EP4680790A1

EP4680790A1 - Verfahren zum zuführen eines synthetischen fadens

Info

Publication number: EP4680790A1
Application number: EP24711806.0A
Authority: EP
Inventors: Marc-Andrè Herrndorf; Markus Stammen; Thorsten Wawra
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2023-03-16
Filing date: 2024-03-08
Publication date: 2026-01-21
Also published as: WO2024188862A1; DE102023001031A1; CN120813734A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuführen eines synthetischen Fadens (F1-Fn) von einer Schmelzspinnaufwickelvorrichtung (1), die eine Schmelzspinnvorrichtung (10), die zum Extrudieren des synthetischen Fadens (F1-Fn) eingerichtet ist, und eine Aufwickelvorrichtung (20) aufweist, die zum Aufwickeln des synthetischen Fadens (F1-Fn) eingerichtet ist, wobei der Faden (F1-Fn) mittels eines Fallschachtes (30) von der Schmelzspinnvorrichtung der Aufwickelvorrichtung (40) zuführbar ist. Das Zuführen ist mittels eines vorbestimmten Druckbereichs (I, II, III) in einer Ansaugeinrichtung (50) an der Aufwickelvorrichtung (40) einstellbar. Ferner betrifft die Erfindung die zugehörige Aufwickelvorrichtung.

Description

Verfahren zum Zuführen eines synthetischen Fadens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuführen eines synthetischen Fadens von einer Schmelzspinnaufwickelvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine zugehörige Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln des synthetischen Fadens von der Schmelzspinnaufwickelvorrichtung.

Das Zuführen der Fäden von der Spinnerei zu einer Aufwickelvorrichtung über den Fallschacht ist allgemein bekannt.

DE102004036640A1 beschreibt ein Spinnverfahren zur Herstellung von Chemiefasern und einen Fallschacht zur Verwendung in einem derartigen Verfahren, wobei eine Mehrzahl von synthetischen Fasern in der Form eines Filamentbündels mittels Extrudieren mittels einer Schmelzspinnvorrichtung und Kühlen mittels eines Kühlschachtes aus einer Schmelze erzeugt werden. Das Filamentbündel wird dabei mit einer derart hohen Lineargeschwindigkeit aus dem Fallschacht abgezogen, dass das Filamentbündel Kühlluft den Schacht entlang schleppt. In einer Endpartie des Fallschachts, welche den Auslass umfasst, erweitert sich der Querschnitt des Fallschachts in Richtung des Auslasses. Vorzugsweise weist der Querschnittsverlauf eine Taillierung auf.

Die Mehrzahl von synthetischen Fasern ist nach dem Start des Extrudierens an einer zugehörigen Aufwickelvorrichtung anzulegen. Dazu werden die Mehrzahl von synthetischen Fasern über den Kühlschacht und den Fallschacht zu der Aufwickelvorrichtung hinab geworfen.

Falls das Hinabwerfen nicht genau genug erfolgt, kann die Mehrzahl von synthetischen Fasern nicht genau genug gefangen und an der Aufwickelvorrichtung angelegt werden, was zu einer Vergrößerung von nicht aufwickelbaren synthetischen Fasern und damit zu einer Vergrößerung der Abfallmengen führen kann.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, mit dem das Zuführen einer Mehrzahl von synthetischen Fasern sicher und unaufwendig über ein Fallschacht möglich ist und Abfall vermieden werden kann. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung eine Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln eines synthetischen Fadens bereitzustellen, an der ein sicheres und abfallvermeidendes Zuführen möglich ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit einem erfindungsgemäß Verfahren zum Zuführen eines synthetischen Fadens von einer Schmelzspinnaufwickelvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird bereitgestellt ein Verfahren zum Zuführen eines synthetischen Fadens von einer Schmelzspinnaufwickelvorrichtung, die eine Schmelzspinnvorrichtung, die zum Extrudieren des synthetischen Fadens eingerichtet ist, und eine Aufwickelvorrichtung aufweist, die zum Aufwickeln des synthetischen Fadens eingerichtet ist. Der Faden ist mittels eines Fallschachtes von der Schmelzspinnvorrichtung der Aufwickelvorrichtung zuführbar. Das Zuführen ist mittels eines vorbestimmten Druckbereichs in einer Ansaugeinrichtung an der Aufwickelvorrichtung einstellbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den nachfolgen aufgeführten Ausgestaltungen.

An der Aufwickelvorrichtung ist eine Ansaugeinrichtung vorgesehen, die zum Beispiel beim Anlegen des synthetischen Fadens aktiviert wird. Die Ansaugeinrichtung kann zum verbesserten Anlegen und Zuführen des synthetischen Fadens bei einer gezielten Zuführen des aus dem Fallschacht zugeführten und herabfallenden Fadens unterstützen wirken, in dem die Fallstelle punktuell durch ein vorbestimmte Ansaugung mit einem vorbestimmten Druckbereich genauer positioniert und bestimmt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein erster Druckbereich mit einer vorbestimmten ersten Druckgröße in der Ansaugeinrichtung bereitgestellt, wenn der synthetische Faden von der Schmelzspinnvorrichtung zu der Aufwickelvorrichtung geführt wird, - ein zweiter Druckbereich mit einer vorbestimmten zweiten Druckgröße in der Ansaugeinrichtung bereitgestellt, wenn der synthetische Faden an der Aufwickelvorrichtung angelegt wird und/oder

- ein dritter Druckbereich mit einer vorbestimmten dritten Druckgröße in der Ansaugeinrichtung bereitgestellt, wenn der synthetische Faden an der Aufwickelvorrichtung angelegt wird.

