WO2008022947A1

WO2008022947A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von stapelfasern aus einem gekräuselten faserband

Info

Publication number: WO2008022947A1
Application number: PCT/EP2007/058410
Authority: WO
Inventors: Olaf Schwarz; Bernhard Schoennagel; Herbert Peters; Carsten VOIGTLÄNDER; Matthias Schemken
Original assignee: Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2006-08-19
Filing date: 2007-08-14
Publication date: 2008-02-28
Also published as: EP2064377B1; CN101506417A; EP2064377A1; RU2415207C2; RU2009109743A; CN101506417B; DE502007005980D1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Stapelfasern aus einem gekräuselten Faserband. Hierzu wird eine Mehrzahl von Einzelbändern nebeneinander zu einer Behandlungsbandbreite gelegt und gemeinsam in einer Faserstraße behandelt. Vor einer Kräuselbehandlung wird das Faserband von der Behandlungsbandbreite zu einer schmaleren Kräuselbandbreite zusammengeführt und nach dem Kräuseln zu Stapelfasern geschnitten. Um bei hohen Produktionsmengen optimierte Behandlungsstufen durchführen zu können, werden erfindungsgemäß die Einzelbänder innerhalb der Behandlungsbandbreite zu mehreren Teilbändern mit gleichgroßen Teilbreiten oder mit verschieden großen Teilbreiten geführt, die dann vor der Kräuselbehandlung zu dem Faserband mit der Kräuselbandbreite im Bereich von 700 mm bis 1.200 mm zusammengelegt werden. Damit lassen sich trotz großer Behandlungsbandbreiten die Teilbänder in wenigen Lagen zu dem Faserband mit entsprechend geringer Auslenkung der Faserstränge überführen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stapelfasern aus einem gekräuselten Faserband

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern aus einem gekräuselten Faserband gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs

8.

Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern aus einem gekräuselten Faserband sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind aus der EP 1 072 704 Al bekannt.

Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird ein bandför- miges Tow aus einer Mehrzahl von einzelnen Fasersträngen gebildet, die jeweils einzeln in Kannen eines Kannengatters bereitgestellt sind. Die Faserstränge sind hierzu in einem vorgeordneten Prozess durch Schmelzspinnen von synthetischen Filamenten erzeugt worden und nach dem Schmelzspinnen als Faserstrang mit einer Vielzahl von Filamenten in eine der Kannen abgelegt. Die Mehrzahl der Faserstränge, die jeweils ein Einzelband darstellen, bilden gemeinsam das bandförmige Tow, das anschließend über Abzugsmittel in eine Faserstraße zur weiteren Behandlung geführt wird. In einer der Behandlungsschritte erfolgt eine Kräuselung der Fasern, wobei das Tow zuvor aus einer Behandlungsbandbreite zu einer schmaleren Kräuselbandbreite zusammengeführt wird. Somit entsteht ein schmaleres und damit dickeres Faserband, das nach dem Kräuseln und eventueller Nachbehandlung zu Stapelfasern geschnitten wird. Die Führung des Faserbandes innerhalb der Faserstraße in verschiednen Bandbreiten ist im wesentlichen durch die unterschiedlichen Behandlungsschritte und Behandlungsstufen bedingt. So werden die synthetischen Faserstränge vor dem Kräuseln unter Einwirkung von Wärme verstreckt. Hierbei ist es wesentlich, dass jedes der in dem Faserband geführten Filament eine gleichmäßige Behandlung erhält. Ebenso sind Konditionie- rungen mit einem Fluid üblich, bei welchen die einzelnen Fasern benetzt werden. Insoweit ist eine Führung des Faserbandes mit geringer Dicke erforderlich, damit innen liegende Filamente eine gleiche Behandlung erhalten wie unmittelbar äußere an der Oberfläche des Faserbandes geführte Filamente. Eine derartige breitban- dige Führung des Faserbandes ist jedoch für andere Behandlungsschritte wie beispielsweise die Kräuselung nicht gewünscht. Die für das Kräuseln des Faserbandes gewünschte Kräuselbandbreite ist im wesentlichen davon abhängig, dass in dem Faserband jeder der geführten Filamente eine Kräuselung erhält. Zu dicke und zu schmale Faserbänder ergeben eine ungleichmäßigen Kräuselung. Anderer- seits führen sehr dünne und breite Faserbänder zu einem erheblichen apparativen Aufwand zur Realisierung großer Arbeitsbreiten, um stabile Kräuselvorgänge ausführen zu können. Insoweit ist eine Anpassung der Faserbandführung an die jeweils gewünschten Behandlungen und Behandlungsfolgen erforderlich.

