PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE202005019121U1 16.03.2006
Titel Anlage zum Herstellen, Texturieren und Aufwickeln von endlosen synthetischen Fäden
Anmelder Maschinenfabrik Rieter AG, Winterthur, CH
Vertreter Bergmeier, W., Dipl.-Ing.Univ., Pat.-Anw., 85055 Ingolstadt
DE-Aktenzeichen 202005019121
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 16.03.2006
Registration date 09.02.2006
Application date from patent application 06.12.2005
IPC-Hauptklasse D02G 1/00(2006.01)A, F, I, 20051206, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen, Texturieren und Aufwickeln von endlosen Chemiefasern, insbesondere BCF- (Bulked Continuous Filament) Maschinen.

In einer solchen Anlage werden aus Kunststoffgranulat und anderen Komponenten endlose synthetische Fäden, so genannte Filamente oder Fibrillen, hergestellt. Die Komponenten werden geschmolzen, extrudiert und danach von einem Spinnbalken abgezogen und luftgekühlt wodurch sie erstarren.

Die Bearbeitung und Ablage der erstarrten Fäden, die aus mindestens einem Filament bestehen, auf Spulen geschieht in einem letzten Verarbeitungsaggregat einer derartigen Anlage, einer so genannten Position, deren Bearbeitungselemente auf einem gemeinsamen Gestell angeordnet sind. Diese Bearbeitungselemente sind mindestens ein Fadeneinlaufteil, mindestens ein Lieferwerk zur Staffelung der Fäden in der Tiefe (d.h. mehrere Fäden laufen nebeneinander auf derselben Rolle), ein Streckrollenpaar, wobei die Rollen kalt oder beheizt ausgebildet sein können, mindestens eine Texturiervorrichtung und mindestens eine Spulstelle zum Ablegen der Fäden auf Spulen. Auch einer Texturiervorrichtung, bestehend aus Texturiereinrichtung und einer Kühltrommel, nachgeschaltete Fadenbremsen zum Aufbau einer für die nachfolgenden Verarbeitungsschritte notwendige Fadenspannung, gehören heute zum Standard einer solchen Position resp. Anlage. Anlagen dieser Art sind z.B. aus der Gebrauchsmusterschrift DE 202 16 279 U1 bekannt.

Durch die Anordnung der verschiedenen Bearbeitungselemente gemäss ihrer verfahrenstechnischen Reihenfolge sind die bekannten Anlagen in ihrer Ausdehnung, das heisst in der Breite pro Position, von Fadeneinlaufteil bis zur Spulstelle, stetig gewachsen. Der gestiegene Platzbedarf ist selbstverständlich nachteilig.

Bei Einrichtungen zur Texturierung und anschliessender Aufwicklung von endlosen synthetischen Fäden ist die Fadenspannung für die der Texturierung nachfolgenden Abläufe von grosser Bedeutung. Dabei wird der im Texturierapparat gekräuselte Faden nahezu spannungsfrei auf die Kühltrommel abgelegt. Durch einen im Inneren der Kühltrommel aufgebauten Unterdruck wird Umgebungsluft durch die siebartige ausgebildete Trommeloberfläche angesaugt und der gekräuselte Faden kraftschlüssig auf der Kühltrommel festgehalten. Beim nachfolgenden Abziehen des Fadens von der Kühltrommel entsteht, bedingt durch die Reibung des Fadens auf der Kühltrommel, eine geringe Fadenspannung.

Die so entstandene Spannung ist jedoch zu gering für einen stabilen Lauf des Fadens auf den nachfolgenden Förderrollen. Beim heutigen Stand der Technik wird die Fadenspannung nach der Kühltrommel durch das Einfügen von einer Fadenbremse entsprechend erhöht. Bei einer Fadenbremse handelt es sich in der Regel um Reibungsbremsen, wie sie z.B. aus der Patentschrift CH 618 561 oder auch DE 22 00064 bekannt sind. Das Wirkungsprinzip bekannter Fadenbremsen beruht darauf, dass der Faden eine Reibung mit Fadenführungselementen erfährt. An diesen Reibstellen wird der Faden wieder erwärmt und kann dabei einen Teil der Kräuselung wieder verlieren.

Es ist daher auch die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung in die Anlage einzufügen, welche eine Erhöhung und Kontrolle der Fadenspannung nach der Texturierung, insbesondere nach der Kühltrommel, schonend und ohne mechanische Reibstellen ermöglicht und zudem die Kühlung des Fadens verbessert. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Anordnung der bekannten Bearbeitungselemente derart vorzuschlagen, dass eine kompakte Maschine mit geringem Platzbedarf vorliegt. Dabei wird durch diese neue Anordnung der Bearbeitungselemente ebenfalls eine Verbesserung der Fadenläufe erreicht.