Das Bereitstellen von unterschiedlichen Druckbereichen mit vorbestimmten Druckgrößen in der Ansaugrichtung basierend auf der Position des Fadens in der Schmelzspinnaufwickelvorrichtung verbessert das Fangen und Zuführen des Fadens und vermindert den Energieverbrauch.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens weist die erste Druckgröße einen anderen Betrag auf als die zweite Drückgröße und/oder dritte Druckgröße und/oder die erste Druckgröße, die zweite Druckgröße und/oder die dritte Druckgröße werden/wird basierenden auf dem Denier, der Zusammensetzung und/oder den Eigenschaften des synthetischen Fadens eingestellt.

Basierend auf dem herzustellenden Faden, die verwendete Schmelze und den Denier des Fadens können unterschiedliche Druckbereiche für das optimale Zuführen des Fadens erforderlich sein. Außerdem ist die erforderliche Druckgröße auch abhängig, in welcher Position sich der Faden in der Schmelzspinnaufwickelvorrichtung befindet, wodurch sich unterschiedliche Druckgrößen ergeben.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens reicht der erste Druckbereich im Wesentlichen zwischen 550 bis 850 hPa, reicht der zweite Druckbereich im Wesentlichen zwischen 150 und 550 hPa, und/oder reicht der dritte Druckbereich im Wesentlichen zwischen 0 bis 150 hPa.

Vorteilhafterweise kann durch die unterschiedlichen Druckbereiche basierend auf der jeweiligen Position des Fadens Energie für die Bereitstellung des jeweiligen Druckbereichs eingespart werden. Nach einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens werden/wird die Regelung und/oder Steuerung der Druckbereiche manuell und/oder automatisch durchgeführt, wobei die Steuerung der Druckbereiche über vorbestimmte Zeitperioden gesteuert wird, wobei die Regelung der Druckbereiche über Sensoren erfolgt, mittels denen die Position des Fadens in der Schmelzspinnvorrichtung und der Aufwickelvorrichtung verfolgbar ist.

Für das Regeln der Druckbereiche sind vorteilhafterweise zusätzliche Sensoren vorgesehen, die die Steuerungsprozesse anhand vorbestimmter Daten überprüfen und entsprechend die Druckbereiche einstellen.

Nach einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens kann das Einstellen der Druckbereiche über eine Steuerung erfolgen, wobei die Zeitdauer der Druckbereiche über eine vorbestimmte Zeitperiode durchgeführt wird, die durch Erfahrungswerte ermittelt werden kann.

Nach einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens wird die Steuerung und/oder Regelung der Druckbereiche mit einem automatischen, halbautomatischen, und/oder manuellen Anlegeprozess kombiniert.

Die Steuerung und Regelung der Druckbereiche kann bei automatischen, halbautomatischen oder manuellen Anlegeprozessen angewendet werden. Unter einem automatischen Anlegeprozess ist hierbei ein Anlegeverfahren der synthetischen Fäden an der Aufwickelvorrichtung durch entsprechende Roboter oder Anlegehilfen zu verstehen, ohne dass ein Operator eingreifen muss. Unter einem halbautomatischen Anlegeprozess ist ein teilweise Eingreifen des Operators erforderlich, wobei teilweise manuelle und automatische Anlegeprozesse miteinander kombiniert werden. Unter einem manuellen Anlegeprozess ist eine komplette Anlegung des synthetischen Fadens an der Aufwickelvorrichtung durch einen Operator zu verstehen.

Nach einem besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird der erste Druckbereich, der zweite Druckbereich und/oder der dritte Druckbereich über die Zeit konstant gehalten und/oder über die Zeit variiert. Die Druckgrößen des Druckbereichs können über eine vorbestimmte Zeit konstant gehalten werden. Es kann aber auch notwendig sein, dass die Druckgröße des jeweiligen Druckbereichs über die Zeit steigen und / oder fallen kann. Das kann durch eine entsprechende Drosselung oder Steuerung der Druckluft bzw. der Ansaugluft erfolgen. Dies hat den Vorteil einer Energieeinsparung.

Nach einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens wird der Querschnitt des Fallschachts mittels einer Querschnittsverengungseinrichtung verengt, wenn der erste Druckbereich angelegt wird, und vergrößert, wenn der zweite Druckbereich angelegt wird.

Der Querschnitt des Fallschachtes ist zu der Aufwickelvorrichtung mit einem vorbestimmten Querschnittsbereich offen. Für eine vorteilhafte Ausnutzung der Ansaugluft kann die Querschnittsfläche der Ausgangsöffnung des Fallschachtes mittels einer Querschnittsverengungseinrichtung verengt werden, abhängig davon welcher Druckbereich anliegt. Insbesondere dann, wenn ein synthetischer Faden in den Fallschacht herabfällt, ist ein erster Druckbereich vorteilhaft, da er in einer größeren Druckgröße betrieben wird, so dass ein sicheres Auffangen des synthetischen Fadens möglich ist.

Nach einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens werden zum Zuführen des synthetischen Fadens folgende Schritte durchgeführt:

- Extrudieren einer Mehrzahl von Filamenten aus einer Kunststoffschmelze und zusammenfassen der Mehrzahl von Filamenten zu einem synthetischen Faden,

- Zuführen des synthetischen Fadens an eine Eingangsmündung eines Fallschachts,

- Einbringen des synthetischen Fadens in den Fall schacht,

- Bereitstellen des ersten Druckbereichs an einer Ansaugeinrichtung,

- Verkleinern der Querschnittsfläche der Ausgangsmündung des Fallschachts,

- Auffangen des synthetischen Fadens an der Ansaugeinrichtung,

- Vergrößern der Ausgangsmündung des Fall Schachts,

- Bereitstellen des zweiten Druckbereichs an der Ansaugeinrichtung,

- Anlegen des synthetischen Fadens an der Aufspulvorrichtung,

- Bereitstellen des dritten Druckbereichs an der Ansaugeinrichtung. Die Aufgabe wird hinsichtlich der Aufwickelvorrichtung erfindungsgemäß mit einer Aufwickelvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln eines synthetischen Fadens von einer Schmelzspinnvorrichtung bereitgestellt, wobei die Aufwickelvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ausgestaltungen eingerichtet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Aufwickelvorrichtung ergeben sich aus den nachfolgen aufgeführten Ausgestaltungen.