Aus der EP 1 072 704 Al geht ein alternatives Verfahren und eine alternative Vorrichtung zur Herstellung von Stapelfasern hervor, bei welchen das Tow bereits vor dem Verstrecken und der Wärmebehandlung zu einem schmaleren und dickeren Faserband zusammengeführt wird. Damit lassen sich jedoch gleichmäßige Behandlungen, insbesondere beim Konditionieren und Verstrecken des Faserban- des nicht oder nur bei geringen Produktionsgeschwindigkeiten erreichen. In Praxis besteht jedoch gerade der Wunsch nach höheren Produktionsleistungen, um möglichst Stapelfasern in einer Produktionsmenge von über 200.000 t/Tag herstellen zu können.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern aus einem gekräuselten Faserband sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass eine der Behandlung angepasste und im Hinblick auf große Produktionsleistungen günstige Führung des Faserbandes möglich ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, dass selbst bei größten Bandbreiten des Faserbandes eine manuelle Bedienung beim Anfahren einer Faserstraße möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß durch ein Verfahren dadurch gelöst, dass die Einzelbänder innerhalb der Behandlungsbandbreite zu mehreren Teilbändern mit gleichgroßen Teilbreiten oder mit verschiedenen großen Teilbreiten geführt werden und dass die Teilbänder zu dem Faserband mit der Kräuselbandbreite im Bereich von 700 mm bis 1.200 mm zusammengelegt werden.

Die Lösung für die Vorrichtung ergibt sich dementsprechend erfindungsgemäß dadurch, dass den Abzugsmitteln mehrere Führungsmittel zugeordnet sind, durch welche die Einzelbänder innerhalb der Behandlungsbandbreite zu mehreren Teil- bändern mit gleichgroßen Teilbreiten oder mit verschieden großen Teilbreiten geführt werden und dass die Bandsammeieinrichtung mehrere den Teilbändern zugeordnete Umlenkmittel aufweist, durch welche die Teilbänder zu dem Faserband mit der Kräuselbandbreite im Bereich von 700 mm bis 1.200 mm zusammengelegt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass selbst bei größten Behandlungs- handbreiten zur Behandlung des Faserbandes keine zu großen Auslenkungen beim Zusammenlegen der Faserstränge zu der Kräuselbandbreite entstehen. Die Kräuselbandbreite des Faserbandes im Bereich von 700 mm bis 1.200 mm definiert einen Bereich, der nur wenige Lagen der Teilbänder erfordert, um das Faserband zu kräuseln. Es hat sich herausgestellt, dass die Kräuselbandbreite im Bereich von 700 mm bis 1.200 mm ein Optimum zur Steigerung der Produktionsmenge im Hinblick auf eine optimale Behandlung zum Verstrecken mit großen Behand- lungsbandbreiten des Faserbandes und gleichmäßigen Einkräuselungen trotz großer Kräuselbandbreite des Faserbandes darstellt. Die Aufteilung des Faserbandes in einzelne Teilbänder innerhalb der Behandlungsbandbreite ermöglicht zudem ein einfacheres Handling bei Prozessbeginn oder Prozessunterbrechung. Hierbei können die einzelnen Teilbänder unmittelbar nebeneinander mit gleichen Teilbreiten oder mit verschiedenen Teilbreiten geführt werden. Die Teilbreiten der Teilbänder werden im wesentlichen auf die spätere für das Kräuseln des Faserbandes erforderliche Kräuselbandbreite abgestellt.

Zur Einhaltung gleichmäßiger Kräuselungsqualitäten in dem Faserband wird weiterhin vorgeschlagen, die Teilbänder mit einer Belegungsdichte im Bereich von 80.000 dtex/cm bis 120.000 dtex/cm zu dem Faserband zusammenzuführen. Damit lassen sich zu dicke Faserbänder vermeiden. Als Belegungsdichte wird hier das Verhältnis zwischen dem Gesamttiter des Faserbandes und der geführten Bandbreite des Faserbandes verstanden. Bei einer Kräuselbandbreite von 1.000 mm und einer Belegungsdichte von 100.000 dtex./cm würde sich dementsprechend ein Gesamttiter des Faserbandes von 10 Mio. dtex ergeben.

Für die Behandlung insbesondere das Konditionieren, Erwärmen und Verstrecken der Teilbänder werden die Faserstränge vorzugsweise innerhalb der Behandlungsbandbreite mit einer Belegungsdichte von 40.000 dtex/cm bis 60.000 dtex/cm geführt. Damit ist sowohl eine Erwärmung der Teilbänder durch Walzen oder durch Dampfkammern sowie eine gleichmäßige Konditionierung aller Fasern in dem Faserband bei üblichen Faserlaufgeschwindigkeiten gewährleistet.

Es hat sich gezeigt, dass bei der Verfahrens Variante, bei welcher zumindest einer der Teilbänder in einer Teilbreite geführt wird, die gleich groß der Kräuselbreite des Faserbandes ist, zu einer schnellen und einfachen Zusammenführung der Teilbänder zu dem Faserband führt. Das Faserband lässt sich nur durch zwei La- gen der Teilbänder bilden.

- A - Die Auslenkung der Einzelfasern, um die Teilbänder zu dem Faserband zusammenzulegen, lässt sich noch dadurch verbessern, indem zwei äußere Teilbänder gefuhrt sind, die das der Kräuselbandbreite entsprechende Teilband einschließen, so dass ebenfalls ein zweilagiges Faserband entsteht. Die Teilbänder lassen sich dadurch mit sehr geringem Versatz zu dem Faserband zusammenlegen.

