WO2002101128A1 - Fadenpräparationseinrichtung - Google Patents

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WO2002101128A1
WO2002101128A1 PCT/EP2002/004447 EP0204447W WO02101128A1 WO 2002101128 A1 WO2002101128 A1 WO 2002101128A1 EP 0204447 W EP0204447 W EP 0204447W WO 02101128 A1 WO02101128 A1 WO 02101128A1
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WO
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thread
preparation
holder
preparation device
fibre
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PCT/EP2002/004447
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English (en)
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Inventor
Thorsten Perk
Original Assignee
Zimmer Ag
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/096—Humidity control, or oiling, of filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes

Definitions

  • the invention relates to a thread preparation device for the production of synthetic threads.
  • Thread preparation devices are installed in the blow shaft, through which the threads run and at the same time are prepared for further treatment, for example oiled or treated with emulsions.
  • the preparation of the thread is very important because only with this pretreatment can the thread be made as evenly as possible. Smallest irregularities can interfere with the further processing and even cause a thread break. Due to the thread speed of 2000 m / min and higher, an air flow arises along the thread running direction, which overlaps with the cooling air of the blow shaft and leads to turbulence on the thread preparation device.
  • Thread preparation devices according to the prior art are described in detail in the manual by Franz Fourne "Synthetic Fibers", Carl Hanser Verlag. These thread preparation devices are made of square and rectangular profiles manufactured, on the flat surfaces of which the air flow bounces and swirls. These swirls are so strong that the oil emerges from the oil holder pin of the thread preparation device unevenly and the pretreatment of the thread is therefore not carried out uniformly enough. Another disadvantage is the fact that torn threads spit on and stick to the sharp edges.
  • the object of the invention is to prepare synthetic threads in the blow chute uniformly and with little turbulence by means of a thread preparation device.
  • the object is achieved in the device mentioned at the outset in that the thread preparation device is designed to be streamlined and thus the turbulence on the thread preparation device is minimized.
  • the previous square and rectangular profiles with rounded corners and edges are unsuccessful.
  • the desired effect in reducing the flow turbulence is only achieved by using profiles that have a circular contour, an oval contour or a teardrop-shaped contour in cross section.
  • the object is achieved in that a metal tube is integrated in the holder of the thread preparation device.
  • a thin metal tube for the line of the preparation agent is cast with the holder of the thread preparation device.
  • no reworking of the line surface is necessary and saves the very complex casting core.
  • the thread is only prepared from one side, so that only a one-sided thread preparation device with a holder is necessary.
  • two thread preparation devices are used, which each prepare the thread on a side offset by 180 °, that is to say arranged opposite one another.
  • Each thread preparation device is attached to its own support and can be adjusted independently of the thread.
  • the adjustment paths between the individual holders for the thread are very small and influence the thread tension.
  • the complete carrier on which the thread preparation device is fastened with the holder must be adjusted.
  • this is very imprecise, because due to the large components when adjusting the distance between the nozzle of the thread preparation device and the thread can also change the angle slightly, making the thread preparation uneven.
  • the object is achieved in that two thread preparation devices are arranged on a common carrier and these can be adjusted relative to one another.
  • a structurally simple solution is the division of the round beam along the central axis.
  • the first thread preparation device can be adjusted without an angular offset, while the second thread preparation device remains in its position.
  • a thread guide element is usually used, which is arranged as far as possible from the upper thread preparation device for optimal thread guidance.
  • the thread guide element was provided with its own fastening device on the carrier of the upper thread preparation device, which had the disadvantage that, in addition to the two thread preparation devices, the thread guide element also had to be completely aligned.
  • a further improvement results if the thread guide element is integrated into the holder. This is structurally less complex and the thread guide element only needs to be readjusted in a small adjustment range, since the first adjustment to the thread takes place with the adjustment of the holder.
