the spinning nozzles 7 takes place.
  • the spinning devices 1, 101 for carrying out the method for piecing the spinning device 1, 101 each have a piecing device 1 1 and 51 on.
  • the piecing devices 1 1, 51 in turn each comprise a bundling device 5, a first manipulator arm 12 and a second manipulator arm 13.
  • a first end effector 14 is provided on the first manipulator arm 12, which end effector 14 is designed as a gripper 16.
  • the gripper 16 is designed such that it can frictionally enclose and grip the shaped body bundle 4.
  • the gripper 16 is also movably and controllably connected to the first manipulator arm 12.
  • the gripper 16 can move the gripped molding bundle 4 along almost any trajectory.
  • the piecing device 1 1 according to the first embodiment, a rotary device 17, which causes the torsion of the shaped body 3 in the loose shaped body curtain 2 and thus the combination of the molded body 3 to the shaped body bundle 4.
  • the rotary device 17 has for this purpose a rotatable torsion means 18, which is preferably designed as a turntable 31, wherein the torsion means 18 and the turntable 31 is provided as a second end effector 15 on the second manipulator arm 13 and assumes the function of the bundling device 5.
  • the rotation axis 19 of the torsion 18th and thus the torsion axis 20 of the spinning curtain 2 extends in particular parallel to the extrusion direction 32 of the molded body 3 in the loose spinning curtain. 2
  • the piecing device 51 according to the second embodiment, a belt 35, which can surround the molded body 3 in the loose molding process 2 by means of a loop 36.
  • the wrapping device 35 is provided as an end effector 15 on the second manipulator arm 13 and takes over the function of the bundling device 5.
  • the respective bundling device 5 of the piecing devices 1 1 and 51 is by means of the second manipulator arm 13 between the spinneret 7 and the spin bath 8 and off retractable, whereby the bundling device 5 is displaced as needed from a rest position 21 into a position of use 22.
  • the bundling device 5 can remain during the continuous extrusion of the molded body 3 in the rest position 21 and pose no obstacle between spinneret 7 and spin bath 8. If a re-spinning of the spinning device 1 is necessary, the bundling device 5 can be moved into the position of use 22 and enable a piecing process according to the invention.
  • the inventive method for piecing the spinning device 1, 101 is shown schematically in Figs. 1 to 4. 1 shows the spinning device 1, or equivalently the spinning device 101, in the first method step of piecing.
  • the moldings 3 are extruded as a loose spinning curtain 2 from the spinnerets 7. After the extrusion of the molded body 3, these are at least partially increased in strength by means of a strengthening device 40.
  • an attack area 29 is created on the moldings 3, in which after combining the molded body 3 to the shaped body bundle 4, the shaped body bundle can be reliably gripped and manipulated by a gripper 16.
  • the increase in the strength of the molded body takes place via a cooling device 41 or 42, by a cooling liquid 43 or a cooling air flow 44 is applied to the molded body 3.
  • the bundling device 5 in particular the torsion means 18, is produced or the turntable 31 in the spinning device 1 or the belt 35 in the spinning device 101, positioned between the spinning nozzles 7 and the Spinnbad engineeringer 8 so that the ends 23 of the extruded moldings 3 can be detected by the bundling device 5.
  • the shaped body ends 23 adhere to the holding elements 24, or hooks 25, of the torsion means 18 designed as a turntable 31 and thus increase the adhesion between the shaped body 3 and the torsion means 18, so that an undesired sliding the shaped body 3 on the torsion means 18 is prevented.
  • the torsion means 18 is preferably at the beginning of the process at a standstill, but can also be placed on the torsion means 18 before the impact of the mold body ends 23. After the impact of the mold body ends 23 on the torsion means 18, the rotational speed of the torsion means 18 is increased until a predetermined final speed is reached. This can be done gradually or continuously according to a predetermined acceleration profile. As a result of the rotation of the torsion means 18, the spinning curtain 2 is twisted about the torsion axis 20, which preferably runs parallel to the extrusion direction 32 of the shaped bodies 3 and through the center of the spinning curtain 2. By the torsion of the spinning curtain 2, the shaped body bundle 4 is preferably created in the attack area 29, in which the molded body 3 were increased in their strength.
  • the mold body ends 23 are guided through the open loop 36 of the belt 35. Thereafter, the loop 36 is pulled closed and the molded body 3 combined to form the shaped body bundle 4.
  • the shaped body bundle 4 is here also created in the attack area 29, in which previously the molded body 3 were increased in their strength
  • the spinning device 1 and 101 is shown after the bundling device 5 is moved over the second manipulator arm 13 from its rest position 21 into its position of use 22 and this was positioned between spinneret 7 and Spinnbad matterser 8.
  • the spinning curtain 2 was then produced as described above in a second process step on the bundling device 5 and thus the shaped body bundle 4 created.
  • the shaped body bundle 4 can then be provided in a take-off element 10 of the spinning device 1, 101.
  • Fig. 4 illustrates the last step, wherein the first held by the gripper 16 shaped body bundle 4 by means of the first manipulator arm 12 through the spinning bath 9 is guided around a deflecting member 26 in the spinning bath 8. Due to the increased strength of the shaped body in the attack area 29 on the shaped body bundle 4, a reliable manipulation of the shaped body bundle 4 can take place and a tearing off of individual shaped bodies 3 during the manipulation can be avoided. Subsequently, the shaped body bundle 4 is again led out of the spinning bath 8 and in the trigger member 10, which consists in particular of a series of withdrawal godets 27, threaded together. After threading the molding bundle 4 in the drawing-off member 10, a continuous extrusion of the moldings 3 from the spinning nozzles 7 is possible and the piecing process is thus successfully completed.

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Abstract

Die Erfindung zeigt eine Anspinnvorrichtung (11, 51) und ein Verfahren zum Anspinnen einer Spinnvorrichtung (1, 101) zur kontinuierlichen Extrusion von Formkörpern (3) aus einer Spinnlösung (6), enthaltend ein Lösungsmittel und in dem Lösungsmittel gelöste Cellulose, bei dem die Formkörper als loser Spinnvorhang (2) aus der Spinnlösung (6) durch Spinndüsen (7) der Spinnvorrichtung (1, 101) extrudiert werden, die Formkörper (3) des losen Spinnvorhangs (2) nach der Extrusion zu einem Formkörperbündel (4) zusammengefasst werden, und das Formkörperbündel (4) in einem weiteren Schritt einem Abzugsorgan (10) der Spinnvorrichtung (1, 101) zugeführt wird, um eine kontinuierliche Extrusion der Formkörper (3) zu starten. Um das Anspinnverfahren verfahrenstechnisch einfacher und reproduzierbarer zu gestalten, wird vorgeschlagen, dass die Zugfestigkeit der Formkörper (3) des losen Spinnvorhangs (2) nach deren Extrusion und vor dem Zusammenfassen zu einem Formkörperbündel (4) zumindest bereichsweise erhöht wird.

Description

Spinnvorrichtung und Verfahren zum Anspinnen einer Spinnvornchtung, sowie
Anspinnvor chtung
Technisches Gebiet
[0001 ] Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung und ein Verfahren zum Anspinnen einer Spinnvorrichtung zur kontinuierlichen Extrusion von Formkörpern aus einer Spinnlösung, enthaltend ein Lösungsmittel und in dem Lösungsmittel gelöste Cellulose, bei dem die Formkörper als loser Spinnvorhang aus der Spinnlösung durch Spinndüsen der Spinnvorrichtung extrudiert werden, die Formkörper des losen Spinnvorhangs nach der Extrusion zu einem Formkörperbündel zusammengefasst werden, und das Formkörperbündel in einem weiteren Schritt einem Abzugsorgan der Spinnvorrichtung zugeführt wird, um eine kontinuierliche Extrusion der Formkörper zu starten.