Die besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfmdungsgemäßen Verfahrens, bei welche das Faserband mit einer Führungsgeschwindigkeit im Bereich von 100 m/min, bis 350 m/min der Kräuselbehandlung zugeführt wird, gewährleistet trotz großer Kräuselbandbreiten eine intensive und gleichmäßige Kräuselung aller Faserstränge innerhalb des Faserbandes.

Insoweit ist das erfmdungsgemäße Verfahren besonders geeignet, um aus dem Faserband eine große Menge Stapelfaser zu schneiden. So lässt sich die erfin- dungsgemäße Verfahrensvatiante bevorzugt ausführen, bei welcher das Faserband während der Behandlungen und Kräuselungen einen Gesamttiter aufweist, der eine Menge von mind. 10.000 t Stapelfasern pro Stunde entspricht. Damit lassen sich erhebliche Produktionssteigerungen gegenüber herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen erreichen.

Die erfmdungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Flexibilität in der Belegung und Führung des Faserbandes aus. Die Teilbänder können innerhalb ihrer Teilbreiten mit gleicher Belegungsdichte oder bei symmetrischer Anordnung mit ungleichmäßiger BeIe- gungsdichte geführt werden.

Um das mit einer Kräuselbandbreite von 700 mm bis 1.200 mm geführte Faserband zu kräuseln, weist die Kräuseleinrichtung zumindest ein Kräuselmittel auf, das das Faserband mit einer Belegungsdichte im Bereich von 80.000 dtex/cm bis 120.000 dtex/cm kräuselt. Die Belegungsdichte ist im Hinblick auf die Kräusel- mittel derart gewählt, dass alle Filamente des Faserbandes eine Knickung zur Ausbildung der Kräuselung erhalten.

Als Kräuselmittel werden dabei bevorzugt angetriebene Kräuselwalzen verwen- det, die zwischen sich einen Walzenspalt bilden, der sich zwischen den Kräuselwalzen über die gesamte Kräuselbandbreite des Faserbandes erstreckt und in eine angrenzende Kräuselkammer mündet.

Um dabei insbesondere große Kräuselbandbreiten im Bereich von 1 m mit gleichmäßiger Spalthöhe ausführen zu können, ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt eingesetzt, bei welcher den Kräuselwalzen mehrere Kompensationsmittel zugeordnet sind, die eine Durchbiegung der Kräuselwalzen behindern. Damit können die auf die Kräuselwalzen einwirkenden Druckkräfte ohne Verformung der Walzenspalten aufgenommen werden. Der Walzenspalt weist über der gesamten Kräuselbandbreite eine konstante Spalthöhe auf.

Um eine für das erfmdungsgemäße Verfahren gewährleistete gleichmäßige Behandlung der Teilbänder zu ermöglichen, wird die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt derart ausgebildet, dass die Führungsmittel und die den Teilbändern zugeordneten Anzahl von Kannen eine Führung der Einzelbänder ergibt, bei welcher die die Einzelbänder zumindest eines der Teilbänder mit einer Teilbreite von mind. 700 mm und mit einer Belegungsdichte im Bereich von 40.000 dtex/cm bis 60.000 dtex/cm ergeben. Die Teilbreite des Teilbandes ist vorzugsweise auf die Kräuselbandbreite des Faserbandes abgestimmt, so dass bereits eine doppellagige Anordnung der Teilbänder dem Faserband die richtige Konfiguration zur Kräuselung gibt.

Die Umlenkmittel der Bandsammeieinrichtung sind gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfmdungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt derart beschaffen, dass das Faserband durch zwei Lagen von Teilbändern gebildet ist, die zu mehre- ren in der Behandlungsbandbreite von 1.400 mm bis 2.400 mm nebeneinander geführt sind. Damit lässt sich eine an die Kräuselbandbreite angepasste Führung der Teilbänder verwirklichen.

Zur Führung der Teilbänder werden die Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt eingesetzt, bei welcher die Abzugsmittel und die Behandlungsmittel über Abzugswalzen bzw. Führungswalzen verfügen, die eine Länge im Bereich von 2.000 mm bis 2.500 mm aufweisen und die zu beiden Stirnseiten jeweils eine Lagerstelle besitzen. Selbst gröte Behandlungsbandbreiten von ma- ximal 2.400 mm lassen sich damit realisieren, wobei die Teilbänder innerhalb der Faserstraße parallel nebeneinander führbar sind. Die Abzugswalzen bzw. die Führungswalzen sind hierzu in Gestellwänden angeordnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind besonders geeignet, um Stapelfasern beispielsweise auf Basis von Polyester oder Polypropylen in hoher Produktionsmenge zu erzeugen. Zur Herstellung der Stapelfasern lassen sich die Fasern des Faserbandes in Teilstücke mit einer Länge von 3 bis 300 mm zerschneiden. So lassen sich ebenfalls Stapelfasern auf Basis von Polyethylen oder Polyamid produzieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2 ein Schema der Bandführung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 Fig. 3 schematisch eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Fig. 4 ein Schema der Bandführung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3 Fig. 5 schematisch eine Ansicht einer Kräuseleinrichtung der Ausführungsbeispiele aus Fig. 1 und Fig. 3

