[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Aufwickeln zumindest
eines synthetischen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
[0002] Derartige Vorrichtungen zum Schmelzspinnen und Aufwickeln zumindest eines synthetischen
Fadens, die eine Spinneinrichtung, mehrere Lieferwerke und eine Aufwickeleinrichtung
enthalten, sind allgemein bekannt. Hierbei wird in der Spinneinrichtung eine Polymerschmelze
mittels eines Schmelzeerzeugers zu einer Spinndüse gefördert und unter Druck zu strangförmigen
Filamenten extrudiert. Die Filamente bilden ein Filamentbündel, das nach Abkühlung
in der Spinneinrichtung zu einem Faden zusammengeführt wird. Durch ein Lieferwerk
wird der Faden aus der Spinneinrichtung abgezogen und zu einer Aufwickeleinrichtung
geführt. In der Aufwickeleinrichtung wird der Faden zu einer Spule aufgewickelt. Zwischen
der Spinneinrichtung und der Aufwickeleinrichtung erfolgen prozeßbedingte Behandlungen
wie beispielsweise Verstrecken, Temperieren, Tanglen und/oder Relaxieren. Hierzu sind
die Behandlungseinrichtungen fest zwischen der Spinneinrichtung und der Aufwickeleinrichtung
an einem Maschinengestell befestigt.
[0003] Bei derartigen Vorrichtungen tritt das Problem auf, daß bei Wechsel eines Prozesses
der Fadenlauf derart verändert werden muß, daß vorhandene Behandlungseinrichtungen
umgangen werden. Dies führt zu einer erheblichen Einschränkung der Flexibilität der
Vorrichtungen sowie zu ungünstigen Fadenumlenkungen.
[0004] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Aufwickeln
zumindest eines synthetischen Fadens derart weiterzubilden, daß verschiedene Prozesse
zur Herstellung jeweils eines bestimmten Fadens mit einfacher Handhabung ohne wesentliche
Veränderung des Fadenlaufs ausführbar sind.
[0005] Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
[0006] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
[0007] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Spinneinrichtung, die Lieferwerke
und die Aufwickeleinrichtung in dem Maschinengestell zu einem N-förmigen Fadenlauf
angeordnet. Dabei ist zwischen der Spinneinrichtung und der Aufwickeleinrichtung eine
Modulaufnahmeeinrichtung in dem Maschinengestell im Bereich des schrägen Fadenlaufs
ausgebildet. Mögliche Behandlungen des Fadens können somit im Bereich des schrägen
Fadenlaufs durchgeführt werden. Die Bereiche mit vertikaler Anordnung werden zu der
einen Seite durch die Spinneinrichtung und zu der anderen Seite durch die Aufwickeleinrichtung
bestimmt. In dem Übergangsbereich von der Spinneinrichtung zur Aufwickeleinrichtung
läßt sich somit eine auf den jeweiligen Prozeß abgestimmte Behandlung des Fadens vorteilhaft
integrieren und ausführen.
[0008] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zumindest ein auswechselbares
Behandlungsmodul in der Modulaufnahmeeinrichtung gehalten, so daß der Faden zwischen
der Spinneinrichtung und der Aufwickeleinrichtung in gewünschter Weise behandelbar
ist.
[0009] Es ist jedoch auch möglich, daß in der Modulaufnahmeeinrichtung zwischen der Spinneinrichtung
und der Aufwickeleinrichtung mehrere Behandlungsmodule vorzugsweise übereinander angeordnet
sind. Hierbei wird beim Übergang des Fadens von der Spinneinrichtung zur Aufwickeleinrichtung
jeder der Behandlungsmodule nacheinander durchlaufen, so daß der Faden in mehreren
Stufen behandelbar ist.
[0010] Die Behandlungsmodule können als eine Galetteneinheit mit zumindest einer angetriebenen
Galette und einer Überlaufrolle ausgebildet sein. Damit ergibt sich neben den der
Spinneinrichtung und der Aufwickeleinrichtung jeweils zugeordneten Lieferwerke eine
einfache Möglichkeit, den Faden zu verstrecken.
[0011] Zur Herstellung von FDY-Garnen oder hochverstreckten Garnen werden die Behandlungsmodule
vorzugsweise als eine Galetteneinheit mit zwei angetriebenen Galetten ausgebildet.