[0002] Weiter betrifft die Erfindung eine Anspinnvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Stand der Technik
[0003] Spinnvorrichtungen der eingangs erwähnten Art und die damit durchgeführten Spinnverfahren sind aus dem Stand der Technik für die Herstellung von Formkörpern, beispielsweise Fasern, Filamenten, Folien, etc. bekannt. Insbesondere in der Textilindustrie werden genannte Verfahren zur Herstellung von gesponnenen Stapel- oder Endlosfasern verwendet. Zur Extrusion der Formkörper wird dabei die Spinnlösung durch eine Vielzahl von Spinndüsen gedrückt.
[0004] Vor der weiteren Behandlung der extrudierten Formkörper in nachfolgenden Verfahrensschritten, wie beispielsweise Waschen, Pressen, Trocknen, etc., welche nicht in der Spinnvorrichtung selbst erfolgen, müssen die extrudierten Formkörper beispielsweise über ein Abzugsorgan kontinuierlich aus der Spinnvorrichtung heraustransportiert werden. Um die Formkörper einem solchen Abzugsorgan zuführen zu können, müssen diese zunächst zu einem Bündel zusammengefasst werden.
[0005] Im Allgemeinen wird erwähnt, dass dieser erste Teil eines Spinnverfahrens als Anspinnverfahren bzw. Verfahren zum Anspinnen („spin-up", „lace-up") einer Spinnvorrichtung bezeichnet wird. Das Anspinnen der Spinnvorrichtung stellt einen ersten Verfahrensabschnitt eines Spinnverfahrens dar, welcher eine kontinuierliche Extrusion von Formkörpern im Spinnverfahren ermöglichen bzw. initieren soll. Das Anspinnverfahren umfasst demnach alle Verfahrensschritte eines Spinnverfahrens, welche zwischen dem Ende einer ersten kontinuierlichen Extrusion und einer nachfolgenden kontinuierlichen Extrusion notwendig sind, beispielsweise nach einem Stillstand der Spinnvorrichtung oder nachdem Spinnfehler, etwa das Abreißen einiger Formkörper unterhalb der Spinndüsen, aufgetreten sind.
[0006] So zeigt die WO 94/28218 A1 beispielsweise eine Spinnvorrichtung der eingangs erwähnten Art, wobei der aus den Spinndüsen extrudierte Spinnvorhang durch eine bodenseitige Öffnung des Spinnbadbehälters geführt wird. Die bodenseitige Öffnung wirkt dabei reduzierend auf den Durchmesser des Spinnvorhangs, wodurch die Formkörper zu einem Formkörperbündel zusammengefasst werden. Das Anspinnen sowie die Manipulation des Spinnvorhangs werden allerdings durch die sehr hohen Tauchtiefen der dabei offenbarten Spinnbadbehälter wesentlich erschwert. Derartige Spinnvorrichtungen leiden daher an der geringen Reproduzierbarkeit des Anspinnverfahrens sowie an der hohen Anfälligkeit gegenüber Anspinnfehlern, welche keine zufriedenstellende kontinuierliche Extrusion der Formkörper ermöglichen und oftmals ein erneutes Anspinnen notwendig machen. [0007] Aus dem Stand der Technik sind ebenso Spinnvorrichtungen zur Erleichterung des Anspinnverfahrens bekannt. So zeigt die EP 0 574 870 A1 eine Spinnvorrichtung, bei welcher die extrudierten Formkörper nach dem Austritt aus den Spinndüsen als Spinnvorhang zu einem Formkörperbündel zusammenfasst werden. Dies wird durch den Einsatz eines Spinntrichters im Spinnbad des Spinnbadbehälters erreicht, welcher sich nach unten im Querschnitt verengt und eine untere verengte Austrittsöffnung aufweist. Wird der Spinnvorhang durch den Spinntrichter geführt, so wird beim Austritt der Formkörper aus dem Spinntrichter ein Formkörperbündel geschaffen und somit die weitere Handhabung der Formkörper in der Spinnvorrichtung während des Anspinnens erleichtert. Derartige Spinntrichter sind jedoch nachteilig tief im Spinnbadbehälter angeordnet, wodurch eine einfache Handhabung durch den Bediener nicht gegeben ist. Zudem zeigen derartige Spinnvorrichtungen den Nachteil, dass stets hohe Mengen an Spinnbadflüssigkeit durch den Spinntrichter im Spinnbadbehälter strömen müssen um eine zufriedenstellende Funktion zu gewährleisten, was jedoch zu turbulenten Strömungen im Spinnbad führt und die Prozessbedingungen während der kontinuierlichen Extrusion der Formkörper nachteilig beeinflusst.
[0008] Die EP 0 746 642 B1 beschreibt zur Behebung zuvor genannter Nachteile eine Spinnvorrichtung, wobei ein Bündelungselement zur Bündelung der Formkörper in Form eines Umlenkelements im Spinnbadbehälter vorgesehen ist. Derartige Vorrichtungen vermeiden zwar die zuvor erwähnten turbulenten Strömungen im Spinnbad, das Anspinnverfahren wird dadurch jedoch deutlich erschwert, da eine initiale, händische Bündelung des Spinnvorhangs zu einem Formkörperbündel durch den Bediener notwendig ist, um die Formkörper im Umlenkelement vorzusehen. Dieses erfordert jedoch nachteilig einen hohen Kraftaufwand vom Bediener. Zudem ist ein derartiges Anspinnverfahren sehr anfällig gegenüber Anspinnfehlern, insbesondere gegenüber einer unvollständigen Bündelung des Spinnvorhangs.
Offenbarung der Erfindung [0009] Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Anspinnverfahren der eingangs beschriebenen Art verfahrenstechnisch einfacher und reproduzierbarer zu gestalten.