In Fig. 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfmdungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Stapelfasern in einer Draufsicht gezeigt. Die Vorrichtung weist eine Mehrzahl von Kannen 2 auf, in denen jeweils ein durch Schmelzspinnen synthetischer Filamente gebildetes Spinnkabel abgelegt ist. Die Kannen 2 sind hierzu in einem Kannengatter 1 angeordnet, wobei die Kannen jeweils eine Füllung mit einem Spinnkabel aufweisen.

Dem Kannengatter 1 sind mehrere Führungsmittel 4.1 und 4.2 zugeordnet, um die aus den Kannen 2 bereitgehaltenen Fasern jeweils als ein Einzelband 3 einer Fa- serstraße zuzuführen. Die Führungsmittel 4.1 und 4.2 sind in diesem Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass die Einzelbänder 3 aus den Kannen 2 insgesamt zwei Teilbänder 11.1 und 11.2 in gleicher Faserstärke ergeben, die Führungsmittel 4.1 und 4.2 bewirken, dass die aus den Kannen 2 abgezogenen Spinnkabel durch Umlenkung und Aufspreizung als Einzelband geführt und in die Teil- bänder übergehen. Die Führungsmittel sind hier beispielhaft als Fadenführerleisten dargestellt. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der Führungsmittel möglich. So lassen sich die Fadenführungsorgane im Kannengatter 1 auch derart anordnen, dass alle Einzelbänder 3 ohne Aufspreizung im geraden Lauf durch die Führungsmittel 4.1 und 4.2 zu den Teilbändern 11.1 und 11.2 ü- berführt werden.

Die Teilbänder 11.1 und 11.2 sowie die Einzelbänder 3 werden hierbei durch ein Abzugsmittel 5 abgezogen. Das Abzugsmittel 5 weist mehrere Abzugswalzen 6 auf, die die Teilbänder 11.1 und 11.2 nebeneinander liegend innerhalb einer Be- handlungsbandbreite führen. Die Faserstränge in den Teilbändern 11.1 und 11.2 werden nebeneinander liegend gleichmäßig über das Abzugsmittel 5 mehreren Behandlungsmitteln zugeführt, die zu einer Faserstraße hintereinander angeordnet sind.

In Fig. 1 sind als Behandlungsmittel beispielhaft eine Sprühkammer 9, ein erstes Streckwerk 7.1, eine Dampfkammer 10 und ein zweites Streckwerk 7.2 dargestellt. Die Streckwerke 7.1 und 7.2 enthalten jeweils mehrere Führungswalzen 8, an denen die Teilbänder 11.1 und 11.2 geführt sind. Zwischen den Führungswalzen 8 der Streckwerke 7.1 und 7.2 ist eine Geschwindigkeitsdifferenz eingestellt, um die Fasern in den Teilbändern 11.1 und 11.2 zu verstrecken. Zur Konditionie- rung der Fasern werden die Teilbänder durch die Sprühkammer 9 und die Dampfkammer 10 geführt. In der Sprühkammer 9 werden die Faserstränge der Teilbänder 11.1 und 11.2 mit einem Fluid benetzt. Innerhalb der Dampfkammer 10 werden die Fasern der Teilbänder 11.1 und 11.2 in einer Dampfatmosphäre erwärmt. Die Abzugswalzen 6 des Abzugsmittels 5 sowie die Führungswalzen 8 der Streckwerke 7.1 und 7.2 weisen zur Aufnahme der Teilbänder 11.1 und 11.2 eine Gesamtlänge im Bereich von 2.000 mm bis 2.500 mm auf, wobei jedes der Teilbänder 11.1 und 11.2 eine Teilbreite von 700 mm bis 1.200 mm besitzt. Die Abzugswalzen 6 und die Führungswalzen 8 sind zu beiden Stirnseiten gelagert, wobei die Lagerstellen in Maschinengestellwänden 25.1 und 25.2 gehalten sind.

Als weiteres Behandlungsmittel ist eine Kräuseleinrichtung 15 vorgesehen, durch welche die Fasern eine Kräuselung erhalten. Die Kräuseleinrichtung 15 weist eine Arbeitsbreite auf, die wesentlich schmaler ist, als die Behandlungsbandbreite in den vorgeordneten Behandlungsmittel. Die Arbeitsbreite der Kräuseleinrichtung wird hier als Kräuselbandbreite bezeichnet, in der das Faserband 14 zur Kräuselung der Fasern geführt wird. Zur Bildung des Faserbandes 14 ist der Kräuseleinrichtung 15 eine Bandsammeieinrichtung 12 vorgeordnet, die die Teilbänder 11.1 und 11.2 zu dem Faserband 14 zusammenführt. Hierzu verfügt die Bandsammeieinrichtung über mehrere Umlenkmittel 13, durch welche das Faserband 14 vorzugsweise aus zwei Lagen der Teilbänder 11.1 und 11.2 gebildet wird. Somit ergibt sich eine Kräuselbandbreite für das Faserband 14 im Bereich von 700 bis 1.200 mm. Über die Ausbildung und Ausgestaltung der Kräuselmittel innerhalb der Kräuseleinrichtung 15 werden nachfolgend noch weitere Erläuterungen gegeben.