Eine erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe besteht in einer Anlage gemäss dem Anspruch 1.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von verschiedenen möglichen Ausführungsformen darstellenden Zeichnungen näher erläutert.

1 Schematische Darstellung einer Position mit vier Konvergenzfadenführern;

2 Schematische Darstellung einer Position mit zwei Konvergenzfadenführern.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung der verschiedenen Bearbeitungselemente der Maschine. Auf der linken Seite der Position 1 ist der Fadeneinlaufteil 2 angeordnet. Die einzelnen Filamente 13 werden dabei vom Spinnbalken abgezogen und über die Konvergenzfadenführer 14 in die Maschine eingeführt. Über die Konvergenzfadenführer 14 werden die einzelnen Filamente zu Fäden 15 zusammengefasst. Die zu einem Faden 15 zusammengefassten Filamente 13 werden auch als Filamentschar 16 bezeichnet. Ein Faden 15 besteht demnach jeweils aus einer Filamentschar 16. Die Zusammenfassung der Filamente ist dabei derart gestaltet, dass die Spinndistanz, also der Abstand zwischen Spinndüse 12 und Konvergenzfadenführer 14, für jede Filamentschar 16 gleich groß ist. Die einzelnen Filamente 13 werden unter einem bestimmten Winkel zueinander zu einer Filamentschar 16 zusammengefasst. Die Zusammenfassung der einzelnen Filamente 13 zu Filamentscharen 16 ist so zu gestalten, dass sich für jede der gebildeten Filamentscharen 16 die gleichen Verhältnisse der einzelnen Filamente 13 untereinander innerhalb der Filamentschar 16 ergeben. Dies wird erreicht durch eine symmetrische Anordnung der Konvergenzfadenführer 14 auf einer waagerechten Ebene senkrecht zur Maschinenfront. In dem dem Fadeneinlaufteil 2 nachfolgenden Lieferwerk 3 werden die Fäden 15 weiter in der Tiefe gestaffelt, das heißt mehrere Fäden laufen nebeneinander auf der gleichen Rolle. Auf diese Weise durchlaufen die Fäden nun das Streckrollenpaar 4, die Texturiervorrichtung 5, 6 und die Verwirbelung 9, erst anschliessend an das der Verwirbelung 9 folgende Lieferwerk 8b werden die Fäden wieder vereinzelt und auf verschiedenen Rollen zu den Spulstellen geführt. Beim Fadenlauf nach der Vereinzelung ist speziell darauf zu achten, dass alle Fäden den gleichen Weg 11 vom letzten Lieferwerk 8b bis zur jeweiligen Spulstelle 10a, 10b bzw. bis zum Auftreffen des Fadens 15 auf der Tachowalze 17a, 17b der jeweiligen Spulstelle 10a, 10b zurücklegen. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entsteht eine Anordnung der verschiedenen Bearbeitungselemente wie in 1 gezeigt. Das Streckrollenpaar 4 ist in der Position oben angeordnet. Die Spulstellen 10a, 10b sind in der Position unten angeordnet. Die dem Streckrollenpaar 4 nachfolgende Texturiereinrichtung 5 und die im wesentlichen senkrecht unterhalb der Texturiereinrichtung 5 angeordnete Kühltrommel 6 sind in der Höhe derart angeordnet, dass sie zwischen das Streckrollenpaar 4 und die Spulstelle 10a, 10b zu liegen kommen. Die der Kühltrommel 6 nachfolgende Fadenspannung aufbauende Einrichtung 7 ist in der Höhe ebenfalls unterhalb des Streckrollenpaares 4 angeordnet. Die, der Fadenspannung aufbauenden Einrichtung 7 folgende, zwischen zwei Lieferwerken 8a, 8b angeordnete Verwirbelung 9, ist ebenfalls unter das Streckrollenpaar 4 eingefügt. Diese kompakte Bauweise wird dadurch gefördert, dass der an die Verwirbelung 9 anschließende Fadenlauf 11 zu den Spulstellen 10a, 10b das Streckrollenpaar 4 und die Texturiervorrichtung 5, 6 umschließt. Dabei werden die Fäden derart vereinzelt zu den Spulstellen 10a, 10b geführt, dass für alle Fäden die Fadenlauflänge 11 von dem der Verwirbelung nachgeschalteten Lieferwerk 8b bis zum Auftreffen auf der jeweiligen Tachowalze 17a, 17b der jeweiligen Spulstelle 10a, 10b gleich groß ist.