[0010] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. [001 1 ] Wird die Zugfestigkeit der Formkörper des losen Spinnvorhangs nach deren Extrusion und vor dem Zusammenfassen zu einem Formkörperbündel zumindest bereichsweise erhöht, so kann die kontinuierliche Extrusion der Formkörper und die Bündelung zu einem homogenen Formkörperbündel deutlich verbessert und erleichtert werden, was der Zuverlässigkeit des Anspinnverfahrens besonders zuträglich ist. Durch die Erhöhung der Zugfestigkeit können nämlich die Voraussetzungen geschaffen werden, dass das Formkörperbündel maschinell gebündelt und/oder gegriffen werden kann. Insbesondere muss die Zugfestigkeit der Formkörper des losen Spinnvorhangs derart erhöht werden, dass ein maschinelles Zusammenfassen und Zuführen der Formkörper an ein Abzugsorgan möglich ist. Die extrudierten Formkörper, welche im Wesentlichen aus noch nicht ausgefällter, zu den Formkörpern extrudierter Spinnlösung bestehen, weisen nämlich während und direkt nach der Extrusion aus den Spinndüsen eine besonders niedrige Viskosität auf. Durch die niedrige Viskosität wird nämlich die Extrusion der Spinnlösung durch die Spinndüsen ermöglicht. Die niedrige Viskosität bedingt allerdings im Gegenzug eine sehr niedrige Zugfestigkeit der Formkörper. Die extrudierten Formkörper können den auftretenden Kräften während der maschinellen Manipulation damit nicht standhalten und reißen ab. Eine zumindest bereichsweise Erhöhung der Zugfestigkeit kann somit ein besonders einfaches und zuverlässiges Verfahren für das Anspinnen einer Spinnvorrichtung ermöglichen. Dies führt vorteilhaft auch in weiterer Folge zu einem gleichmäßigeren und stabileren Spinnverfahren, da das Auftreten von Spinnfehlern vermieden werden kann. [0012] Im Allgemeinen wird festgehalten, dass unter Formkörpern die aus den Spinndüsen extrudierte Spinnmasse verstanden wird, welche beispielsweise in Form von Filamenten oder Folien vorliegen können. Solche Formkörper können in weiterer Folge zu Endprodukten, wie Stapelfasern, Endlosfasern, Vliesen, Folien, Schläuchen, Pulver, etc. verarbeitet werden. [0013] Die Erfindung kann sich zudem besonders auszeichnen, wenn die kontinuierliche Extrusion der Formkörper nach dem Lyocell-Verfahren erfolgt, und es sich bei den Formkörpern um cellulosische Formkörper, insbesondere cellulosische Filamente, handelt, welche aus einer Spinnlösung enthaltend Wasser, Zellulose und tertiäres Aminoxid durch Spinndüsen der Spinnvorrichtung extrudiert werden. Bei einem solchen Verfahren kann das Zusammenfassen der Formkörper zu dem Formkörperbündel nämlich bereits im Luftspalt zwischen Spinndüsen und Spinnbad erfolgen, wodurch eine bessere Zugänglichkeit und somit ein deutlich einfacheres Verfahren geschaffen wird.
[0014] Unter maschineller Manipulation der Formkörper wird im Allgemeinen das Zusammenfassen der Formkörper zu dem Formkörperbündel und das Zuführen des Formkörperbündels an eine Abzugseinrichtung verstanden. Eine solche maschinelle Manipulation kann dabei vorzugsweise teil- bzw. vollautomatisiert oder unter menschlicher Steuerung erfolgen. [0015] Wird die Zugfestigkeit der Formkörper zumindest bereichsweise derart erhöht, dass die Formkörper im Wesentlichen nicht durch ihr Eigengewicht abreißen, so kann die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Anspinnverfahrens weiter erhöht werden. Ist die Zugfestigkeit nämlich zumindest so hoch, dass die Formkörper einer Belastung durch ihr Eigengewicht standhalten und dabei nicht abreißen, so kann eine sichere maschinelle Manipulation der extrudierten Formkörper des losen Spinnvorhangs erfolgen. Die Vorschubgeschwindigkeiten einer maschinellen Manipulation können dabei nämlich derart gewählt werden, dass sie im Wesentlichen der Extrusionsgeschwindigkeit der Formkörper aus der Spinndüse entsprechen, womit auf die Formkörper während einer solchen Manipulation stets eine Kraft wirkt, welche kleiner als jene durch das Eigengewicht der Formkörper erzeugte Gewichtskraft ist. Somit kann gewährleistet werden, dass die Zugfestigkeiten der extrudierten Formkörper hoch genug sind, sodass im Wesentlichen keine Verformungen der Formkörper durch die wirkenden Manipulationskräfte auftreten. [0016] Wird durch die zumindest bereichsweise Erhöhung der Zugfestigkeit ein Angriffsbereich am Formkörperbündel geschaffen, so kann in dem Anspinnverfahren eine besonders vorteilhafte und einfache Handhabung des Formkörperbündels ermöglicht werden. Durch die Ausbildung eines Angriffsbereichs am Formkörperbündel kann dieses nämlich in nachfolgenden Verfahrensschritten einfach und zuverlässig manipuliert und weiterverarbeitet werden. Zudem wird durch den definierten Angriffsbereich die automatisierte, maschinelle Handhabung und Manipulation des Formkörperbündels ermöglicht. Weisen zudem die Formkörper in dem Angriffsbereich eine gegenüber der Spinnlösung um das 1 ,5-fache erhöhte Viskosität auf, so kann eine besonders zuverlässige Handhabung des Formkörperbündels gewährleistet werden. Die Zugfestigkeit der Formkörper wird dazu etwa in einem Bereich erhöht, welcher sich nach der Bündelung der Formkörper zu dem Formkörperbündel im Wesentlichen mit dem Angriffsbereich überschneidet. Eine sichere und zuverlässige Handhabung des Formkörperbündels, insbesondere eine maschinelle, vollautomatische Manipulation, kann somit ermöglicht werden. [0017] Die Handhabung des Formkörperbündels kann noch zuverlässiger gestaltet werden, wenn die Formkörper in dem Angriffsbereich eine gegenüber der Spinnlösung um das 2-fache, insbesondere um das 4-fache, erhöhte Viskosität aufweisen. [0018] Die Zugfestigkeit der Formkörper im Angriffsbereich kann dabei vorteilhafterweise derart erhöht sein, dass die Tragkraft pro Formkörper bis zum Abreißen zumindest 0,5 mN, insbesondere zumindest 1 mN, beträgt.
[0019] Wird zudem ein Angriffsbereich am Formkörperbündel mit einem Durchmesser von 1 bis 20 cm, insbesondere von 3 bis 12 cm, geschaffen, so kann das Anspinnverfahren in seiner Reproduzierbarkeit weiter erhöht werden. Ein solches Formkörperbündel kann sich nämlich durch besonders zuverlässige Handhabungsverhältnisse, insbesondere einer zuverlässigen maschinellen Greifbarkeit, in weiteren Verfahrensschritten auszeichnen. [0020] Erfolgt das Zusammenfassen der Formkörper zu dem Formkörperbündel und/oder das Zuführen des Formkörperbündels an das Abzugsorgan maschinell, so kann zudem die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit des Anspinnverfahrens deutlich verbessert werden. Insbesondere können Anspinnfehler, wie etwa abgerissene Formkörper oder unerwünschte VerknotungenA erdickungen, durch das händische Zusammenfassen der Formkörper vermieden werden. Einem durch solche Anspinnfehler bedingten erneuten Anspinnen kann somit vorgebeugt werden. Zudem kann das maschinelle Zusammenfassen der Formkörper bzw. das maschinelle Zuführen des Formkörperbündels an das Abzugsorgan eine deutliche Arbeits- und Krafterleichterung gegenüber einem händischen Anspinnverfahren für das Bedienpersonal darstellen. Ein verfahrenstechnisch einfaches und zuverlässiges Anspinnen einer Spinnmaschine kann somit gewährleistet werden.