Auf der Auslassseite der Kräuseleinrichtung 15 wird das gekräuselte Faserband 14 einem Trockner 20 zugeführt. Anschließend gelangt das Faserband 14 über ein Zugspannmittel 21 zu der Schneideinrichtung 22. Dabei wird das Faserband 14 zu einem Faserbündel geformt und in der Schneideinrichtung 22 zu den Stapelfasern geschnitten.

Um jedes der Behandlungsschritte mit möglicht gleichmäßiger Einwirkung auf alle Faserstränge innerhalb der Teilbänder 11.1 und 11.2 bzw. des Faserbandes 14 ausführen zu können, ist eine unterschiedliche Führung der Fasern in Abhängigkeit von den jeweiligen Behandlungsschritten erforderlich. So ist beispielsweise für die Konditionierung und dem Verstrecken der Fasern eine dünnbandige Führung vorteilhaft. Demgegenüber lässt sich die Kräuselung der Fasern bevorzugt in einem dickbandigen Faserverbund ausführen. Um unter Berücksichtigung der Behandlungserfordernisse sowie unter Berücksichtigung hoher Produktionsleistungen bei gleichzeitiger manueller Bedienbarkeit zu Prozessbeginn und Prozess- Unterbrechung werden nun die Einzelbänder bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in zwei Teilbänder 11.1 und 11.2 mit gleichgroßer Teilbreite beispielsweise von jeweils 1.000 mm geführt. Hierzu ist die Anzahl der Einzelbänder 3 im Hinblick auf einen Gesamttiter derart gewählt, dass jedes der Teilbänder 11.1 und 11.2 eine Belegungsdichte innerhalb der Behandlungsbreite aufweist, die im Bereich zwischen 40.000 dtex./cm und 60.000 dtex./cm liegt. Als Belegungsdichte ist die Faserdichte gemeint, die sich bei dem Gesamttiter im Verhältnis zu der Behandlungsbreite einstellt. So wird bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Teilbänder 11.1 und 11.2 mit je einer Teilbreite von 1.000 mm und einer Belegungsdichte von 50.000 dtex./cm über die Abzugswalzen 6 und die Füh- rungswalzen 8 mit einer Produktionsgeschwindigkeit im Bereich von 100 bis 350 m/min, geführt. Ebenso sind die Teilbänder 11.1 und 11.2 bei gleicher Teilbreite und Belegungsdichte in der Sprühkammer 9 und der Dampfkammer 10 behandelt.

Um einerseits die für das Kräuseln des Faserbandes optimierte Kräuselbandbreite zu erhalten und andererseits eine möglichst geringe Auslenkung der Einzelfasern bei dem Zusammenführen der Teilbänder 11.1 und 11.2 zu dem Faserband 14 zu erhalten, ist die Kräuselbandbreite des Faserbandes 14 auf einen Bereich von 700 mm bis 1.200 mm begrenzt. In dem Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Teilbänder 11.1 und 11.2 durch die Bandsammeieinrichtung 12 aus der Behandlungsbandbreite in die Kräuselbandbreie zu dem Faserband 14 überführt.

In Fig. 2 ist schematisch die Bandführung vor und nach dem Zusammenlegen der Teilbänder 11.1 und 11.2 gezeigt, wie sie in Fig. 1 ausgebildet ist. Die Teilbänder

11.1 und 11.2 durchlaufen die Behandlungsmittel vor dem Kräuseln mit der Be- handlungsbandbreite B. Jedes der Teilbänder 11.1 und 11.2 verfügt über eine

Teilbreite, die mit den Kennbuchstaben ti und t₂ gekennzeichnet ist. Die Behandlungsbandbreite B ergibt sich somit aus der Summe der Teilbreiten ti und t₂, wobei zwischen den Teilbändern 11.1 und 11.2 ein kleiner Abstand ausgebildet sein kann. Um bei dem Zusammenlegen der Teilbänder 11.1 und 11.2 eine einfache doppelwandige Lage zu erhalten, entspricht die Teilbreite der Teilbänder 11.1 und