  • the cooling air is usually passed through a rectifier before entering the blow duct, which ensures a constant air flow in all areas of the blow duct. With very fine threads and depending on the thread quality and thread properties to be produced, it is desirable that the Thread preparation device can be arranged either with or against the direction of the cooling air.
  • Fig. 1 shows a section through a thread preparation device
  • Fig. 2 shows the enlarged cross section of a holder along the section line A - A
  • Fig. 4 is a one-sided thread preparation device
  • Fig. 5 is a one-sided thread preparation device
  • FIG. 1 shows a section through a thread preparation device (1).
  • This device is arranged in a blow shaft, not shown, from which cooling air (2) is blown onto the threads (3).
  • the threads (3) run vertically from a spinning system (not shown) at a speed of 2000 m / min and higher through the thread preparation device (1) for further treatment on a winding roll.
  • the thread preparation device (1) shown here consists of a round carrier (4) which is divided along the central axis (9).
  • a first holder (5) is attached to the lower part of the carrier (4).
  • This holder (5) consists of a cast part with an integrated tube (7), via which the preparation agent flows in via a thread oiler (8) to the thread (3).
  • the preparation agent emerges from the thread oiler (8) and is entrained by the thread (3). Excess preparation runs back through a hole (10) into the holder (5).
  • a second holder (6) is optionally attached to the upper part of the carrier (4).
  • the preparation agent is supplied via an integrated tube (7) using a thread oiler (8) to thread (3).
  • the thread guide element (1) is arranged in the holder (5) in such a way that the thread guide element (11) can be adjusted horizontally.
  • the first rough setting is made simultaneously with the holder (5) and the carrier (4).
  • the fine adjustment of the thread guide element (11) is carried out via a tension screw, not shown.
  • FIG. 2 The cross section along the section line A - A of the holder (5) is shown in Fig. 2. Here is the e.g. Oval contour of the holder (5) can be seen, which is directed towards the cooling air (2) of the blow duct in a flow-favorable manner.
  • Fig. 3 also shows a two-sided thread preparation device in which the round carrier (4) is divided along the central axis (9) and the holder (6) is horizontally displaced.
  • the holder (5) is firmly connected to the carrier (4).
  • the adjustability of the holder (6) is made possible via a screw connection, not shown.
  • Fig. 4 shows a one-sided thread preparation in the direction of the cooling air consisting of only one preparation device, which can be moved horizontally as before via the holder (6).
  • the second holder (5) is designed here so that in this case not the second preparation device is arranged, but only the thread guide element (11).
  • Fig. 5 shows the arrangement of the one-sided thread preparation against the direction of the cooling air.
  • the preparation device consists of a holder (5) in which the receptacle for the thread guide element (11) is integrated. Whether the one-sided holders (5, 6) are arranged with or against the cooling air depends on the quality and the properties of the threads to be produced. The possibility of arranging the holder ensures optimal accessibility in every case.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fadenpräparationseinrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden. Aufgrund der hohen Fadengeschwindigkeit entsteht entlang der Fadenlaufrichtung eine Luftströmung, die sich mit der Kühlluft des Blasschachtes überlagert und zu Turbulenzen an der Fadenpräparationseinrichtung führt, wodurch die Vorbehandlung des Fadens nicht gleichmässig genug erfolgt. Die Erfindung schlägt vor, dass die Fadenpräparationseinrichtung strömungsgünstig gestaltet wird und damit die Strömungsturbulenzen an der Fadenpräparationseinrichtung minimiert werden.

Description

Fadenpräparationseinrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Fadenpräparationseinrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden.