Nach einer besonderen Ausgestaltung der Aufwickelvorrichtung ist an einem der Aufwickelvorrichtung zugehörigem Fallschacht an der Ausgangsmündung des Fallschachts eine Querschnittsverengungseinrichtung ausgebildet, wobei die Querschnittverengungseinrichtung eine Flügelklappe aufweist, die an der Ausgangsmündung des Fadenfallschachts gelenkig angebracht ist und manuell und/oder mittels eines Aktuators zwischen einer Querschnittseinengungsposition zum Einengen der Ausgangsmündung und einer Querschnittsvergrößerungsposition zum Freigeben der Ausgangsmündung bewegbar ist.

Der Aufwickelvorrichtung ist zum Zuführen des synthetischen Fadens ein Fallschacht zugeordnet. Der Fallschacht hat an seiner Ausgangsmündung eine Querschnittsverengungseinrichtung, die es erlaubt, dass der von der Ansaugeinrichtung der Aufwickelvorrichtung erzeugter Ansaugstrom besser in dem Fallschacht und den darin zugeführten synthetischen Faden wirken kann, so dass der Druckbereich dort besser wirkt und ein zielgenaues Zuführen des synthetischen Fadens an der Aufwickelvorrichtung möglich ist.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Aufwickelvorrichtung weist die Ansaugeinrichtung eine erste Ansaugmündung auf, die mit einem Fangkorb koppelbar ist, und/oder weist die erste Ansaugmündung eine Beschleunigungsdüse auf. Die Ansaugeinrichtung weist eine erste Ansaugmündung auf, mit der der Ansaugstrom an den Fallschacht führbar ist. Zur Unterstützung der Ansaugwirkung ist ein Fangkorb vorgesehen, der den synthetischen Faden auffangen kann.

Ferner kann an der ersten Ansaugmündung eine Beschleunigungsdüse vorgesehen sein, die eine verbesserte Ansaugwirkung insbesondere beim Anlegen des Fadens aufweist. Die Beschleunigungsdüse erhöht und verbessert die Ansaugwirkung beispielsweise mittels eines verstellbaren Strömungsquerschnitts.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Aufwickelvorrichtung ist der Fangkorb zum Umleiten des Luftstroms der ersten Ansaugmündung eingerichtet.

Der Fangkorb ist so eingerichtet, dass wenigstens ein Abschnitt des Luftstromes hin zu der Fallschachtausgangsöffnung geleiten werden kann, so dass der synthetische Faden besser zu der Aufwickelvorrichtung geleitet werden kann.

Der Fangkorb weist entsprechende Ableitbleche oder Ableitflächen auf, die es ermöglichen, den von der Ansaugmündung der Ansaugeinrichtung erzeugten Luftstrom besonders wirksam an den Ausgang des Luftschachtes umzuleiten.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Aufwickelvorrichtung weist die Ansaugeinrichtung eine zweite Ansaugmündung auf, die mit einer Fadenschneideinrichtung kooperiert, die zum Schneiden des synthetischen Fadens eingerichtet ist.

Ferner weist die Ansaugeinrichtung eine zweite Ansaugmündung auf, die bei einer Fadenschneidvorrichtung an der Aufwickelvorrichtung angeordnet ist. Die Fadenschneidvorrichtung hat die Funktion den Faden zu durchtrennen und weist dafür eine sogenannte Raffhackervorrichtung auf, die eine Klinge aufweist, mit der der Faden geschnitten werden kann. Benachbart zu der Fadenschneideinrichtung ist die zweite Ansaugmündung mittels der der von der Spinneinrichtung kommende synthetische Faden abgesaugt werden kann, damit die Aufwickelvorrichtung nicht mit neu hergestellten synthetischen Faden, der nicht mehr aufwickelbar ist, verunreinigt wird. Die Ansaugeinrichtung hat nicht nur die Funktion des Zuführens des synthetischen Fadens, sondern auch des Abführens des synthetischen Fadens, wenn der aufzuwickelnde Faden in der Aufwickelvorrichtung beispielsweise durch einen Fadenbruch nicht weiter aufwickelbar ist. Zu diesem Zeitpunkt wird weiter von der Spinneinrichtung ein synthetischer Faden geliefert, der dann in der zweiten Ansaugmündung der Ansaugeinrichtung abgesaugt wird, wenn die Fadenschneideinrichtung aktiviert worden ist.

Die zweite Ansaugmündung der Ansaugeinrichtung wirkt mit der Fadenschneideinrichtung zusammen, die bei einem Fadenbruch beim Aufwickeln der Fäden in der Aufwickelvorrichtung aktiviert wird. Bei einem Fadenbruch schneidet die Fadenschneidvorrichtung den Faden, die Ansaugeinrichtung und die zugehörige zweite Ansaugmündung werden aktiviert und der von der Schmelzspinnvorrichtung extrudierte Faden wird über die zweite Ansaugmündung solange abgesaugt, bis die Aufwickelvorrichtung für einen neuen Aufwickelprozess bereitgemacht worden ist und die Zufuhr nicht vollständig aufgewickelten Wickelspulen von der zugehörigen Spulspindel beseitigt worden sind bzw. eine Spulspindel mit entsprechenden leeren Hülsen in der Aufwickelvorrichtung bereitgestellt worden ist. Dies bedingt wieder ein Anlegen des Fadens an der Aufspulvorrichtung, der wenigstens aus der zweiten Ansaugmündung hin zu der Aufspulvorrichtung gebracht werden muss.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Aufwickelvorrichtung ist eine Luftstromumleitung mit der ersten Ansaugmündung der Ansaugeinrichtung und/oder mit der zweiten Ansaugmündung der Ansaugeinrichtung, die benachbart zu der Fadenschneideinrichtung ist, lösbar kuppelbar.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Aufwickelvorrichtung ist eine Luftstromumleitung vorgesehen, die mit der ersten Ansaugmündung der Ansaugeinrichtung und mit der zweiten Ansaugmündung einer Fadenschneidvorrichtung wahlweise koppelbar ist. Dies erlaubt, dass die Ansaugleistung der Ansaugeinrichtung in verschiedenen Positionen einsetzbar ist, einerseits zum besseren Zuführen des synthetischen Fadens und andererseits zum Unterstützen des Abschneidens des Fadens insbesondere bei einem Fadenbruch. In beiden Fällen wird der angesaugte synthetische Faden in eine nicht weiter erläuterte Abfallsammeleinrichtung gesammelt.