Je nach Anzahl der Behandlungsmodule lassen sich somit mehrere Verstreckstufen hintereinander
ausführen.
[0012] Zur thermischen Behandlung des Fadens ist zumindest eine der Galetten beheizbar ausgeführt.
[0013] Um eine möglichst flexible Anordnung und einen einfachen Fadenlauf zu konzipieren,
ist gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung das Behandlungsmodul symmetrisch
aufgebaut und läßt sich wahlweise in einer Winkellage von 0°, 90°, 180° oder 270°
innerhalb der Modulaufnahmeeinrichtung positionieren.
[0014] Die Flexibilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Weiterbildung der
Erfindung gemäß Anspruch 8 weiter erhöht, indem die Lieferwerke jeweils zu einem auswechselbaren
Fördermodul ausgebildet sind. Hierzu ist eines der Fördermodule unmittelbar unterhalb
der Spinneinrichtung auswechselbar in dem Maschinengestell eingebracht. Das zweite
Fördermodul ist im geraden Fadenlaufabschnitt oberhalb der Aufwickeleinrichtung auswechselbar
plaziert.
[0015] Die Lieferwerke der Module können dabei durch eine oder mehrere angetriebene Galetten
gebildet sein.
[0016] Um die freie Fadenlänge zwischen der Spinneinrichtung und der Aufwickeleinrichtung
zu verändern, besteht auch die Möglichkeit, die Modulaufnahmeeinrichtung in der Breite
veränderbar auszuführen.
[0017] Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt somit den Vorteil, daß je nach Bestükkung
der Behandlungsmodule POY-Garne, FDY-Garne oder HT-Garne herstellbar sind. Hierbei
sind grundsätzlich alle üblichen Polymere geeignet, insbesondere PET, PP und PA. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich daher insbesondere durch ihre äußerst hohe
Flexibilität aus, welche in der Lage ist, jeden konventionellen Prozeß abzubilden.
Aufgrund des Baukastensystems und der entsprechenden Konzeption können die einzelnen
Behandlungsmodule in Anzahl und Lage ohne Nachteil im Fadenlauf und an den gewünschten
Prozeß angepaßt werden.
[0018] Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand
der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
[0019] Es stellen dar:
- Fig.
- 1 schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer Grundausstattung;
- Fig. 2
- schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
einem Behandlungsmodul;
- Fig. 3
- ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Behandlungsmodulen;
- Fig. 4
- weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit jeweils einer Grundausstattung.
[0020] In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in
einer Ansicht schematisch dargestellt. In einem Maschinengestell 1 sind eine Spinneinrichtung
2 und ein Lieferwerk 4 untereinander angeordnet und bilden einen im wesentlichen vertikal
ausgerichteten Fadenlaufabschnitt. Seitlich neben der Spinneinrichtung 2 und dem Lieferwerk
4 ist eine Aufwickeleinrichtung 3 angeordnet. Der Aufwickeleinrichtung 3 ist ein zweites
Lieferwerk 5 an dem Maschinengestell im Fadenlauf der Aufwickeleinrichtung 3 vorgeordnet.
Das Lieferwerk 5 und die Aufwickeleinrichtung 3 bilden zwischen sich einen zweiten
vertikal ausgerichteten Fadenlaufabschnitt. Zwischen der Spinneinrichtung 1 und der
Aufwickeleinrichtung 3 ist in dem Maschinengestell eine Modulaufnahmeeinrichtung 6
ausgebildet. Die Modulaufnahmeeinrichtung 6 befindet sich in einem Bereich, in welchem
der Faden im schrägen Lauf von dem Lieferwerk 4 zu dem Lieferwerk 5 geführt wird.
Der Faden 17 wird somit nach dem Schmelzspinnen in einem N-förmigen Fadenlauf zur
Aufwickeleinrichtung 3 geführt und dort zu einer Spule 19 gewickelt.