[0021 ] Ein besonders einfaches Anspinnverfahren kann geschaffen werden, wenn eine automatische Greifvorrichtung das Formkörperbündel greift und dem Abzugsorgan der Spinnvorrichtung maschinell zuführt. Eine automatische Greifvorrichtung kann dabei etwa ein Greifer an einem Manipulatorarm sein, welcher das Formkörperbündel nach der Torsion automatisch greift, über Verlagerung des Manipulatorarms zum Abzugsorgan transportiert und es in dem Abzugsorgan vorsieht (etwa durch Einspannen, Einklemmen, Befestigen, etc.). Der Manipulatorarm, der das Formkörperbündel im Abzugsorgan vorsieht, sollte dabei vorteilhafterweise sowohl in Bewegungsgeschwindigkeit und Bewegungsprofil auf die Extrusion der Formkörper, insbesondere auf die Abzugsgeschwindigkeit der Formkörper, abgestimmt sein. Zu rasche Bewegungen oder ungünstige Abzugswinkel im Bewegungsverlauf können wiederum zu Anspinnfehlern führen, insbesondere dazu, dass Formkörper im Spinnvorhang reißen, wodurch das Anspinnen erneut durchgeführt werden muss. Durch das erfindungsgemäße Anspinnverfahren, insbesondere durch die erhöhte Zugfestigkeit der Formkörper, können zuvor genannte Anspinnfehler vermieden werden und demgemäß ein Anspinnverfahren mit hoher Reproduzierbarkeit geschaffen werden, welches zudem vollautomatisch ablaufen kann und eine signifikante Erleichterung im Verfahrensablauf für den Bediener der Spinnanlage gegenüber bekannten Verfahren bieten kann.
[0022] Zudem kann eine hohe Verfahrenssicherheit gewährleistet werden, wenn die Greifvorrichtung dabei das Formkörperbündel vorteilhafterweise an dem ausgebildeten Angriffsbereich greift.
[0023] Das Anspinnverfahren kann weiter zuverlässiger gestaltet werden, wenn das Formkörperbündel nach dem Greifen durch die automatische Greifvorrichtung abgeschnitten wird. Vorteilhafterweise wird das Formkörperbündel dabei unterhalb des Angriffsbereichs beschnitten, so dass der untere Teil des Formkörperbündels abgetrennt wird. Das Einfädeln und Umlegen des beschnittenen Formkörperbündels um das Umlenkorgan im Spinnbadbehälter und das anschließende Zuführen des Formkörperbündels an das Abzugsorgan können somit deutlich erleichtert werden.
[0024] Werden die Formkörper nach deren Extrusion abgekühlt um deren Zugfestigkeit zu erhöhen, so kann die Zuverlässigkeit des Anspinnverfahrens auf technisch besonders einfache Weise erhöht werden. Durch das zumindest bereichsweise Abkühlen der Formkörper kann nämlich die Viskosität der in die Formkörper extrudierten Spinnmasse erhöht werden und somit eine ausreichende Zugfestigkeit in den Formkörpern erreicht werden um eine maschinelle Manipulation der Formkörper bzw. des Formkörperbündels zu ermöglichen.
[0025] Die zuvor beschriebenen Vorteile können besonders einfach erreicht werden, wenn die Temperatur der Formkörper nach der Abkühlung um zumindest 10 °C geringer ist als die Temperatur der Spinnlösung. Werden die Formkörper beispielsweise nach einem Lyocell-Verfahren extrudiert, so kann eine Verringerung der Temperatur der Formkörper, insbesondere direkt nach der Extrusion aus der Spinnlösung, um 10 °C zu zumindest einer Verdoppelung der Viskosität führen. Besonders bevorzugt werden die Formkörper zumindest bereichsweise um wenigstens 20 °C, insbesondere um wenigstens 30 °C, gegenüber der Spinnlösung abgekühlt. Eine ausreichend hohe Zugfestigkeit in den Formkörpern kann so erreicht werden.
[0026] Das Verfahren kann sehr zuverlässig gestaltet werden, wenn das Abkühlen der Formkörper durch zumindest bereichsweises Beblasen derselben mit einem Kühlluftstrom erfolgt. Der dabei verwendete Kühlluftstrom kann vorzugsweise ein Luftstrom mit einem Feuchtigkeitsgehalt, insbesondere von größer gleich 5 %, sein. Durch den kontinuierlichen Kühlluftstrom kann nämlich eine zuverlässige Abkühlung der Formkörper nach der Extrusion aus den Spinndüsen erfolgen.
[0027] Das Verfahren kann ebenso sehr zuverlässig gestaltet werden, wenn das Abkühlen der Formkörper durch zumindest bereichsweises Besprühen mit einer Kühlflüssigkeit erfolgt. Alternativ ist es auch möglich die Formkörper durch zumindest bereichsweises Eintauchen in eine Kühlflüssigkeit abzukühlen. Die Kühlflüssigkeit ist dabei bevorzugt eine wässrige Lösung, beispielsweise Wasser oder ein Lösungsmittel aufweisend. Durch das Aufbringen einer Kühlflüssigkeit auf die Formkörper kann nämlich eine besonders schnelle und zuverlässige Abkühlung und damit Festigkeitserhöhung der Formkörper erfolgen.
[0028] Die zuvor genannten Vorteile können weiter verbessert werden, wenn die Kühlflüssigkeit ein Koagulationsmittel für die gelöste Cellulose enthält. Werden die Formkörper beispielsweise anhand eines Lyocellverfahrens hergestellt, so kann das Koagulationsmittel etwa eine Mischung aus Wasser und tertiärem Aminoxid sein. Durch das Koagulationsmittel kann die Festigkeit der Formkörper noch weiter erhöht werden, so dass eine besonders zuverlässige maschinelle und/oder automatisierte Manipulation der Formkörper ermöglicht wird.
[0029] Werden die Formkörper durch Torsion des Spinnvorhangs um eine Torsionsachse zu dem Formkörperbündel zusammengefasst, so kann die maschinelle Bündelung zu einem homogenen Formkörperbündel auf verfahrenstechnisch einfache Weise erfolgen. Bei der Torsion des Spinnvorhangs werden die einzelnen Formkörper um einen gemeinsamen Berührungspunkt miteinander verdreht, so dass am Berührungspunkt das kompakte Formkörperbündel entsteht. Die Torsion des Spinnvorhangs, also das Verdrehen der einzelnen Formkörper um den gemeinsamen Berührungspunkt, kann zudem besonders vorteilhaft für eine geringe Fehlerquote bei der Bündelung der Formkörper wirken, da zuverlässig nahezu alle Formkörper in dem Bündel zusammengefasst werden können. Dies kann zudem unter deutlich geringerem Kraftaufwand erfolgen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Anspinnen von Spinnvorrichtungen kann es außerdem durch ungenügend schnellen Abtransport der Formkörper nach deren Extrusion aus den Spinndüsen insbesondere zu einem Aufstauen der Formkörper und damit zum einem Aufblähen des Spinnvorhangs während des Anspinnens kommen. Bei der Aufblähung des Spinnvorhangs wiederum können einzelne Formkörper im Spinnvorhang miteinander verkleben, was sich besonders nachteilig auf die Integrität und Homogenität des Formkörperbündels auswirkt. Die Torsion des Spinnvorhangs kann diese Nachteile überwinden, indem insbesondere nicht nur ein kompaktes Formkörperbündel geschaffen wird, sondern die Torsion auch für einen kontinuierlichen, gut steuerbaren Abtransport der Formkörper aus den Spinndüsen sorgen kann, was einem Aufstauen der Formkörper und einem Aufblähen des Spinnvorhangs zuverlässig vorbeugen kann.
[0030] Die Torsion des Spinnvorhangs zu dem Formkörperbündel kann besonders einfach erfolgen, wenn die Torsionsachse im Wesentlichen parallel zur Extrusionsrichtung der extrudierten Formkörper verläuft. Verläuft die Torsionsachse zudem durch den Mittelpunkt des Spinnvorhangs, so kann sichergestellt werden, dass die Torsion des Spinnvorhangs auf alle Formkörper gleichmäßig und symmetrisch wirkt. Ein besonders homogenes Formkörperbündel ohne innere Spannungen kann damit im Zuge des Anspinnens geschaffen werden, welches die Neigung zu Anspinnfehlern weiter reduzieren kann. Ein besonders zuverlässiges und reproduzierbares Anspinnverfahren kann somit bereitgestellt werden.