Bei der Herstellung schmelzeersponnener Endlosfäden kommen zahlreiche Polymerfäden aus einer Spinnanlage und laufen abwärts durch einen Blasschacht. Senkrecht zur Laufrichtung der Fäden wird Kühlluft auf die Fäden geblasen, damit diese sich verfestigen. Im Blasschacht sind Fadenpräparationseinrichtungen angebracht, durch die die Fäden laufen und dabei zur weiteren Behandlung gleichzeitig präpariert, z.B. eingeölt oder mit Emulsionen behandelt werden. Die Präparation des Fadens ist sehr wichtig, weil nur mit dieser Vorbehandlung der Faden möglichst gleichmäßig hergestellt werden kann. Kleinste Ungleichmäßigkeiten können die weitere Verarbeitung stören und sogar einen Fadenbruch hervorrufen. Aufgrund der Fadengeschwindigkeit von 2000 m/min und höher entsteht entlang der Fadenlaufrichtung eine Luftströmung, die sich mit der Kühlluft des Blasschachtes überlagert und zu Turbulenzen an der Fadenpräparationseinrichtung führen. Fadenpräparationsvorrichtungen nach dem Stand der Technik sind ausführlich in dem Handbuch von Franz Fourne „Synthetische Fasern", Carl Hanser Verlag, beschrieben. Diese Fadenpräparationseinrichtungen sind aus quadratischen und rechteckigen Profilen gefertigt, an deren ebenen Flächen die Luftströmung aufprallt und verwirbelt. Diese Verwirbelungen sind so stark, dass das Öl aus dem Ölhalterstift der Fadenpräparationseinrichtung ungleichmäßig austritt und damit die Vorbehandlung des Fadens nicht gleichmäßig genug erfolgt. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass angerissene Fäden aufspieißen und an den scharfen Kanten hängen bleiben.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, synthetische Fäden im Blasschacht durch eine Fadenpräparationseinrichtung gleichmäßig und turbulenzarm zu präparieren.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Fadenpräparationseinrichtung strömungsgünstig gestaltet wird und damit die Turbulenzen an der Fadenpräparationseinrichtung minimiert werden. Die bisherigen quadratischen und rechteckigen Profile mit Abrundungen der Ecken und Kanten zeigen keinen Erfolg. Der gewünschte Effekt in der Reduzierung der Strömungsturbulenz stellt sich erst ein, indem Profile verwendet werden, die im Querschnitt eine kreisrunde Kontur, eine ovale Kontur oder eine tropfenförmige Kontur aufweisen.
Da diese Profile mit der runden, ovalen oder tropfenförmigen Kontur aus fertigungstechnischen Gründen Gussteile sind, muss der Zufluss des Präparationsmittels über eine Leitung verlaufen, die der komplexen Form der Fadenpräparationseinrichtung nachläuft. Es versteht sich von selbst, das diese Leitung nicht nachträglich eingebohrt werden kann. Üblicherweise wird dieses Gussteil entweder aus zwei Teilen hergestellt, wobei die Naht oder Verbindungsstelle entlang der Mittelachse verläuft, die auch der Mittelachse der Leitung entspricht. Alternativ wird das Gussteil einteilig hergestellt, wobei die innere Form der Leitung durch einen Sandkern erzeugt wird. Nach Erkalten des Gussteiles wird der Sandkern entfernt. Beide Varianten haben den Nachteil, das die Leitung für das Präparationsmittel entweder in der Oberfläche sehr rauh oder aufgrund der Naht sehr ungleichmäßig ist, was bei dem dünnen Durchmesser der Leitung zu einem Druckanstieg in der Pumpe führt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Leitung für das Präparationsmittel fertigungstechnisch kostengünstig und mit einer definierten Oberfläche herzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Metallrohr in den Halter der Fadenpräparationseinrichtung integriert wird. Fertigungstechnisch wird ein dünnes Metallrohr für die Leitung des Präparationsmittels mit dem Halter der Fadenpräparationseinrichtung vergossen. Dadurch ist keine Nacharbeit für die Leitungsoberfläche notwendig und erspart den sehr aufwendigen Gusskern. Üblicherweise