Die Luftstromumleitung kann beispielsweise eine Bypass-Leitung und / oder eine entsprechende Ventilklappe sein, mit der der Ansaugluftstrom entweder der ersten Ansaugmündung oder zweiten Ansaugmündung der Ansaugeinrichtung zuführbar ist.

Weitere Vorteile und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen des Verfahrens und der Vorrichtung.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Aufwickelvorrichtung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Es stellen dar:

Fig.1 schematisch eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Ausgangsmündung eines Falschachtes mit einer Querschnittsverengungseinrichtung in einem Zustand zum Verengen der Ausgangsmündung des Fall Schachts,

Fig. 3 eine schematische Ansicht der in Fig. 2 gezeigten Ausgangsmündung mit einer geöffneten Querschnittsverengungseinrichtung,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der Aufwickelvorrichtung, der Ausgangsmündung mit geöffneter Querschnittsverengungseinrichtung und der Ansaugeinrichtung im ersten Druckbereich,

Fig. 5 die in Fig. 4 dargestellten Vorrichtungen mit der Ansaugeinrichtung im zweiten Druckbereich,

Fig. 6 die in Fig. 4 gezeigten Vorrichtungen mit der Ansaugeinrichtung im dritten Druckbereich, wobei der synthetische Faden in der Aufwickeleinrichtung vollständig angelegt ist,

Fig. 7 einen Druckfunktionsgraphen, der die ersten, zweiten und dritten Druckgrößen der jeweiligen ersten, zweiten und dritten Druckbereiche über die Zeit zeigt, Fig. 8 ein Ausführungsbeispiels des Druckfunktionsgraphen, der die ersten, zweiten und dritten Druckgrößen der jeweiligen ersten, zweiten und dritten Druckbereiche über die Zeit jeweils mit anderen Größen zeigt, und

Fig. 9 ein schematisches Blockdiagramm der Verfahrensschritte zum Anlegen und Zuführen eines synthetischen Fadens

Fig. 1 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Schmelzspinnaufwickelvorrichtung 1. Die Schmelzspinnaufwickelvorrichtung 1 weist eine Schmelzspinnvorrichtung 10, die zum Extrudieren des synthetischen Fadens Fl bis Fn eingerichtet ist, und eine Aufwickelvorrichtung 20 auf, die zum Aufwickeln des synthetischen Fadens Fl bis Fn eingerichtet ist.

Der Faden Fl - Fn wird mittels eines Fallschachtes 30 von der Schmelzspinnvorrichtung 10 zu der Aufwickelvorrichtung 40 in Fadenfallrichtung FR zugeführt.

Zwischen der Spinnvorrichtung 10 und dem Fallschacht 30 ist ferner ein Kühlschacht 20 vorgesehen, in dem die aus der Schmelzspinnvorrichtung 10 extrudierten Fäden Fl bis Fn abgekühlt werden.

Die Schmelzspinnvorrichtung 10 weist einen Spinnbalken 11 auf, in dem eine Mehrzahl von Spinnpaketen 14 vorgesehen sind, die jeweils mit einer Schmelzezufuhrleitung 12 mit einer Kunststoffschmelze versorgt werden, so dass die Spinnpakete 14 jeweils eine Vielzahl von Filamenten extrudieren können. Die Vielzahl von Filamenten von jedem der Spinnpakete 14 werden in eine in den Kühlschacht 20 positionierten Konvergenzstelle 21 jeweils zu einem synthetischen Faden Fl bis Fn zusammengefasst.

Aus Gründen der Klarheit sind in den Figuren nur exemplarisch maximal zwei Spinnpakete bzw. synthetische Fäden gezeigt. In der Praxis bzw. in bevorzugtem Ausführungsbeispielen können bis zu 12 Spinnpakete und mehr pro Aufwickelvorrichtung 10 und entsprechend in jeder Schmelzspinnvorrichtung 10 für jede Aufwickelvorrichtung 40 vorgesehen sein. An der Konvergenzstelle 21 sind bevorzugt entsprechende Präparationspositionen und / oder Führungspositionen vorgesehen, die jeweils beabstandet zueinander sind.

Der in Fig. 1 dargestellte Fallschacht 30 weist eine vorbestimmte Anzahl von Fallschachtrechteckstücken 31, ein Fallschachttrapezstück 32 und ein Fallschachtausgangsstück 33 auf. Der Fallschacht 30 bildet einen geschützten Führungskanal für die extrudierten abgekühlten und zusammengefassten Fäden Fl bis F10 und überbrückt die Strecke bzw. den Abstand zwischen dem Kühlschacht 20 und der Aufwickelvorrichtung 40.

Die Strecke bzw. der Abstand des Fallschachtes 30 kann je nach Anlage auch kürzer und / oder länger sein.