[0021] In Fig. 1 ist die Spinneinrichtung 2 nur teilweise dargestellt. Der Schmelzeerzeuger,
vorzugsweise ein Extruder, zum Aufschmelzen eines Polymers ist der Übersicht halber
hier nicht näher beschrieben. Von der Spinneinrichtung 2 sind die Schmelzezuführung
7, ein Spinnkopf 8 sowie eine unterhalb des Spinnkopfes 8 angeordnete Spinndüse 9
dargestellt. Die Spinndüse 9 besitzt eine Vielzahl von Düsenbohrungen, durch welche
die Polymerschmelze zu einem Filamentbündel 24 extrudiert wird. Der Spinneinrichtung
2 ist eine Kühleinrichtung 10 zugeordnet, die unterhalb der Spinndüse 9 zur Abkühlung
des Filamentbündels 24 dient. Durch eine Präparationseinrichtung 11 wird das Filamentbündel
24 zu einem Faden 17 zusammengeführt. Zwischen dem Fadenführer 12 und dem Sammelfadenführer
14 ist eine Tangelung 13 in dem Maschinengestell 1 angeordnet.
[0022] Unterhalb der Spinneinrichtung 2 ist das Lieferwerk 4 plaziert, das als ein Fördermodul
15.1 auswechselbar in dem Maschinengestell 1 eingebracht ist. Das Lieferwerk 4 des
Fördermoduls 15.1 ist als eine Galetteneinheit 16 ausgebildet, mit einer angetriebenen
Galette und einer nicht angetriebenen Überlaufrolle.
[0023] Diagonal zu dem Fördermodul 15.1 ist ein zweites Fördermodul 15.2 in dem Maschinengestell
1 mit dem Lieferwerk 5 angeordnet. Das Lieferwerk 5 wird ebenfalls durch eine Galetteneinheit
16 gebildet, die eine angetriebene Galette und eine nicht angetriebene Überlaufrolle
enthält. Unterhalb des Fördermoduls 15.2 ist die Aufwickeleinrichtung 3 plaziert,
die in Fadenlaufrichtung einen Kopffadenführer 18 eine Changiereinrichtung 21 sowie
einen Spindelträger 25 mit zwei auskragenden Spulspindeln 20 enthält. Auf den Spulspindeln
20 wird abwechselnd eine Spule 19 gewickelt.
[0024] Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Modulaufnahmeeinrichtung
6 kein Behandlungsmodul eingebracht. Somit wird der Faden durch das Lieferwerk 4 aus
der Spinneinrichtung abgezogen und von dem Lieferwerk 5 zur Aufwickeleinrichtung 3
gefördert. Die Lieferwerke 4 und 5 werden vorzugsweise mit einer Geschwindigkeitsdifferenz
angetrieben, so daß eine leichte Verstreckung des Fadens erfolgt. Dieses Ausführungsbeispiel
ist somit in einer Grundausstattung ausgeführt und beispielsweise zur Herstellung
von FDY-Garnen geeignet.
[0025] In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
schematisch in einer Ansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist
im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel in Fig. 1, so
daß an dieser Stelle nur die Unterschiede näher beschrieben werden. Gegenüber dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist in dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in Fig. 2 in der Modulaufnahmeeinrichtung 6 ein Behandlungsmodul 22 eingebracht.
Das Behandlungsmodul 22 trägt eine Galetteneinheit 23, die durch zwei angetriebene
Galetten gebildet ist. Hierbei ist vorzugsweise eine der Galetten beheizt ausgeführt.
Die Galetteneinheit 23 und das Lieferwerk 4 und das Lieferwerk 5 werden mit unterschiedlichen
Umfangsgeschwindigkeiten angetrieben, so daß eine höhere Verstreckung des Fadens 17
erfolgt. Hierbei ist das Lieferwerk 5 des Fördermoduls 15.2 durch zwei angetriebene
Galetten gebildet. Das Behandlungsmodul 22 könnte beispielsweise als ein Einschub
ausgebildet sein, welcher in seitlichen Schienen der Modulaufnahmeeinrichtung 6 gehalten
ist. Hierbei läßt sich die Tiefe des Behandlungsmoduls 22 beliebig einstellen, so
daß insbesondere bei Verwendung mehrerer übereinander angeordneter Behandlungsmodule
mit Galetteneinheiten ein Übergang von einer Galetteneinheit zur nächsten Galetteneinheit
ohne Umlenkung möglich wird.