wird der Faden nur von einer Seite präpariert, so dass auch nur eine einseitige Fadenpräparationseinrichtung mit einem Halter notwendig ist. Je nach Fadenqualität und Viskosität des Präparationsmittel ist es notwendig, den Faden zweiseitig zu präparieren. Dazu werden zwei Fadenpräparationseinrichtung verwendet, die den Faden an je einer um 180° versetzten Seite, also gegenüberliegend angeordnet, präparieren. Jede Fadenpräparationseinrichtung ist auf einem eigenen Träger befestigt und kann unabhängig voneinander zum Faden hin verstellt werden. Die Verstellwege zwischen den einzelnen Haltern zum Faden sind sehr klein und beeinflussen die Fadenspannung. Hierzu muß der komplette Träger verstellt werden, an dem die Fadenpräparationseinrichtung mit dem Halter befestigt ist. Dies ist aber sehr ungenau, da sich aufgrund der großen Bauteile beim Einstellen des Abstandes zwischen der Düse der Fadenpräparationseinrichtung und dem Faden auch der Winkel geringfügig ändern kann, wodurch die Fadenpräparation ungleichmäßig wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Einstellung der Fadenpräparationseinrichtung zum Faden zu erleichtern. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwei Fadenpräparationseinrichtungen auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind und diese relativ zueinander verstellt werden können. Eine konstruktiv einfache Lösung ist die Teilung des runden Trägers längs der Mittelachse. Dadurch kann ohne Winkelversatz eine Verstellung der ersten Fadenpräparationseinrichtung erfolgen, während die zweite Fadenpräparationseinrichtung in ihrer Lage verbleibt. Zur Führung des Fadens wird üblicherweise ein Fadenführungselement verwendet, das zur optimalen Fadenführung in einem möglichst weitem Abstand von der oberen Fadenpräparationseinrichtung angeordnet ist. Bei der bisherigen Ausführung wurde das Fadenführungselement mit einer eigenen Befestigungsvorrichtung auf dem Träger der oberen Fadenpräparationseinrichtung versehen, was den Nachteil hatte, dass zusätzlich zu den beiden Fadenpräparationseinrichtungen auch das Fadenführungselement komplett ausgerichtet werden muss.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn das Fadenführungselement in den Halter integriert wird. Dies ist konstruktiv weniger aufwendig und das Fadenführungselement braucht nur in einem kleinen Verstellbereich nachjustiert zu werden, da die erste Einstellung an den Faden mit der Einstellung des Halters erfolgt. Üblicherweise wird die Kühlluft vor dem Eintritt in den Blasschacht durch einen Gleichrichter geleitet, der für eine konstante Luftströmung in allen Bereichen des Blasschachtes sorgt. Bei sehr feinen Fäden und in Abhängigkeit der herzustellenden Fadenqualität und Fadeneigenschaften ist es wünschenswert, dass die Fadenpräparationseinrichtung wahlweise mit oder gegen die Richtung der Kühlluft angeordnet werden kann.
Ausgestaltungsmöglichkeiten des Verfahrens werden mit Hilfe der Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Fadenpräparationseinrichtung
Fig. 2 der vergrößerte Querschnitt eines Halters entlang der Schnittlinie A - A
Fig. 3 die Verstellbarkeit der Halter
Fig. 4 eine einseitige Fadenpräparationseinrichtung
Fig. 5 eine einseitige Fadenpräparationseinrichtung
In Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Fadenpräparationseinrichtung (1). Diese Vorrichtung ist in einem nicht dargestellten Blasschacht angeordnet, aus dem Kühlluft (2) auf die Fäden (3) geblasen wird. Die Fäden (3) laufen aus einer nicht dargestellten Spinnanlage senkrecht mit einer Geschwindigkeit von 2000 m/min und höher durch die Fadenpräparationseinrichtung (1) zur Weiterbehandlung auf eine Wickelrolle. Die hier dargestellte Fadenpräparationseinrichtung (1) besteht aus einem runden Träger (4), der längs der Mittelachse (9) geteilt ist.