Der Fall schacht 30 weist angrenzend zu dem Kühl schacht eine Eingangsmündung 37, an der die synthetischen Fäden Fl bis Fn einwerfbar sind, und benachbart zur Aufspulvorrichtung 40 eine Ausgangsmündung 36 auf, aus der die synthetischen Fäden Fl bis Fn austreten, so dass diese an der Aufwickelvorrichtung 40 angelegt und auf nicht dargestellten Hülsen, die auf Spulspindeln 43 der Aufwickelvorrichtung 40 angebracht sind, zu Wickelspulen 100 aufgewickelt werden.

Ferner weisen die Fallschachtrechteckstücke 31 jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf, den sie über ihre Gesamtlänge konstant beibehalten, wo hingegen das Fallschachttrapezstück 32 und das Fallschachtausgangsstück 33 in ihrer Gesamtgestalt einen sich zur Ausgangsmündung verengenden Querschnittsabschnitt aufweisen.

Die Aufwickelvorrichtung 40 weist einen Galettenabschnitt 41 und einen Spulspindelabschnitt 42 auf.

Der Galettenabschnitt 41 weist, wie z.B. in Fig. 4 schematisch gezeigt, ein Streckwerk auf, das eine erste Galette 71 und eine zweite Galette 72 aufweist.

Zwischen der ersten Galette 71 und der zweiten Galette 72 ist eine Verlegerolle 70 positioniert, die entlang einer Führung 75 von der zweiten Galetten 72 hin zu der ersten Galette 71 verfahrbar ist, um den synthetischen Faden Fl- Fn an wenigstens der zweiten Galette 72 anzulegen, wie dies in der Abfolge in Fig. 4 und 5 schematisch dargestellt ist.

Die Aufwickelvorrichtung 40 weist in dem Spulenabschnitt 42 zwei Spulspindeln 43 zum Aufwickeln von Wickelspulen 100 an einer Mehrzahl von Wickelstellen W1 bis Wn auf - siehe hierzu Fig. 6 - wobei die Anzahl der ersten bis n-ten Wickelstellen W1 bis Wn auch die Anzahl der Wickelspulen 100 definiert und der Anzahl von ersten bis n-ten Fäden Fl bis Fn entspricht.

Ferner ist an dem Galettenabschnitt 41 der Aufwickelvorrichtung 40 eine Ansaugeinrichtung 50 vorgesehen. Die Ansaugeinrichtung 50 weist eine Fadenabsaugleitung 53 auf, über die ein Absaugluftstrom mit einer vorbestimmten ersten Druckgröße Dl, einer zweiten Druckgröße D2 und einer dritten Druckgröße D3 bereitstellbar ist, die jeweils in einem vorbestimmten Druckbereich I, II, III bereitgestellt werden können.

In Fig. 1 ist schematisch angezeigt, welcher Druckbereich I, II, III bzw. welche Druckgröße Dl, D2, D3 in der Ansaugeinrichtung 50 bereitgestellt wird, abhängig von der Position des Fadens Fl bis Fn in dem Fallschacht 30, zwischen der Ausgangsmündung 36 und dem Galettenabschnitt 41 und am Spulspindelabschnitt 42 der Aufspulvorrichtung 40.

Wie aus de Figuren 1, 4 und 7 bzw. 8 herleitbar ist, wird an der Ansaugeinrichtung 50 bevorzugt der Druckbereich I mit der Druckgröße Dl bereitgestellt, wenn der Faden Fl bis Fn von der Eingangsmündung 37 zu der Ausgangsmündung 36 herabfällt. Der Druckbereich III mit der Druckgröße D2 wird dann bevorzugt eingestellt, wenn der Faden Fl bis Fn die Ausgangsmündung 36 verlässt und den Galettenabschnitt 41 passiert. Hierbei kann der Faden Fl bis Fn mit einer Fadensaugeinrichtung 110 an der Basis der Aufwickelvorrichtung 40 abgefangen werden, so dass die Aufspulvorrichtung 40 nicht durch anfallende Faden Fl bis Fn verschmutzt wird. Die Fadenansaugeinrichtung 110 ist so lange in Betrieb und saugt den Faden Fl bis Fn auf, bis der Faden Fl bis Fn auf der Aufwickelvorrichtung 40 angelegt ist und zu einer Wickelspule 100 aufgewickelt werden kann. Wenn der Faden auf der Aufspulvorrichtung 40 angelegt ist, weist die Ansaugeinrichtung 50 die Druckgröße D3 im Druckbereich III auf.

In Figuren 2 und 3 ist schematisch eine Detailansicht der Ausgangsmündung 36 des Fallschachtes 30 dargestellt. An dem Fallschachtausgangsstück 33 ist eine Querschnittsverengungseinrichtung 38 montiert. Mit der Querschnittsverengungseinrichtung 38 kann die Querschnittsfläche der Ausgangsmündung 36 verkleinert werden. Durch die Verengung der Querschnittsfläche mittels der Querschnittsverengungseinrichtung 38 kann die Sogwirkung der Ansaugeinrichtung 50 insbesondere beim Zuführen des Fadens Fl bis Fn von der Spinneinrichtung 10 zu der Ausgangsmündung 36 des Fallschachtes verstärkt werden, so dass der Faden Fl bis Fn zielsicher und an der vorbestimmten Stelle, die mittels der Ansaugeinrichtung 50 vorgegeben werden kann, zu- führbar ist.

Die Querschnittverengungseinrichtung 38 weist eine erste Flügelklappe 34 und eine zweite Flügelklappe 35 auf, die jeweils mittels eines Aktuators 39 in die Fig. 2 dargestellte Querschnittseinengungsposition QE und in die in Fig. 3 dargestellte Querschnittsvergrößerungsposition QV verstellbar sind.

Die Aktuatoren 39 können mittels der Steuerung der Aufspulvorrichtung 40 gesteuert werden. Die Querschnittsverengungseinrichtung 39 und deren zugehörige Flügelklappen 34, 35 kann auch manuell mittels eines Operators verstellt werden.