[0031 ] Die zuvor genannten Vorteile können verfahrenstechnisch besonders einfach erreicht werden, wenn das Torsionsmittel durch einen rotierbaren Drehteller ausgebildet ist und die Rotationsachse des Drehtellers im Wesentlichen parallel zur Extrusionsrichtung der Formkörper verläuft.
[0032] Alternativ zur Torsion des Spinnvorhangs um eine Torsionsachse kann die maschinelle Bündelung zu einem homogenen Formkörperbündel ebenso auf verfahrenstechnisch einfache Weise erfolgen, wenn die Formkörper durch Umschlingung des Spinnvorhangs mit einer Schlinge und Zusammenziehen der Schlinge zu dem Formkörperbündel zusammengefasst werden. Die Umschlingung des losen Spinnvorhangs und nachfolgendes Zusammenziehen können nämlich zuverlässig ein kompaktes Formkörperbündel schaffen. Durch Umschlingung kann zuverlässig der gesamte Spinnvorhang erfasst werden und an einem wohldefinierten Berührungspunkt gebündelt werden. Zudem kann die Umschlingung sehr rasch erfolgen, was einer automatisierten Verarbeitung weiter zuträglich ist.
[0033] Weiter kann die maschinelle Bündelung zu einem homogenen Formkörperbündel auf verfahrenstechnisch einfache Weise erfolgen, wenn die Formkörper durch Durchführen des Spinnvorhangs durch einen sich im Querschnitt reduzierenden Trichter zu dem Formkörperbündel zusammengefasst werden.
[0034] Die Erfindung betrifft zudem eine Anspinnvorrichtung zum Anspinnen einer Spinnvorrichtung, mit einer Bündelungsvorrichtung zur Bündelung von aus den Spinndüsen der Spinnvorrichtung extrudierten Formkörpern zu einem Formkörperbündel.
[0035] Die Erfindung hat sich daher weiter die Aufgabe gestellt, eine Anspinnvorrichtung der zuvor erwähnten Art dahingehend zu verbessern, dass das Verfahren zum Anspinnen der Spinnvorrichtung einfach und reproduzierbar und mit geringem Kraftaufwand durchgeführt werden kann.
[0036] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe hinsichtlich der Anspinnvorrichtung durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 13.
[0037] Weist die Anspinnvorrichtung einen ersten Manipulatorarm mit einem ersten Endeffektor auf, so kann eine standfeste Spinnvorrichtung geschaffen werden, welche ein einfaches und reproduzierbares Anspinnen ermöglicht. Die Anspinnvorrichtung kann dabei insbesondere das Anspinnen der Spinnvorrichtung maschinell durchführen, um die Bediener der Spinnvorrichtung körperlich und motorisch zu entlasten. Während in den eingangs erwähnten, bekannten Spinnvorrichtungen ein großer Kraftaufwand notwendig ist, um beim Anspinnen das aus den Spinndüsen extrudierte Formkörperbündel in einem Abzugsorgan der Spinnvorrichtung vorzusehen, so können die Bediener durch den vergleichsweise geringen benötigten Kraftaufwand in der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung stark entlastet werden. Zudem kann sich die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung durch eine besonders einfache Handhabung und hohe Sicherheit in der Bedienung auszeichnen. Die Handhabung der Spinnvorrichtung kann weiter vereinfacht werden, wenn der erste Endeffektor einen Greifer zum Greifen eines Formkörperbündels aufweist. Der Greifer am ersten Manipulatorarm kann dabei derart ausgebildet sein, dass dieser das Formkörperbündel zuverlässig erfassen und einem Abzugsorgan der Spinnvorrichtung zuführen kann. Ein solcher Greifer kann etwa ein mechanischer, pneumatischer oder adhäsiver Greifer, wie etwa ein Einfinger-, Zweifinger- oder Mehrfingergreifer, ein Sauggreifer oder bspw. ein Nagelbrettgreifer, sein. Der Transport des Formkörperbündels von den Spinndüsen zum Abzugsorgan kann durch Verlagerung des ersten Manipulatorarms, insbesondere entlang frei wählbaren Trajektorien im Raum erfolgen. Es kann dabei in einem Verfahren zum Anspinnen der Spinnvorrichtung auf die vergleichsweise körperlich anstrengenden und schwer reproduzierbaren Schritte des manuellen Einfädeins des Formkörperbündels verzichtet werden. Dies stellt nicht nur eine besondere körperliche Entlastung für die Bediener der Spinnvorrichtung dar, sondern kann auch in hohem Maße zur Erhöhung der Sicherheit gegenüber Bedienfehlern der Spinnvorrichtung beitragen. Ein teil- oder vollautomatisiertes Anspinnen einer Spinnvorrichtung wird somit durch die erfindungsgemäße Anspinnvorrichtung ermöglicht. [0038] Im Allgemeinen wird zudem erwähnt, dass sich die erfindungsgemäße Anspinnvorrichtung besonders bevorzugt zum Anspinnen einer Spinnvorrichtung zur Extrusion cellulosischer Formkörper aus einer Spinnlösung enthaltend Wasser, Zellulose und tertiäres Aminoxid eignen kann.
[0039] Weist zudem die Anspinnvorrichtung einen zweiten Manipulatorarm mit einem zweiten Endeffektor auf, wobei der zweite Endeffektor die Bündelungsvorrichtung aufweist, so kann eine besonders flexible Anspinnvorrichtung mit einer Bündelungsvorrichtung geschaffen werden, welche Bündelungsvorrichtung somit bei Bedarf zwischen einer Gebrauchsstellung und einer Ruhestellung verlagerbar ausgebildet ist. Die Anspinnvorrichtung kann demnach auf die Anforderungen des Verfahrens flexibel reagieren: beispielsweise kann die Bündelungsvorrichtung bei Nichtgebrauch in eine Ruhestellung verlagert werden und somit unerwünschte Behinderungen durch die Bündelungsvorrichtung in der Spinnvorrichtung vermieden werden. Die Bündelungsvorrichtung ist damit je nach Verfahrensstand zwischen Spinndüsen und Spinnbadbehälter ein- und ausfahrbar. Eine zuverlässigere Spinnvorrichtung kann hiermit geschaffen werden.
[0040] Eine konstruktiv einfache Bündelungsvorrichtung kann zudem geschaffen werden, wenn diese durch eine Rotationsvorrichtung ausgebildet wird. Weist die Rotationsvorrichtung zudem ein rotierbares Mittel auf und ist das rotierbare Mittel als Torsionmittel zur Torsion der Formkörper ausgebildet, so kann eine besonders standfeste und einfache Anspinnvorrichtung für eine Spinnvorrichtung geschaffen werden, welche besonders ein Verfahren zum Anspinnen der Spinnvorrichtung weiter vereinfachen kann. Die Rotationsvorrichtung mit dem Torsionsmittel kann dabei insbesondere zur Aufnahme von Enden der extrudierten Formkörper aus dem losen Spinnvorhang ausgebildet sein, so dass die Enden der Formkörper auf dem Torsionsmittel abgelegt werden können und über die Drehbewegung des Torsionsmittels eine Torsion des Spinnvorhangs erzeugt wird. Die Drehbewegung des Torsionsmittels und damit verbundene Torsion des Spinnvorhangs zu einem Formkörperbündel kann somit den schwierigen Schritt der Bündelung der Formkörper durch eine konstruktiv besonders einfache Vorrichtung ersetzen.