[0026] Hierzu ist in Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, welches mehrere Behandlungsmodule
22.1, 22.2 und 22.3 übereinander in der Modulaufnahmeeinrichtung 6 enthält. Die Behandlungsmodule
22.1, 22.2 und 22.3 sind identisch aufgebaut, wobei jedes der Behandlungsmodule 22.1,
22.2 und 22.3 jeweils ein Galettenduo enthält. Die Galetteneinheiten der Behandlungsmodule
22.1, 22.2 und 22.3 könnten in der Lage auch um jeweils 90° verdreht angeordnet sein.
Hierzu sind die Behandlungsmodule symmetrisch aufgebaut und lassen sich in einer Winkellage
von 0°, 90°, 180° oder 270° in der Modulaufnahmeeinrichtung 6 montieren. Das in Fig.
3 gezeigte Ausführungsbeispiel ist insbesondere geeignet, um hoch verstreckte Fäden
aus Polypropylene herzustellen. Das Lieferwerk 5 des Fördermoduls 15.2 besteht hierbei
aus einer beheizten Galette und einer nicht beheizten Galette, die beide angetrieben
sind. Somit kann eine Relaxation zur Schrumpfbehandlung des Fadens 17 vor der Aufwicklung
durchgeführt werden.
[0027] In Fig. 4 ist das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig.
1 in verschiedenen Grundausstattungen mit unterschiedlichen Fördermodulen dargestellt.
[0028] Fig. 4.1 zeigt die Vorrichtung mit Fördermodulen, die jeweils eine einfach umschlungene
Galette aufweisen. Die Galetten der Fördermodule 15.1 und 15.2 sind nicht beheizt
und werden vorzugsweise mit einer Differenzgeschwindigkeit angetrieben. Die Vorrichtung
ist insbesondere zur Herstellung von POY-Garnen geeignet.
[0029] Bei der in Fig. 4.2 gezeigten Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die
Fördermodule 15.1 und 15.2 jeweils durch Galetteneinheiten gebildet, die zwei angetriebene
Galetten enthalten. Das der Spinneinrichtung 1 zugeordnete Fördermodul 15.1 enthält
eine beheizte und eine kalte Galette. Demgegenüber ist das Fördermodul 15.2 mit zwei
kalten Galetten bestückt. Die Galetteneinheiten werden zum Verstrecken des Fadens
mit einer Differenzgeschwindigkeit angetrieben.
[0030] In den Ausführungsbeispielen aus Fig. 1 bis 4 sind die Tangleeinrichtung 13 und der
Sammelfadenführer 14 ebenfalls als ein Behandlungsmodul ausgebildet und als Einschub
in das Maschinengestell 1 eingebracht. Somit läßt sich jede für Prozesse übliche Behandlungseinrichtung
modulartig aufbauen und in das Maschinengestell integrieren. Die Anordnung der in
Fig. 1 bis 4 gezeigten Vorrichtungsteile ist somit beispielhaft und zeigt nur einen
kleinen Ausschnitt aus der vielfältigen Anordnungsmöglichkeit zum Schmelzspinnen,
Behandeln und Aufwickeln eines Fadens. Wesentlich für die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist, daß jedes Behandlungsmodul als einzelner Baustein auf einfache Weise in ein vorhandenes
Grundgestell integrierbar ist. Die besondere Gestaltung zu einem N-förmigen Fadenlauf
ermöglicht die Herstellung eines Fadens mit keiner oder mit mehreren Behandlungseinrichtungen
hintereinander, ohne daß wesentliche Fadenlaufveränderungen ausgeführt werden müßten.
Hierbei werden die für das Schmelzspinnen erforderlichen Parameter wie Abzugsgeschwindigkeit
oder auch die für das Aufwickeln des Fadens bestimmenden Parameter wie Aufwickelspannung
nicht beeinflußt. Durch die in der Grundausstattung integrierten Lieferwerke ist grundsätzlich
das Schmelzspinnen des Fadens und das Aufwickeln des Fadens zu vorgegebenen Bedingungen
gewährleistet. Die Behandlungsmodule werden vorteilhaft in einen Bereich des Fadenlaufs
integriert, in welchem keine Beeinflussung des Schmelzspinnens oder des Aufwickelns
stattfindet. So besteht auch die Möglichkeit, daß einer der Behandlungsmodule eine
Kräuseleinrichtung trägt. Hierzu könnte beispielsweise eine Stauchkammertexturierdüse
in den Fadenlauf angeordnet sein. An einem zweiten Behandlungsmodul, welche der Kräuseleinrichtung
nachgeordnet ist, könnte eine Kühleinrichtung zum Abkühlen und Auflösen eines Fadenstopfens
gehalten sein.