Die Flügelklappen 34 weisen eine dreieckförmige Gestalt auf. Wobei die Querschnittsflügelklappen an dem Eingangsabschnitt und an dem Ausgangsabschnitt auch in der Querschnitteinengungsposition eine Ausgangsöffnung bereitstellen, so dass der Faden dort in Richtung der Aufspulvorrichtung 40 austreten kann.

In Figuren 4 bis 6 ist schematisch die Übergabe des Fadens Fl bis Fn über den Fallschacht 30 mit Hilfe der Ansaugeinrichtung 50, insbesondere einen Teil des Anlegeprozesses an der Aufwickelvorrichtung 40, schematisch dargestellt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, weist die Ansaugeinrichtung 50 eine erste Ansaugmündung 51 auf, die benachbart zu der Ausgangsmündung 36 des Fallschachtes 30 angeordnet ist. An der ersten Ansaugmündung 51 ist ein Fangkorb 54 angebracht, der bevorzugt zwei Funktionen hat.

Der Fangkorb 54 dient zum verbesserten Auffangen des herabfallenden synthetischen Fadens Fl bis Fn und der Zuführung zu der ersten Ansaugmündung 51. Der Fangkorb 54 kann auch zusätzliche Strömungsumlenkpaneele aufweisen, die den Strom der Ansaugströmung hin zu der Ausgangsmündung 36 leiten, so dass der synthetische Faden zusätzlich auch angesaugt wird.

Die erste Ansaugmündung 51 ist mit einer Luftstromleitung 55 an der Fadenabsaugleitung 53 der Ansaugrichtung 50 fluiddicht verbunden. Die Fadenabsaugleitung 53 ist mit einem entsprechenden Fadensammelbehälter und einer Ansaugvorrichtung verbunden, die einen entsprechenden Ansaugluftstrom erzeugen kann.

Die Ansaugeinrichtung 50 weist ferner eine zweite Absaugmündung 52 am Galettenabschnitt 40 auf. Die zweite Ansaugmündung 52 ist benachbart zu einer Fadenschneideinrichtung 60 angeordnet. Die Fadenschneideinrichtung 60 hat die Funktion den Faden von der Ausgangsmündung 36 kommend zu trennen, wenn in der Aufwickelvorrichtung 40 ein Fadenbruch aufgetreten ist. Die zweite Ansaugmündung 52 ist mit einer zweiten Luftstromleitung 55 mit der Fadenabsaugleitung 53 verbunden.

Die Luftstromleitung 55 der ersten Ansaugmündung und die Luftstromleitung 55 der zweiten Ansaugmündung kann mittels einem Ventil an der Abzweigungsstelle jeweils mit der Ab saugströmung aus der Fadenabsaugleitung 53 versorgt werden, wenn ein entsprechender Druckbereich I, II, III von der Steuerung der Aufwickelvorrichtung 40 und / oder dem Operator ausgewählt worden ist.

In Fig. 4 ist die Querschnittsverengungseinrichtung 38 in der Querschnittsverengungsposition, bei der die erste Flügelklappe 34 und die zweite Flügelklappe 35 die Ausgangsmündung 36 des Fallschachtes 30 vorteilhaft verengen, so dass die Ansaugwirkung der Ansaugeinrichtung 50 gezielter auf den synthetischen Faden Fl bis Fn wir- ken kann. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Anlegeschritt ist die Ansaugeinrichtung 50 in den Druckbereich I geschaltet.

In Fig. 5 ist der synthetische Faden F wenigstens im Galettenabschnitt 41 der Aufwickelvorrichtung 40 angelegt, was daran zu erkennen ist, dass die Verlegerolle 70 von der zweiten Galette 72 hin zu der ersten Galette 71 verfahren ist und der Fadenverlauf des synthetischen Fadens F an den Umfangsflächen der ersten Galette, der Verlegerolle 70 und der zweiten Galette 72 anliegt. Ferner ist die Querschnittsverengungseinrichtung 38 in die Querschnittsvergrößerungsposition QV verfahren worden, was an den ausgeklappten Flügelklappen 34 und 35 zu erkennen ist. In der in Fig. 5 gezeigten Anlegeposition des Fadens F ist die Ansaugeinrichtung 50 in den Druckbereich II eingestellt.

In Fig. 6 ist die fast vollständige Anlegung des synthetischen Fadens F an der Aufwickelvorrichtung 40 daran zu erkennen, dass die Kopffadenführer 43 von der Parkposition in dem vertikalen Abschnitt der Führungsschiene 74 in den horizontalen Abschnitt der Führungsschiene 74 und an die entsprechenden Wickelposition W1 bis Wn mit jeweils einem ersten Faden Fl bis n-ten Faden Fn verfahren sind. In dieser Anlegeposition ist die Ansaugeinrichtung 50 in den Druckbereich III verschalten worden.

In Fig. 7 und 8 sind in Graphen die möglichen ersten zweiten und dritten Druckgrößen Dl, D2, D3 der jeweiligen ersten, zweiten und dritten Druckbereich I, II, III über die Zeit t angegeben, wobei auf der Abszisse die Zeit t in Sekunden und auf der Ordinate der Druck D in hPa angegeben ist.

Wie beispielsweise in Fig. 7 angezeigt, ist die erste Druckgröße Dl des Druckbereichs I der größte Wert und kann über die Zeit t konstant verlaufen und / oder über die Zeit tl bis t2 stetig linear zunehmend verlaufen (siehe gestrichelte Linie), je nachdem welche Fadenart Fl - Fn und Eigenschaften das anzusaugende Filament hat.