[0041 ] Die Anspinnvorrichtung kann in ihrer Zuverlässigkeit weiter erhöht werden, wenn das Torsionsmittel Halteelemente zur Erhöhung der Haftung zwischen Formkörpern und Torsionsmittel aufweist. Dies insbesondere wenn die Halteelemente als Haken ausgebildet sind.
[0042] Ist die Drehachse des Torsionsmittels zudem im Wesentlichen parallel zur Extrusionsrichtung der Formkörper, so kann das Torsionsmittel für eine zuverlässige und spannungsarme Torsion der Formkörper um einen gemeinsamen Berührungspunkt erfolgen. [0043] Ist das Torsionsmittel als Drehteller ausgebildet, so kann die Torsion der extrudierten Formkörper auf konstruktiv besonders einfache Weise erfolgen. Dies insbesondere dann, wenn der Drehteller im Wesentlichen parallel zur Extrusionsrichtung der aus den Spinndüsen extrudierten Formkörper rotierbar ausgebildet ist. Dabei kann nämlich eine Rotationsvorrichtung zur Torsion des aus extrudierten Formkörpern bestehenden losen Spinnvorhangs um eine Torsionsachse parallel zur Extrusionsrichtung der Formkörper geschaffen werden, welche besonders standfest und zuverlässig ein kompaktes Formkörperbündel erzeugen kann. Die Zuverlässigkeit und Standfestigkeit der Spinnvorrichtung kann somit insgesamt weiter erhöht werden. Dies insbesondere dann, wenn das Torsionsmittel zur Torsion der extrudierten Formkörper um eine gemeinsame Torsionsachse ausgebildet ist und die Torsionsachse der Formkörper mit der Rotationsachse des Torsionsmittels zusammenfällt. [0044] Die Handhabung des Formkörperbündels durch die Anspinnvorrichtung kann weiter verbessert werden, wenn die Anspinnvorrichtung zudem eine Schneidevorrichtung zum Abschneiden des Formkörperbündels aufweist. Besonders bevorzugt kann die Schneidevorrichtung am ersten Manipulatorarm vorgesehen sein und insbesondere mit dem Greifer derart wirkverbunden sein, dass das Abschneiden des Formkörperbündels nach einem erfolgreichen Greifvorgang des Greifers automatisch erfolgt.
[0045] Die Erfindung hat sich weiter die Aufgabe gestellt, eine Spinnvorrichtung der eingangs erwähnten Art zuverlässiger zu gestalten und das Anspinnen der Spinnvorrichtung zu erleichtern.
[0046] Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Spinnvorrichtung zur kontinuierlichen Extrusion von Formkörpern, insbesondere zur Extrusion cellulosischer Formkörper aus einer Spinnlösung enthaltend Wasser, Zellulose und tertiäres Aminoxid, aufweisend zumindest einen Spinnbad enthaltenden Spinnbadbehälter, dem Spinnbadbehälter zugeordnete Spinndüsen zur Extrusion der Formkörper aus den Spinndüsen in das Spinnbad und eine Anspinnvorrichtung zum Anspinnen der Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15.
[0047] Weist die Spinnvorrichtung zudem eine Kühlvorrichtung zur zumindest bereichsweisen Kühlung der extrudierten Formkörper auf, so kann die Spinnvorrichtung ein besonders zuverlässiges und reproduzierbares Anspinnen ermöglichen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0048] Im Folgenden werden die Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgerissene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anspinnen der Spinnvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anspinnen der Spinnvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform während eines ersten Verfahrensschritts, Fig. 3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Anspinnen der Spinnvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform während eines ersten Verfahrensschritts, und
Fig. 4 eine teilweise aufgerissene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung nach Abschluss des Anspinnverfahrens.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0049] Gemäß den Fig. 1 bis 4 sind Spinnvorrichtungen 1 , 101 entsprechend einer ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung in unterschiedlichen Stadien des Anspinnens gezeigt. Fig. 1 zeigt die Spinnvorrichtung 1 mit dem losen Spinnvorhang 2 aus extrudierten Formkörpern 3 vor dem Anspinnen, d.h. bevor die Formkörper 3 in einer Bündelungsvorrichtung 5 zu einem Formkörperbündel 4 zusammengefasst wurden, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Die Spinnvorrichtung 1 weist ferner eine Spinnlösung 6 auf, welche durch eine Vielzahl von Spinndüsen 7 zu den Formkörpern 3 extrudiert werden. Die Spinnlösung 6 ist dabei bevorzugterweise eine Lösung, die Wasser, Cellulose und ein tertiäres Aminoxid enthält. Unterhalb der Spinndüsen 7 ist ein Spinnbadbehälter 8 vorgesehen, welcher ein Spinnbad 9 enthält. Als Spinnbad 9 kommt bevorzugterweise eine Mischung aus Wasser und einem tertiärem Aminoxid zur Anwendung.
[0050] Die Spinnvorrichtung 1 weist zudem eine Festigungsvorrichtung 40 auf, um die extrudierten Formkörper 3 vor deren Zusammenfassen zu dem Formkörperbündel 4 zumindest bereichsweise in ihrer Festigkeit zu erhöhen. Die Festigungsvorrichtung 40 kann dabei beispielsweise eine Kühlvorrichtung 41 sein, welche Kühlflüssigkeit 43 auf die extrudierten Formkörper 3 aufträgt und deren Festigkeit über Abkühlung erhöht. Alternativ oder zusätzlich zu der Abkühlung kann die Festigungsvorrichtung 40 auch ein Koagulationsmittel auf die Formkörper 3 aufbringen, welches die in den Formkörpern 3 gelöste Cellulose ausfällt und somit ebenfalls zu einer Festigkeitserhöhung führt.
[0051 ] In Fig. 3 ist alternativ eine Spinnvorrichtung 101 dargestellt, welche eine weitere Kühlvorrichtung 42 als Festigungsvorrichtung 40 aufweist. Die Kühlvorrichtung 42 erzeugt dabei einen Kühlluftstrom 44, welcher über die extrudierten Formkörper 3 strömt und diese zumindest bereichsweise abkühlt, wodurch deren Festigkeit erhöht wird. [0052] Die Kühlflüssigkeit 43 bzw. der Kühlluftstrom 44 werden durch die jeweilige Kühlvorrichtung 41 , 42 auf die extrudierten Formkörper 3 gelenkt und erzeugen an den Formkörpern 3 einen Angriffsbereich 29 mit höherer Festigkeit, in welchem die Formkörper 3 eine um zumindest das 1 ,5-fache höhere Viskosität gegenüber der Spinnlösung 6 aufweisen. Der Angriffsbereich 29 befindet sich bevorzugt im Bereich des geringsten Durchmessers 28 des Formkörperbündels 4 nach dem Zusammenfassen, wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist.
[0053] Fig. 4 zeigt wiederum die Spinnvorrichtung 1 nach dem Anspinnen. Die Formkörper 3 sind demnach durch die Bündelungsvorrichtung 5 zu einem Formkörperbündel 4 zusammengefasst und das Formkörperbündel 4 wird durch ein Abzugsorgan 10 der Spinnvorrichtung 1 kontinuierlich befördert, wodurch eine kontinuierliche Extrusion von Formkörpern 3 aus den Spinndüsen 7 stattfindet.