Die Spulstellen 10a, 10b können als einzelne Spulautomaten ausgeführt sein, welche nebeneinander aufgestellt werden, es ist jedoch auch der Einsatz von Zwillings-Spulstellen möglich. Es ist der Betrieb von zwei unabhängigen oder voneinander abhängigen Spulstellen denkbar. Die Spulstellen können auch in das Maschinengehäuse der Position integriert sein.

2 zeigt ebenfalls eine erfindungsgemäße Anordnung, wobei die gesponnenen einzelnen Filamente 13 in diesem Ausführungsbeispiel im Fadeneinlaufteil 2 über an nur zwei Stellen angebrachte Konvergenzfadenführer 14 zusammengeführt werden. Die Konvergenzfadenführer 14 sind so angeordnet, dass die Filamentscharen 16, wie bereits in 1 gezeigt, symmetrisch zusammengeführt werden und die Spinndistanz für jede Filamentschar gleich groß ist. Es gelten die gleichen Gesetzmäßigkeiten für den Fadeneinlaufteil wie dies unter der 1 bereits beschrieben wurde. Die restlichen Bearbeitungselemente der gezeigten Position sind baugleich mit den unter der 1 beschriebenen Bearbeitungselementen. Von den vorhandenen Spulstellen 10a, 10b wird aufgrund der Fahrweise mit einer geringeren Anzahl von Fäden nur eine der vorhandenen Spulstellen 10a, 10b benutzt. Die anderen Spulstellen 10a, 10b sind je nach Bauart der Spulautomaten entweder im Leerlauf oder im Stillstand.

Eine gespiegelte Anordnung einzelner Bearbeitungselemente oder eine gespiegelte Anordnung der gesamten Position um die senkrechte Achse ist ebenfalls denkbar, jedoch nicht im Einzelnen dargestellt. Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Beispiele beschränkt, es ist auch die Verarbeitung eines Vielfachen der gezeigten Fadenzahl bzw. Fadenscharen denkbar und möglich.


Anspruch[de]
  1. Anlage (1) zur kontinuierlichen Verarbeitung, Texturierung und Aufwicklung von endlosen synthetischen Fasern, mit einem Fadeneinlaufteil (2), einem Lieferwerk (3), einem Streckrollenpaar (4), einer Texturiereinrichtung (5), einer der Texturiereinrichtung (5) nachgeschalteten Kühltrommel (6), eine der Kühltrommel (6) nachgeschaltete eine Fadenspannung aufbauende Einrichtung (7), einer zwischen zwei Lieferwerken (8a, 8b) angebrachten Verwirbelung (9) und mindestens zwei Spulstellen (10a, 10b), dadurch gekennzeichnet, dass die Texturiereinrichtung (5) und die Kühltrommel (6) in der Höhe derart angeordnet sind, dass sie zwischen dem oberhalb angeordneten Streckrollenpaar (4) und den unterhalb angeordneten Spulstellen (10a, 10b) eingefügt sind und die Verwirbelung (9) in der Höhe derart angeordnet ist, dass sie unterhalb des Streckrollenpaares (4) eingefügt ist.
  2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenlauf nach dem der Verwirbelung (9) nachgeschalteten Lieferwerk (8b) derart gestaltet ist, dass die Fadenlauflänge (11) für alle der zwei oder mehr Fäden bis zum Auftreffen auf der jeweiligen Tachowalze (17a, 17b) der jeweiligen Spulstelle (10a, 10b) gleich groß ist.
  3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Fadeneinlaufteil (2) ankommenden Filamente (13) zu zwei oder mehr Fäden (15) derart zusammengefasst werden, dass jede Filamentschar (16), bezüglich der Längen und Einlaufwinkel der einzelnen Filamente (13) von der Spinndüse (12) bis zum Konvergenzfadenführer (14) im wesentlichen symmetrisch geführt wird.
  4. Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Kühltrommel (6) eine 1–10 m fange freie Fadenlaufstrecke (7) um mindesten zwei mitlaufende Rollen (7a, 7b) als Fadenspannung bildende Einrichtung angeordnet ist.
  5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Fadenlaufstrecke (7) in einer geschlossenen Kammer verläuft und in der Kammer Mittel eingesetzt werden um den Faden zu bremsen, zu kühlen oder andersartig zu beeinflussen.
  6. Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Streckrollenpaar (4) bildenden Rollen in gleicher Höhe angeordnet sind.
  7. Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lieferwerke (8a, 8b) und die Verwirbelung (9) im Wesentlichen in einer senkrechten Anordnung eingebaut sind.
  8. Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulstellen (10a, 10b) durch mindestens zwei, jeweils eine einzelne Spulstelle aufweisende Spulautomaten gebildet werden.
  9. Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulstellen (10a, 10b) durch mindestens einen Spulautomaten gebildet wird, wobei zwei Spulstellen jeweils in einem Spulautomaten zusammengefasst sind.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com