Für den Druckbereich II über den Zeitraum t2 bis t3 ist die zweite Druckgröße D2 kleiner als die erste Drückgröße Dl, da die Ansaugeinrichtung 50 den Faden Fl-Fn bereits für die Aufwickelvorrichtung 40 gefangen hat und hier ein geringerer zweiter Druckbereich II mit einer geringeren Druckgröße D2 auswählbar ist. Im dritten Druck- bereich D3 ist der Faden Fl-Fn an der Aufwickelvorrichtung 40 angelegt und kann die dritte Druckgröße D3 aufweisen, die auch über die Zeit t3 bis t4 konstant gehalten und nach t4 den Wert 0 haben kann.

In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsform des Druckverlaufs der Ansaugeinrichtung 50 gezeigt, wobei die erste Druckgröße Dl im Druckbereich I über die Zeit tl bis t2 kleiner ist als die zweite Druckgröße D2 für den zweiten Druckbereich II, aber größer als die dritte Druckgröße D3 für den dritten Druckbereich D3. Auch hier können die Verläufe der zugehörigen Druckgrößen über die Zeit t konstant und / oder stetig zunehmen bzw. abnehmen bereitgestellt werden (siehe gestrichelte Linien).

In Fig. 9 ist schematisch in einem Blogdiagramm ein Verfahren zum Zuführen und Anlegen eines synthetischen Fadens in den Schritten S1 bis S10 dargestellt.

In Schritt S1 wird eine Mehrzahl von Filamenten aus einer Kunststoffschmelze extrudiert und zu einem synthetischen Faden Fl bis Fn in der Spinneinrichtung 10 zusammengefasst. In Schritt S2 erfolgt das Zuführen des synthetischen Fadens Fl bis Fn an einer Eingangsmündung 37 des Fallschachtes 30, worauf kurz danach das Einbringen des synthetischen Fadens Fl bis Fn in Schritt S3 in den Fallschacht 30 erfolgt.

Zeitnah wird die Ansaugeinrichtung 50 auf den ersten Druckbereich I mit einer vorbestimmten ersten Druckgröße Dl geschaltet. Zeitgleich erfolgt ein Verkleinern im Schritt S5 der Querschnittsfläche der Ausgangsmündung 36 mittels der Querschnittsverengungseinrichtung 38. Im Druckbereich I kann die erste Druckgröße Dl einen Betrag zwischen 550 hPa bis 1.850 hPa aufweisen.

Der synthetische Faden Fl bis Fn bzw. die Mehrzahl der synthetischen Fäden fällt entlang des Fallschachtes 30 in einem relativ kurzen Zeitraum, so dass im Schritt S4 das Auffangen des synthetischen Fadens an der Auffangrichtung 50 mittels der Ansaugeinrichtung und den daran gekoppelten Fangkorb 54 erfolgen kann.

Nach dem Auffangen im Schritt S6 erfolgt ein Vergrößern im Schritt S7 der Ausgangsmündung 36, in dem die Querschnittsverengungseinrichtung 38 von der Quer- schnittsverengungsposition QE in die Querschnittsvergrößerungsposition QV gefahren wird. Im Schritt S8 wird im Wesentlichen zeitglich der zweite Druckbereich II an der Ansaugeinrichtung 30, insbesondere an der ersten Ansaugmündung 51 bereitgestellt. Im Druckbereich II kann die Druckgröße D2 von 150 bis 155 hPa reichen.

Im Schritt S6 folgt dann ein Anlegen des synthetischen Fadens Fl bis Fn an der Aufspulvorrichtung 40 bis zu den Wickelstellen W 1 bis Wn. Nachdem der Aufwickelprozess in der Aufspulvorrichtung 40 begonnen hat, wird ein dritter Druckbereich III in dieser Ansaugeinrichtung 50 bereitgestellt, wobei der dritte Druckbereich III eine vor- bestimmte Größe von 0 bis 150 hPa aufweisen kann.

B ezugszei chenli ste

1 Schmelzspinnaufwickelvorrichtung

10 Schmelzspinnvorrichtung

11 Spinnbalken

12 Schmelzezufuhrleitung

14 Spinnpaket

20 Kühl schacht

21 Konvergenzstelle

30 Fallschacht

31 F all schachtrechteckstück

32 F all schachttrapezstück

33 Fallschachtausgangsstück

34 erste Flügelklappe

35 zweite Flügelklappe

36 Ausgangsmündung

37 Eingangsmündung

38 Querschnittsverengungseinrichtung

39 Aktuator

40 Aufwi ekel vorri chtung

41 Gal ettenab schnitt

42 Spulspindelabschnitt

43 Spul spindel

50 Ansaugeinrichtung

51 erste Ansaugmündung

52 zweite Ansaugmündung

53 Fadenabsaugleitung

54 Fangkorb

55 Luftstroml eitung

60 Fadenschneideinrichtung (Raffhacker)

70 Verlegerolle

71 erste Galette

72 zweite Galette 73 Kopffadenführer

74 Führungsschiene

75 Führung

100 Wickelspule 110 F adenab saugeinrichtung

Dl bis D3 erste, zweite, dritte Druckgröße

DI, DII, Dill erste, zweiter, dritter Druckbereich

F, Fl-Fn erster bis n-ter Faden

FR F adenfallrichtung QE Querschnittsverengungsposition

QV Querschnittsvergrößerungsposition

W1 bis Wn erste bis n-te Wickelstelle

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Zuführen eines synthetischen Fadens (Fl-Fn) von einer Schmelzspinnaufwickelvorrichtung (1), aufweisend eine Schmelzspinnvorrichtung (10), die zum Extrudieren des synthetischen Fadens (Fl-Fn) eingerichtet ist, und eine Aufwickelvorrichtung (20) aufweist, die zum Aufwickeln des synthetischen Fadens (Fl-Fn) eingerichtet ist, wobei der Faden (Fl-Fn) mittels eines Fallschachtes (30) von der Schmelzspinnvorrichtung der Aufwickelvorrichtung (40) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen mittels eines vorbestimmten Druckbereichs (I, II, III) in einer Ansaugeinrichtung (50) an der Aufwickelvorrichtung (40) einstellbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- ein erster Druckbereich (I) mit einer vorbestimmten ersten Druckgröße (Dl) in der Ansaugeinrichtung (50) bereitgestellt wird, wenn der synthetische Faden (Fl- Fn) von der Schmelzspinnvorrichtung (10) zu der Aufwickelvorrichtung (40) geführt wird,