11.2 der späteren Kräuselbandbreite des Faserbandes 14. Die Kräuselbandbreite ist in Fig. 2 mit dem Kennbuchstaben K gekennzeichnet. Somit gilt, dass die Kräuselbandbreite K gleich den Teilbreiten ti oder t₂ ist. Damit ergibt sich für das zuvor genannten Ausführungsbeispiel, dass das Faserband 14 mit einer Kräusel- bandbreite von 1.000 mm und einer Belegung von 100.000 dtex./cm in die Kräuseleinrichtung 15 geführt wird. Die Belegungsdichte des Faserbandes 14 innerhalb der Kräuselbandbreite ist so gewählt, dass die Kräuselmittel der Kräuseleinrichtung 15 eine im wesentlichen über die gesamte Bandbreite in allen Fasern des Faserbandes eingebrachte Kräuselung erhalten. Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Aufbau und Anordnung der einzelnen Behandlungsmittel innerhalb der Faserstraße beispielhaft. Grundsätzlich können zusätzliche Behandlungsstufen oder alternative Behandlungsstufen an den Teilbändern oder dem Faserband durchgeführt werden. So ist es beispielsweise bekannt, dass die Teilbänder vor dem Kräuseln innerhalb eines Kalanders mit beheizten Führungswalzen geführt werden, um die Fasern zu trocknen. Die in den Kannen 2 des Kannengatters 1 vorgelegten Spinnkabel werden bevorzugt aus schmelzgesponnenen Filamentsträngen auf Basis von Polyester, Polypropylen, Polyethylen oder PoIy- amid hergestellt. Hierbei ist die Integration der Spinneinrichtung mit der Faserstraße derart möglich, dass das Spinnkabel unmittelbar durch eine Ablageeinrichtung in die in dem Kannengatter gehaltene Kanne abgelegt wird. Es ist jedoch auch möglich, die Kannen über einen Kannentransportsystem zwischen der Spinneinrichtung und der Faserstraße zu führen.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Behandlungsmittel innerhalb der Faserstraße im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausgebildet, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind dem Kannengatter 1 und den darin gehaltenen Kannen 2 mehrere Führungsmittel 4.1 und 4.2 zugeordnet, um die Einzelbänder 3 innerhalb der Behandlungsbandbreite zu jeweils drei Teilbändern 11.1, 11.2 und 11.3 zu führen. Die Teilbänder 11.1, 11.2 und 11.3 werden innerhalb der Behandlungsbandbreite nacheinander über das Abzugsmittel 5 der Sprühkammer 9, dem ersten Streckwerk 7.1, der Dampfkammer 10 und dem zweiten Streckwerk 7.2 zugeführt. Nach der mehrstufigen Behandlung der Fasern innerhalb der Teilbänder 11.1 bis 11.3 werden die Teilbänder 11.1 bis 11.3 in der Bandsammeieinrichtung 12 zu einem Faserband 14 gelegt. Das Faserband 14 wird sodann mit der Kräuselbandbreite durch die Kräuseleinrichtung 15 gekräuselt und anschließend nach einer Trocknung im Trockner 20 über das Zugspannmittel 21 zu der Schneideinrichtung 22 geführt. In der Schneideinrichtung 22 wird das Fa- serband 14 zu Stapelfasern geschnitten.

Zu Erläuterung der Bandführung sind in Fig. 4 die Teilbänder 11.1 bis 11.3 während ihrer Führung in der Behandlungsbandbreite und in der Kräuselbandbreite gezeigt. Die Teilbänder 11.1, 11.2 und 11.3 besitzen innerhalb der Behandlungs- bandbreite B jeweils unterschiedliche Teilbreiten. Das mittlere geführte Teilband 11.2 ist gegenüber den äußeren geführten Teilbändern 11.1 und 11.3 doppelt so breit ausgeführt, wie die Teilbänder 11.1 und 11.3. Die Teilbreite t₂ des zweiten Teilbandes entspricht dabei die Summe der Teilbreiten ti und t₂ der beiden äußeren Teilbänder 11.1 und 11.3. Die Teilbreite t₂ des Teilbandes 11.2 ist zu der Kräuselbandbreite K des Faserbandes 14 gleichgroß ausgeführt. Somit lässt sich das mittlere Teilband 11.2 ohne jegliche Auslenkung unmittelbar in das Faserband 14 mit der Kräuselbandbreite K überführen. Beim Zusammenlegen werden nur die äußeren Teilbänder 11.1 und 11.3 mit geringer Auslenkung in die Kräuselbandbreite K des Faserbandes 14 geführt. Dadurch ergibt sich ein relativ geringer Versatz und somit eine geringe Auslenkung der äußeren Faser in den Teilbändern 11.1 und 11.3, was zu einer verbesserten Gleichmäßigkeit der Faserqualität führt. Somit lassen sich auch große Unterschiede zwischen den Behandlungsbandbreiten B und den Kräuselbandbreiten K mit geringer Auslenkung überbrücken. Innerhalb der Behandlungsbandbreite werden die Fasern in den Teilbändern 11.1 bis 11.3 mit einer Belegungsdichte im Bereich von 40.000 dtex./cm bis 60.000 dtex./cm geführt. Durch die doppellagige Zusammenführung der Teilbänder 11.1 bis 11.3 ergibt sich somit für das Faserband 14 eine doppelt so hohe Belegungsdichte.