Am unteren Teil des Trägers (4) ist ein erster Halter (5) befestigt. Dieser Halter (5) besteht aus einem Gussteil mit einem integrierten Rohr (7), über das der Zufluss an Präparationsmittel über einen Fadenöler (8) zum Faden (3) erfolgt. Das Präparationsmittel tritt aus dem Fadenöler (8) aus und wird vom Faden (3) mitgerissen. Überschüssiges Präparationsmittel läuft über eine Bohrung (10) zurück in den Halter (5). Ein zweiter Halter (6) ist optional je nach gewünschter Fadenqualität am oberen Teil des Trägers (4) befestigt. Auch hier erfolgt die Zuleitung des Präparationsmittels über ein integriertes Rohr (7) mittels Fadenöler (8) zum Faden (3). In dem Halter (5) ist das Fadenführungselement (1 ) so angeordnet, dass eine horizontale Verstellbarkeit des Fadenführungselementes (11) gewährleistet ist. Die erste grobe Einstellung erfolgt dabei gleichzeitig mit dem Halter (5) und dem Träger (4). Die Feineinstellung des Fadenführungselementes (11) erfolgt über eine nicht dargestellte Spannschraube.
Der Querschnitt entlang der Schnittlinie A - A des Halters (5) wird in Fig. 2 gezeigt. Hier ist die z.B. ovale Kontur des Halters (5) zu erkennen, die strömungsgünstig gegen die Kühlluft (2) des Blasschachtes gerichtet ist.
Fig. 3 zeigt ebenfalls eine zweiseitige Fadenpräparationseinrichtung, bei der der runde Träger (4) entlang der Mittelachse (9) geteilt ist und der Halter (6) horizontal verschoben ist. Der Halter (5) ist dabei fest mit dem Träger (4) verbunden. Die Verstellbarkeit des Halters (6) wird über eine nicht dargestellte Schraubverbindung ermöglicht.
Fig. 4 zeigt eine einseitige Fadenpräparierung in Richtung der Kühlluft bestehend aus nur einer Präparationseinrichtung, die wie zuvor über den Halter (6) horizontal verschoben werden kann. Der zweite Halter (5) ist hier so gestaltet, dass in diesem Fall nicht die zweite Präparationseinrichtung angeordnet ist, sondern nur das Fadenführungselement (11).
Fig. 5 zeigt die Anordnung der einseitigen Fadenpräparierung gegen die Richtung der Kühlluft. Die Präparationseinrichtung besteht aus einem Halter (5), in dem die Aufnahme für das Fadenführungselement (11) integriert ist. Ob die einseitigen Halter (5, 6) mit oder gegen die Kühlluft angeordnet werden, hängt von der Qualität und den Eigenschaften der herzustellenden Fäden ab. Durch die Möglichkeit der Anordnung der Halter ist in jedem Fall eine optimale Zugänglichkeit gewährleistet.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Präparation von synthetischen Fäden im Blasschacht einer Spinnanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine strömungsgünstige Kontur aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen runden Querschnitt aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen ovalen Querschnitt aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen tropfenförmigen Querschnitt aufweist.
5. Vorrichtung zur Präparation von synthetischen Fäden im Blasschacht einer Spinnanlage, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr für den Zufluss des Präparationsmittels in die Fadenpräparationseinrichtung integriert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr für den Zufluss des Präparationsmittels mit der Fadenpräparationseinrichtung vergossen wird.
7. Vorrichtung zur Präparation von synthetischen Fäden im Blasschacht einer Spinnanlage, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Fadenpräparationseinrichtungen auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Fadenpräparationseinrichtung horizontal verstellt werden kann, während die zweite Fadenpräparationseinrichtung in ihrer vorgegebenen Lage verbleibt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger längs der Mittelachse geteilt ist.
10.Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenführungselement in den Halter integriert ist.
11.Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der einseitigen Fadenpräparation nur ein Halter (5 oder 6) auf dem Träger (4) angeordnet ist, wobei der Halter (5 oder 6) wahlweise in Richtung der Kühlluft (2) oder gegen die Richtung der Kühlluft (2) auf dem Träger (4) angeordnet ist.
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