- ein zweiter Druckbereich (II) mit einer vorbestimmten zweiten Druckgröße (D2) in der Ansaugeinrichtung (50) bereitgestellt wird, wenn der synthetische Faden an der Aufwickelvorrichtung (16) angelegt wird und/oder

- ein dritter Druckbereich (III) mit einer vorbestimmten dritten Druckgröße (D3) in der Ansaugeinrichtung (50) bereitgestellt wird, wenn der synthetische Faden an der Aufwickelvorrichtung (16) angelegt wird.

3. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckgröße (Dl) einen anderen Betrag aufweist als die zweite Drückgröße (D2) und/oder dritte Druckgröße (D3) und/oder dass die erste Druckgröße (Dl), die zweite Druckgröße (D2) und/oder die dritte Druckgröße (D3) basierenden auf dem Denier, der Zusammensetzung und/oder den Eigenschaften des synthetischen Fadens (Fl-Fn) eingestellt wer- den/wird.

4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckbereich (I) im Wesentlichen zwischen 550 bis 850 hPa reicht, dass der zweite Druckbereich (II) im Wesentlichen zwischen 150 und 550 hPa reicht, und/oder dass der dritte Druckbereich (III) im Wesentlichen zwischen 0 bis 150 hPa reicht.

5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung und/oder Steuerung der Druckbereiche manuell und/oder automatisch durchgeführt werden/wird, wobei die Steuerung der Druckbereiche (I-III) über vorbestimmte Zeitperioden (tl bis t4) gesteuert wird, wobei die Regelung der Druckbereiche (I-III) über Sensoren erfolgt, mittels denen die Position des Fadens in der Schmelzspinnvorrichtung (10) und der Aufwickelvorrichtung (40) verfolgbar ist.

6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung und/oder Regelung der Druckbereiche (I-III) mit einem automatischen, halbautomatischen, und/oder manuellen Anlegeprozess kombiniert wird.

7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckbereich (I), der zweite Druckbereich (II) und/oder der dritte Druckbereich (II) über die Zeit (t) konstant gehalten und/oder über die Zeit variiert wird.

8. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Fallschachts (30) mittels einer Querschnittsverengungseinrichtung (38) verengt wird, wenn der erste Druckbereich (I) angelegt wird, und vergrößert wird, wenn der zweite Druckbereich (II) angelegt wird.

9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zuführen des synthetischen Fadens folgende Schritte durchgeführt werden: - Extrudieren (Sl) einer Mehrzahl von Filamenten aus einer Kunststoffschmelze und zusammenfassen der Mehrzahl von Filamenten zu einem synthetischen Faden (Fl-Fn),

- Zuführen (S2) des synthetischen Fadens (Fl-Fn) an eine Eingangsmündung (37) eines Fall Schachts (30),

- Einbringen (S3) des synthetischen Fadens in den Fallschacht,

- Bereitstellen (S4) des ersten Druckbereichs an einer Ansaugeinrichtung (50),

- Verkleinern (S5) der Querschnittsfläche der Ausgangsmündung (36) des Fallschachts,

- Auffangen (S6) des synthetischen Fadens an der Ansaugeinrichtung (50),

- Vergrößern (S7) der Ausgangsmündung (36) des Fallschachts,

- Bereitstellen (S8) des zweiten Druckbereichs (II) an der Ansaugeinrichtung (30),

- Anlegen (S9) des synthetischen Fadens an der Aufspulvorrichtung,

- Bereitstellen (S10) des dritten Druckbereichs (III) an der Ansaugeinrichtung (50).

10. Aufwickelvorrichtung (40) zum Aufwickeln eines synthetischen Fadens von einer Schmelzspinnvorrichtung (10), wobei die Aufwickelvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.

11. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Aufwickelvorrichtung zugehörigem Fallschacht (30) an der Ausgangsmündung (36) des Fallschachts eine Querschnittsverengungseinrichtung (38) ausgebildet ist, wobei die Querschnittverengungseinrichtung (39) eine Flügelklappe (34, 35) aufweist, die an der Ausgangsmündung (26) des Fadenfallschachts (30) gelenkig angebracht ist und manuell und/oder mittels eines Aktuators (39) zwischen einer Querschnittseinengungsposition (QE) zum Einengen der Ausgangsmündung (26) und einer Querschnittsvergrößerungsposition (QV) zum Freigeben der Ausgangsmündung (26) bewegbar ist.

12. Aufwickelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugeinrichtung (50) eine erste Ansaugmündung (51), die mit einem Fangkorb (54) koppelbar ist, und/oder oder dass die erste Ansaugmündung eine Beschleunigungsdüse aufweist.

13. Aufwickelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Fangkorb (54) zum Umleiten des Luftstroms der ersten Ansaugmündung eingerichtet ist.

14. Aufwickelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugeinrichtung (50) eine zweite Ansaugmündung (52) aufweist, die mit einer Fadenschneideinrichtung (60) kooperiert, die zum Schneiden des synthetischen Fadens eingerichtet ist.

15. Aufwickelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftstromumleitung (55) mit der ers- ten Ansaugmündung (51) der Ansaugeinrichtung und/oder mit der zweiten Ansaugmündung der Ansaugeinrichtung, die benachbart zu der Fadenschneideinrichtung (60) ist, lösbar kuppelbar ist.