Um bei den in Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen der erfϊndungs- gemäßen Vorrichtung eine über die gesamte Bandbreite des Faserbandes gleichmäßige Kräuselung der Fasern zu erhalten, wird bevorzugt eine Stauchkammer- kräuselung ausgeführt, wobei als Kräuselungsmittel Kräuselwalzen verwendet werden. In Fig. 5 ist hierzu ein Ausführungsbeispiel einer Kräuseleinrichtung 15 schematisch gezeigt.

Die Kräuseleinrichtung 15 weist zwei drehbar gelagerte Kräuselwalzen 16.1 und 16.2 auf, die in einem Maschinengestell 23 gehalten sind. Zwischen der oberen Kräuselwalze 16.1 und der unteren Kräuselwalze 16.2 ist ein Walzenspalt 17 gebildet, um ein Faserband einziehen zu können und durch Knickung zu kräuseln. Den Walzenspalt 17 schließt sich in Faserlaufrichtung eine Stauchkammer 19 an, die durch eine obere Kammerwand und eine untere Kammerwand sowie den stirnseitig zu den Kräuselwalzen 16.1 und 16.2 angeordneten Seitenplatten gebildet ist. Den Kräuselwalzen 16.1 und 16.2 ist jeweils ein Kompensationsmittel 18 zugeordnet, um über die gesamte Breite des Walzenspaltes 17 eine gleiche Spalthöhe und damit bei Einzug eine Faserbandes einen konstanten Spaltdruck zu er- halten. Die Kräuselwalzen 16.1 und 16.2 werden zum Kräuseln eines Faserbandes durch einen Antrieb 24 angetrieben. Das Faserband wird mit seiner Kräuselbandbreite unmittelbar in den Walzenspalt 17 zwischen den Kräuselwalzen 16.1 und 16.2 eingeführt. Hierbei entspricht die Breite des Walzenspaltes 17 der Kräuselbandbreite, so dass der gesamte Walzenspalt 17 durch das Faserband 14 ausgefüllt ist. Die Spalthöhe des Walzenspaltes 17 sowie die Belegungsdichte des Faserbandes 2 sind derart aufeinander eingestellt, so daß bei Durchlauf des Faserbandes 14 durch den Walzenspalt 17 in jeder Faser eine Knickung eintritt. Dadurch ergibt sich eine über die gesamte Breite des Faserbandes gleichmäßige Kräuselung der Faserstränge.

Die den Kräuselwalzen 16.1 und 16.2 zugeordneten Kompensationsmittel 18 werden bevorzugt durch Walzenkörper gebildet, die mit einer Achse verbunden sind und über die Länge der Walze unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen. Derartige Kräuselwalzen sind beispielsweise aus der DE 103 16 624 Al bekannt. Insoweit wird zur weiteren Erläuterung auf die zitierte Druckschrift Bezug genommen. Das erfϊndungsgemäße Verfahren und die erfmdungsgemäße Vorrichtung sind besonders geeignet, um Stapelfasern in großen Mengen herzustellen. So lassen sich Tagesproduktionen über 240 t ohne weiteres realisieren. Trotz der bei der Behandlung sehr breit geführten Faserstränge bleibt die manuelle Bedienbarkeit aufgrund der Teilung des Faserbandes in mehrere Teilbänder gewährleistet. Insbesondere die Führung der Teilbänder in verschieden großen Teilbreiten ermöglicht ein Zusammenlegen der Teilbänder zu dem Faserband mit möglichst geringem Versatz und damit geringer Auslenkung der äußeren Faserstränge.