[0054] Wie in den Fig. 1 bis 3 weiter zu erkennen ist, weisen die Spinnvorrichtungen 1 , 101 , gemäß einer ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung, zur Durchführung des Verfahrens zum Anspinnen der Spinnvorrichtung 1 , 101 jeweils eine Anspinnvorrichtung 1 1 bzw. 51 auf. Die Anspinnvorrichtungen 1 1 , 51 wiederum umfassen je eine Bündelungsvorrichtung 5, einen ersten Manipulatorarm 12 und einen zweiten Manipulatorarm 13. Am ersten Manipulatorarm 12 ist ein erster Endeffektor 14 vorgesehen, welcher Endeffektor 14 als Greifer 16 ausgebildet ist. Der Greifer 16 ist dabei derart beschaffen, dass dieser das Formkörperbündel 4 kraftschlüssig umschließen und greifen kann. Der Greifer 16 ist zudem beweglich und steuerbar mit dem ersten Manipulatorarm 12 verbunden. In Verbindung mit der freien Beweglichkeit des Manipulatorarms 12 kann der Greifer 16 das gegriffene Formkörperbündel 4 entlang nahezu beliebiger Trajektorien bewegen. [0055] Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, weist die Anspinnvorrichtung 1 1 gemäß der ersten Ausführungsform eine Rotationsvorrichtung 17 auf, welche die Torsion der Formkörper 3 in dem losen Formkörpervorhang 2 und damit das Zusammenfassen der Formkörper 3 zu dem Formkörperbündel 4 bewirkt. Die Rotationsvorrichtung 17 weist hierzu ein rotierbares Torsionsmittel 18 auf, welches bevorzugt als Drehteller 31 ausgebildet ist, wobei das Torsionsmittel 18 bzw. der Drehteller 31 als zweiter Endeffektor 15 am zweiten Manipulatorarm 13 vorgesehen ist und die Funktion der Bündelungsvorrichtung 5 übernimmt. Die Rotationsachse 19 des Torsionsmittels 18 und somit die Torsionsachse 20 des Spinnvorhangs 2 verläuft insbesondere parallel zur Extrusionsrichtung 32 der Formkörper 3 im losen Spinnvorhang 2.
[0056] Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Anspinnvorrichtung 51 gemäß der zweiten Ausführungsform eine Umschlingungsvorrichtung 35 auf, welche die Formkörper 3 im losen Formkörpervorgang 2 mittels einer Schlinge 36 umgreifen kann. Durch Zusammenziehen der Schlinge 36 werden die Formkörper 3 zu dem Formkörperbündel 4 zusammengefasst. Die Umschlingungsvorrichtung 35 ist als Endeffektor 15 am zweiten Manipulatorarm 13 vorgesehen und übernimmt die Funktion der Bündelungsvorrichtung 5. [0057] Die jeweilige Bündelungsvorrichtung 5 der Anspinnvorrichtungen 1 1 und 51 ist mittels des zweiten Manipulatorarms 13 zwischen den Spinndüsen 7 und dem Spinnbadbehälter 8 aus- und einfahrbar, wodurch die Bündelungsvorrichtung 5 je nach Bedarf von einer Ruhestellung 21 in eine Gebrauchsstellung 22 verlagerbar ist. So kann die Bündelungsvorrichtung 5 während der kontinuierlichen Extrusion der Formkörper 3 in der Ruhestellung 21 verbleiben und kein Hindernis zwischen Spinndüsen 7 und Spinnbadbehälter 8 darstellen. Wird ein erneutes Anspinnen der Spinnvorrichtung 1 notwendig, so kann die Bündelungsvorrichtung 5 in die Gebrauchsstellung 22 verlagert werden und ein erfindungsgemäßes Anspinnverfahren ermöglichen. [0058] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Anspinnen der Spinnvorrichtung 1 , 101 ist schematisch in den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Fig. 1 zeigt die Spinnvorrichtung 1 , bzw. äquivalent die Spinnvorrichtung 101 , bei dem ersten Verfahrensschritt des Anspinnens. Die Formkörper 3 werden als loser Spinnvorhang 2 aus den Spinndüsen 7 extrudiert. Nach der Extrusion der Formkörper 3 werden diese mittels einer Festigungsvorrichtung 40 zumindest bereichsweise in ihrer Festigkeit erhöht. Dabei wird ein Angriffsbereich 29 an den Formkörpern 3 geschaffen, in welchem nach dem Zusammenfassen der Formkörper 3 zu dem Formkörperbündel 4 das Formkörperbündel durch einen Greifer 16 zuverlässig gegriffen und manipuliert werden kann. Die Erhöhung der Festigkeit der Formkörper erfolgt dabei über eine Kühlvorrichtung 41 bzw. 42, indem eine Kühlflüssigkeit 43 oder ein Kühlluftstrom 44 auf die Formkörper 3 aufgebracht wird.
[0059] In einem weiteren Schritt - wie in der Figur 2 oder der Figur 3 schematisch dargestellt - wird die Bündelungsvorrichtung 5, insbesondere das Torsionsmittel 18 bzw. der Drehteller 31 bei der Spinnvorrichtung 1 oder die Umschlingungsvorrichtung 35 bei der Spinnvorrichtung 101 , zwischen den Spinndüsen 7 und dem Spinnbadbehälter 8 so positioniert, dass die Enden 23 der extrudierten Formkörper 3 durch die Bündelungsvorrichtung 5 erfasst werden können. [0060] Bei der ersten Ausführungsvariante in Fig. 2 haften die Formkörperenden 23 an den Halteelementen 24, bzw. Haken 25, des als Drehteller 31 ausgebildeten Torsionsmittels 18 an und erhöhen so die Haftung zwischen Formkörper 3 und Torsionsmittel 18, so dass ein ungewünschtes Gleiten der Formkörper 3 auf dem Torsionsmittel 18 verhindert wird. Das Torsionsmittel 18 ist bevorzugterweise zu Beginn des Verfahrens im Stillstand, kann aber auch bereits vor dem Auftreffen der Formkörperenden 23 auf dem Torsionsmittel 18 in Rotation versetzt werden. Nach dem Auftreffen der Formkörperenden 23 auf dem Torsionsmittel 18 wird die Rotationsgeschwindigkeit des Torsionsmittels 18 solange erhöht, bis eine vorbestimmte Endgeschwindigkeit erreicht wird. Dies kann etwa schrittweise oder stufenlos nach einem vorgegebenen Beschleunigungsprofil erfolgen. Durch die Rotation des Torsionsmittels 18 wird der Spinnvorhang 2 um die Torsionsache 20, welche bevorzugterweise parallel zur Extrusionsrichtung 32 der Formkörper 3 und durch den Mittelpunkt des Spinnvorhangs 2 verläuft, tordiert. Durch die Torsion des Spinnvorhangs 2 wird das Formkörperbündel 4 vorzugsweise im Angriffsbereich 29 geschaffen, in welchem die Formkörper 3 in ihrer Festigkeit erhöht wurden.