[0031] In den Ausführungsbeispielen in Fig. 1 bis 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
anhand eines Fadens beschrieben. Derartige Vorrichtungen werden üblicherweise jedoch
zur Herstellung von mehreren parallel laufenden Fäden verwendet. In diesem Fall werden
in dem Sammelfadenführer die Fäden parallel geführt und in parallelem Lauf über die
Fördermodule und die Behandlungsmodule zur Aufwicklung geführt. Die Fäden werden somit
parallel behandelt und aufgewikkelt.
Bezugszeichenliste
[0032]
- 1
- Maschinengestell
- 2
- Spinneinrichtung
- 3
- Aufwickeleinrichtung
- 4
- Lieferwerk
- 5
- Lieferwerk
- 6
- Modulaufnahmeeinrichtung
- 7
- Schmelzezuführung
- 8
- Spinnkopf
- 9
- Spinndüse
- 10
- Kühleinrichtung
- 11
- Präparationseinrichtung
- 12
- Fadenführer
- 13
- Tangleeinrichtung
- 14
- Sammelfadenführer
- 15
- Fördermodul
- 16
- Galetteneinheit
- 17
- Faden
- 18
- Kopffadenführer
- 19
- Spule
- 20
- Spulspindel
- 21
- Changiereinrichtung
- 22
- Behandlungsmodul
- 23
- Galetteneinheit
- 24
- Filamentbündel
- 25
- Spindelträger
1. Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Aufwickeln zumindest eines synthetischen Fadens
(17) mit einem Maschinengestell (1) zur Aufnahme einer Spinneinrichtung (2), mehrerer
Lieferwerke (4, 5) und einer Aufwikkeleinrichtung (3),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spinneinrichtung (2), die Lieferwerke (4, 5) und die Aufwickeleinrichtung (3)
in dem Maschinengestell (1) zu einem N-förmigen Fadenlauf angeordnet sind und dass
eine Modulaufnahmeeinrichtung (6) zwischen der Spinneinrichtung (2) und der Aufwickeleinrichtung
(1) im Bereich des schrägen Fadenlaufs ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein auswechselbares Behandlungsmodul (22) durch die Modulaufnahmeeinrichtung
(6) gehalten ist, durch welche der Faden (17) zwischen der Spinneinrichtung (2) und
der Aufwickeleinrichtung (3) behandelbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Behandlungsmodule (22.1, 22.2) übereinander in der Modulaufnahmeeinrichtung
(6) gehalten sind, durch welche der Faden (17) zwischen der Spinneinrichtung (2) und
der Aufwickeleinrichtung (3) behandelbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Behandlungsmodul (22) als eine Galetteneinheit (16) mit zumindest einer angetriebenen
Galette und einer Überlaufrolle ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Behandlungsmodul (22) als eine Galetteneinheit (23) mit zwei angetriebenen Galetten
ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine der Galetten beheizbar ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Behandlungsmodul (22) symmetrisch aufgebaut ist und wahlweise in einer Winkellage
von 0°, 90°, 180° oder 270° innerhalb der Modulaufnahmeeinrichtung (6) positionierbar
ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lieferwerke (4, 5) jeweils zu einem auswechselbarem Fördermodul (15.1, 15.2) ausgebildet
sind, dass eines der Fördermodule (15.1) im geraden Fadenlauf unterhalb der Spinneinrichtung
(2) und das zweite Fördermodul (15.2) im geraden Fadenlauf oberhalb der Aufwickeleinrichtung
(3) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Lieferwerk (4) des Fördermoduls (15.1) durch eine oder mehrere angetriebene Galetten
gebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Modulaufnahmeeinrichtung (6) in der Breite veränderbar ausgebildet ist.