Bezugszeichenliste

1 Kannengatter 2 Kanne

3 Einzelband

4.1, 4.2 Führungsmittel

5 Abzugsmittel

6 Abzugswalze 7.1, 7.2 Streckwerk

8 Führungswalze

9 Sprühkammer

10 Dampfkammer 11.1, 11.2, 11.3 Teilbänder 12 Bandsammeieinrichtung

13 Umlenkmittel

14 Faserband

15 Kräuseleinrichtung 16.1, 16.2 Kräuselwalzen 17 Walzenspalt

18 Kompensationsmittel

19 Stauchkammer

20 Trockner

21 Zugspannmittel 22 Schneideinrichtung

23 Maschinengestell

24 Antrieb

25.1, 25.2 Maschinengestellwand

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern aus einem gekräuselten Faserband, das aus einer Mehrzahl von Kannen abgezogenen Einzelbändern gebildet ist, bei welchem die Einzelbänder nach Abzug nebeneinander zu einer Behandlungsbandbreite gelegt und gemeinsam behandelt werden, wobei das Faserband für eine Kräuselbehandlung von der Behandlungsbandbreite zu einer schmaleren Kräuselbandbreite zusammengeführt wird, und bei welchem das gekräuselte Faserband zu Stapelfasern geschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbänder innerhalb der Behandlungsbandbreite zu mehreren Teilbändern mit gleich großen Teilbreiten oder mit verschieden großen Teilbreiten geführt werden und dass die Teilbänder zu dem Faserband mit der Kräuselbandbreite im Bereich von 700 mm bis 1200 mm zusammengelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbänder zu dem Faserband mit einer Belegungsdichte im Bereich von 80.000 dtex./cm bis 120.000 dtex./cm zusammengeführt werden, wobei das Faserband über die gesamte Kräuselbandbreite gekräuselt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbänder innerhalb der Behandlungsbandbreite mit einer Belegungsdichte zwischen 40.000 dtex./cm und 60.000 dtex./cm geführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Teilbänder in einer Teilbreite geführt wird, die gleich groß der Kräuselbreite des Faserbandes ist, wobei das Faserband durch zwei Lagen der Teilbänder gebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei äußere das Teilband einschließende Teilbänder vorgesehen sind, die jeweils in einer Teilbreite geführt sind, die halb so groß wie die Kräuselbreite des Faserbandes sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Faserband mit einer Führungsgeschwindigkeit im Bereich von 100 m/min bis 350 m/min der Kräuselbehandlung zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Faserband während der Behandlungen und Kräuselung einen Gesamttiter aufweist, der eine Menge von mindestens 10 t Stapelfaser pro Stunde ergibt.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Kannengatter (1) mit einer Mehrzahl von Kannen (2) zur Bereitstellung einer Mehrzahl von abgelegten Einzelbänder (3), mit Abzugsmitteln (5) zum Abziehen der Einzelbänder (3) und Bilden eines Faserbandes (14) mit einer Behandlungsbandbreite (B), mit Behandlungsmittel (7.1, 9, 10, 15) zur Be- handlung des Faserbandes (14), wobei zumindest eines der Behandlungsmittel als eine Kräuseleinrichtung (15) zum Kräuseln des Faserbandes (14) ausgebildet ist und wobei der Kräuseleinrichtung (15) eine Bandsammeieinrichtung (12) zum Zusammenführen des Faserbandes (14) aus der Behandlungsbandbreite in eine schmalere Kräuselbandbreite (K) zugeordnet ist, und mit einer Schneideinrichtung (22) zum Zerschneiden des gekräuselten Faserbandes (14) zu Stapelfasern, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abzugsmittel (5) mehrerer Führungsmittel (4.1, 4.2) zugeordnet sind, durch welche die Einzelbänder (3) innerhalb der Behandlungsbandbreite (B) zu mehreren Teilbändern (11.1, 11.2) mit gleich großen Teilbreiten oder mit verschieden großen Teilbreiten geführt werden, und dass die Bandsammeieinrichtung (12) mehrere den Teilbändern (11.1, 11.2) zugeordnete Umlenkmittel (13) aufweisen, durch welche die Teilbänder (11.2, 11.2) zu dem Faserband (14) mit der Kräuselbandbreite (K) im Bereich von 700 mm bis 1200 mm zusammenge- legt werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kräuseleinrichtung (15) zumindest ein Kräuselmittel (16.1, 16.2) zum gleichmäßigen Kräuseln des Faserbandes (14) über die gesam- te Kräuselbandbreite mit einer Belegungsdichte im Bereich von

80.000 dtex/cm bis 120.000 dtex/cm aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kräuselmittel durch zwei angetriebene Kräuselwalzen (16.1, 16.2) mit einem zwischen den Kräuselwalzen (16.1, 16.2) gebildeten

Walzenspalt (17) gebildet wird, wobei der Walzenspalt (17) sich zwischen den Kräuselwalzen (16.1, 16.2) über die gesamte Kräuselbandbreite (K) des Faserbandes (14) erstreckt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kompensationsmittel (18) den Kräuselwalzen (16.1, 16.2) zugeordnet ist, welches eine Vergleichmäßigung der Spalthöhe des Walzenspaltes (17) über die Länge der Kräuselwalzen (16.1, 16.2) bewirkt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel (4.1, 4.2) und die den Teilbändern (11.1, 11.2) zugeordneten Anzahl von Kannen (2) derart abgestimmt sind, dass die Einzelbänder (3) in zumindest einem der Teilbänder (11.1, 11.2) mit einer Teilbreite von mindestens 700 mm mit einer Belegungsdichte im Bereich von 40.000 dtex./cm bis 60.000 dtex./cm führbar sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12,dadurch gekenn- zeichnet, dass die Umlenkmittel (13) der Bandsammeieinrichtung

(12) derart beschaffen sind, dass das Faserband (14) durch zwei Lagen von Teilbändern (11.1, 11.2) gebildet ist, die zu mehreren in der Behandlungsbandbreite (B) von 1.400 mm bis 2.400 mm nebeneinander geführt sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugsmittel (5) mehrere Abzugswalzen (6) aufweisen, die eine Länge zur Aufnahme der Teilbänder (11.1, 11.2) im Bereich von 2000 mm bis 2500 mm aufweisen und zu beiden Stirnseiten jeweils eine Lagerstelle besitzen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsmittel (7.1, 7.2) zumindest mehrere Führungswalzen (8) umfassen, die eine Länge im Bereich von 2000 mm und 2500 mm aufweisen und zu beiden Stirnseiten jeweils eine

Lagerstelle besitzen.