[0061 ] Bei der zweiten Ausführungsvariante in Fig. 3 werden die Formkörperenden 23 durch die geöffnete Schlinge 36 der Umschlingungsvorrichtung 35 geführt. Danach wird die Schlinge 36 zugezogen und die Formkörper 3 zu dem Formkörperbündel 4 zusammengefasst. Das Formkörperbündel 4 wird hierbei ebenso im Angriffsbereich 29 geschaffen, in dem zuvor die Formkörper 3 in ihrer Festigkeit erhöht wurden
[0062] In den Fig. 2 bzw. 3 ist die Spinnvorrichtung 1 bzw. 101 dargestellt, nachdem die Bündelungsvorrichtung 5 über den zweiten Manipulatorarm 13 von seiner Ruhestellung 21 in seine Gebrauchsstellung 22 verlagert und dieses zwischen Spinndüsen 7 und Spinnbadbehälter 8 positioniert wurde. Der Spinnvorhang 2 wurde danach wie oben beschrieben in einem zweiten Verfahrensschritt über die Bündelungsvorrichtung 5 erzeugt und sohin das Formkörperbündel 4 geschaffen. In weiterer Folge kann das Formkörperbündel 4 dann in einem Abzugsorgan 10 der Spinnvorrichtung 1 , 101 vorgesehen werden.
[0063] Fig. 4 stellt dabei den letzten Verfahrensschritt dar, wobei zuerst das vom Greifer 16 zuverlässig gehaltene Formkörperbündel 4 mittels des ersten Manipulatorarms 12 durch das Spinnbad 9 um ein Umlenkorgan 26 im Spinnbadbehälter 8 geführt wird. Durch die erhöhte Festigkeit der Formkörper im Angriffsbereich 29 am Formkörperbündel 4 kann eine zuverlässige Manipulation des Formkörperbündels 4 erfolgen und ein Abreißen einzelner Formkörper 3 während der Manipulation vermieden werden. In weiterer Folge wird das Formkörperbündel 4 wieder aus dem Spinnbadbehälter 8 herausgeführt und in dem Abzugsorgan 10, welches insbesondere aus einer Hintereinanderreihung von Abzugsgaletten 27 besteht, eingefädelt. Nach dem Einfädeln des Formkörperbündels 4 im Abzugsorgan 10 ist eine kontinuierliche Extrusion der Formkörper 3 aus den Spinndüsen 7 möglich und das Anspinnverfahren somit erfolgreich abgeschlossen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Anspinnen einer Spinnvorrichtung (1 , 101 ) zur kontinuierlichen Extrusion von Formkörpern (3) aus einer Spinnlösung (6), enthaltend ein Lösungsmittel und in dem Lösungsmittel gelöste Cellulose, bei dem
- die Formkörper (3) als loser Spinnvorhang (2) aus der Spinnlösung (6) durch Spinndüsen (7) der Spinnvorrichtung (1 , 101 ) extrudiert werden,
- die Formkörper (3) des losen Spinnvorhangs (2) nach der Extrusion zu einem Formkörperbündel (4) zusammengefasst werden, und
- das Formkörperbündel (4) in einem weiteren Schritt einem Abzugsorgan (10) der Spinnvorrichtung (1 , 101 ) zugeführt wird, um eine kontinuierliche Extrusion der Formkörper (3) zu starten,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfestigkeit der Formkörper (3) des losen Spinnvorhangs (2) nach deren Extrusion und vor dem Zusammenfassen zu einem Formkörperbündel (4) zumindest bereichsweise erhöht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfestigkeit der Formkörper (3) zumindest bereichsweise derart erhöht wird, dass die Formkörper (3) im Wesentlichen nicht durch ihr Eigengewicht abreißen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die zumindest bereichsweise Erhöhung der Zugfestigkeit ein Angriffsbereich (29) am Formkörperbündel (4) geschaffen wird, in welchem die Formkörper (3) eine gegenüber der Spinnlösung (6), insbesondere zumindest um das 1 ,5-fache, erhöhte Viskosität aufweisen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenfassen der Formkörper (3) zu dem Formkörperbündel (4) und/oder das Zuführen des Formkörperbündels (4) an das Abzugsorgan (10) maschinell erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Greifvorrichtung (16), insbesondere ein Greifer (16) an einem Manipulatorarm (12), das Formkörperbündel (4) greift und dem Abzugsorgan (10) der Spinnvorrichtung (1 , 101 ) maschinell zuführt.
6. Verfahren nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Greifvorrichtung (16) das Formkörperbündel (4) im An griffsbe reich (29) greift.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) nach deren Extrusion abgekühlt werden um deren Zugfestigkeit zu erhöhen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Formkörper (3) nach der Abkühlung um zumindest 10 °C, insbesondere um zumindest 20 °C, geringer ist als die Temperatur der Spinnlösung (6).
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlung der Formkörper (3) durch zumindest bereichsweises Beblasen mit einem Kühlluftstrom (44) erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlung der Formkörper (3) durch zumindest bereichsweises Besprühen mit einer Kühlflüssigkeit (43) oder durch zumindest bereichsweises Eintauchen in eine Kühlflüssigkeit (43) erfolgt und wobei insbesondere die Kühlflüssigkeit (43) eine wässrige Lösung ist.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeit (43) ein Koagulationsmittel für die gelöste Cellulose enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) durch einen oder einer Kombination aus mehreren der folgenden Schritte maschinell zu dem Formkörperbündel (4) zusammengefasst werden:
- Torsion des Spinnvorhangs (2) um eine Torsionsachse (20),
- Umschlingung des Spinnvorhangs (2) mit einer Schlinge (36) und Zusammenziehen der Schlinge (36), oder
- Durchführen des Spinnvorhangs (2) durch einen sich im Querschnitt reduzierenden Trichter.
13. Anspinnvorrichtung zum Anspinnen einer Spinnvorrichtung (1 , 101 ), mit einer Bündelungsvorrichtung (5) zur Bündelung von aus den Spinndüsen (7) der Spinnvorrichtung (1 , 101 ) extrudierten Formkörpern (3) zu einem Formkörperbündel (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Anspinnvorrichtung (1 1 , 51 ) einen ersten Manipulatorarm (12) mit einem ersten Endeffektor (14) aufweist, wobei der erste Endeffektor (14) einen Greifer (16) zum Greifen eines Formkörperbündels (4) aufweist.
14. Anspinnvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anspinnvorrichtung (1 1 , 51 ) einen zweiten Manipulatorarm (13) mit einem zweiten Endeffektor (15) aufweist, wobei der zweite Endeffektor (15) die Bündelungsvorrichtung (5) aufweist.
15. Anspinnvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelungsvorrichtung (5) ein rotierbares Mittel (18) aufweist, insbesondere einen Drehteller (18), welches als Torsionsmittel (17) zur Torsion der Formkörper (3) um eine Torsionsachse (20) ausgebildet ist, womit die Formkörper (3) zu dem Formkörperbündel (4) zusammengefasst werden.
16. Spinnvorrichtung zur kontinuierlichen Extrusion von Formkörpern (3), insbesondere zur Extrusion cellulosischer Formkörper (3) aus einer Spinnlösung (6) enthaltend Wasser, Zellulose und tertiäres Aminoxid, aufweisend zumindest einen Spinnbad (9) enthaltenden Spinnbadbehälter (8), dem Spinnbadbehälter (8) zugeordnete Spinndüsen (7) zur Extrusion der Formkörper (3) aus den Spinndüsen (6) in das Spinnbad (9) und eine Anspinnvorrichtung (1 1 , 51 ) zum Anspinnen der Spinnvorrichtung (1 , 101 ) nach einem der Ansprüche 13 bis 15.
17. Spinnvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnvorrichtung (1 , 101 ) eine Festigungsvorrichtung (40), insbesondere eine
Kühlvorrichtung (41 , 42), zur zumindest bereichsweisen Erhöhung der Festigkeit der extrudierten Formkörper (3) aufweist.
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