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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen und Abkühlen mehrerer synthetischer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Beim Schmelzspinnen synthetischer Fäden ist es allgemein bekannt, dass die Fäden aus einer Mehrzahl feinster Filamente gebildet werden. Die Filamente eines Fadens werden durch eine Spinndüse erzeugt, die an ihrer Unterseite eine Vielzahl von Düsenöffnungen aufweist, so dass aus jeder der Düsenöffnungen ein Filamentstrang extrudiert wird. Üblicherweise sind dabei mehrere Spinndüsen nebeneinander an einem Spinnbalken gehalten, so dass mehrere Fäden gleichzeitig als eine Fadengruppe erzeugt werden. Die pro Spinndüse erzeugten Filamente werden unmittelbar nach Austritt durch eine Abkühlung verfestigt, anschließend gebündelt und benetzt, so dass das Bündel der Filamente den Faden bildet. Die Einrichtungen zur Abkühlung, Bündelung und Benetzung sind pro Faden der jeweiligen Spinndüse zugeordnet, um im Betrieb einen kontinuierlichen Abzug der Fäden von den Spinndüsen zu erhalten.
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Bei Prozessbeginn oder nach einer Prozessunterbrechung ist es erforderlich, dass die Spinnposition durch ein Anspinnen in Betrieb genommen werden. Die während des Anspinnens erzeugten Filamentstränge werden üblicherweise als Fadenabfall aufgenommen und abgeführt. Hierbei ist darauf zu achten, dass die zur Abkühlung, Bündelung und Benetzung vorgesehenen Einrichtungen unterhalb der Spinndüse nicht durch Schmelzepartikel verschmutzt werden. Da beim Anspinnen üblicherweise keine Abkühlung der aus den Spinndüsen austretenden Filamentstränge stattfindet, ist insbesondere jeglicher Kontakt mit den schmelzeflüssigen Filamenten dabei zu vermeiden. Hierzu sind sogenannte Führungsbleche bekannt, die zur Führung der Filamentstränge und zur Abschirmung von Einrichtungen in den Fadenlauf eingeschwenkt werden. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
JP 2008-138817 A bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung ist zwischen einem Blaskasten und einer im Fadenlauf nachgeordneten Präparationseinrichtung ein schwenkbares Führungsblech angeordnet, das zwischen einer Ruhestellung und einer Auslenkstellung verschwenkbar ist. In der Auslenkstellung ragt das Führungsblech derart weit in einen Fadenschacht hinein, so dass die Filamente an einer durch die Führungskante gebildete Leitkante geführt ist. Das Führungsblech führt zu einer Abschirmung der Präparationseinrichtung gegenüber der Spinndüse, so dass beim Anspinnen kein vorzeitiger Kontakt zwischen den Filamentsträngen und der Präparationseinrichtung stattfinden kann. Die Filamente werden in dieser Phase durch eine Absaugeinrichtung kontinuierlich aufgenommen und zu einem Abfallbehälter abgeführt. Derartige Hilfseinrichtungen beim Anspinnen der Fäden müssen jedoch einen Mindestabstand zur Spinndüse aufweisen, damit eine Vorkühlung und eine Verfestigung der Filamente eintreten können.
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Neben dem Anspinnen treten jedoch auch Betriebszustände ein, bei welchen die Unterseiten der Spinndüsen von Ablagerungen befreit werden müssen. Das sogenannte Schaben der Spinndüsen wird ohne Unterbrechung des Schmelzestromes ausgeführt, um ein Zusetzen der Kapillarbohrungen an den Spinndüsenunterseiten zu verhindern. Auch in dieser Situation ist es erforderlich, dass die Filamente der benachbarten Spinndüsen kontinuierlich von einer Absaugeinrichtung aufgenommen und nicht zu Verschmutzungen oder Verklebungen der Einrichtungen führen.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass ein Anspinnen und sicheres Abführen der angesponnenen Filamentstränge in jeder Betriebssituation möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Blaskasten, das Führungsblech und die Präparationseinrichtung gemeinsam an einer höhenverstellbaren Trägerwand des Fadenschachtes angeordnet sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in jeder Betriebssituation eine Abschirmung der Präparationseinrichtung gegenüber der Spinndüse gewährleistet ist. Die Abstände zwischen dem Blaskasten, dem Führungsblech und der Präparationseinrichtung bleiben konstant, so dass unabhängig von der Stellung des Blaskastens zur Abschirmung jeweils gleiche Auslenkwinkel an den Filamenten vorhanden sind. So lässt sich der Blaskasten vorteilhaft in eine Wartungsstellung mit Abstand zu den Spinndüsen anordnen, ohne dabei den Abstand zu dem Führungsblech zu verringern. So lässt sich der Blaskasten auch vorteilhaft mit einem in der Auslenkstellung gehaltenen Führungsblech zurück in eine Betriebsstellung führen. Ein Verschmutzen und ein Verkleben der Präparationseinrichtung wird in jeder Phase durch das Führungsblech verhindert.
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Das Führungsblech ist durch zumindest ein Rastscharnier an der Trägerwand befestigt, wobei das Rastscharnier zumindest eine Raststellung aufweist. Damit ist eine Positionierung des Führungsbleches ohne zusätzliche weitere Hilfsmittel an der Trägerwand möglich.
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Bevorzugt wird das Führungsblech in seiner Ruhestellung durch die Raststellung des Rastscharnieres selbsttätig gehalten, so dass im Betrieb während die synthetischen Fäden gesponnen und abgezogen werden, das Führungsblech in einer Ruhestellung an der Trägerwand gehalten ist.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist zwischen der Ruhestellung des Führungsbleches und der Auslenkstellung des Führungsbleches ein Schwenkwinkel in einem Bereich von 90 bis 150° gebildet, wobei die Auslenkstellung des Führungsbleches durch einen Anschlag an der Trägerwand bestimmt ist. Das Führungsblech wird in der Auslenkstellung mit einer leichten Neigung in Fadenlaufrichtung ausgerichtet. So lassen sich zu Beginn des Anspinnens die extrudierten Filamente an der Oberfläche des Führungsbleches aufnehmen und als Schmelzeknäuel selbsttätig in den Fadenschacht ableiten.
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Da die Vorgänge zum Anspinnen in derartigen Vorrichtungen im wesentlichen durch eine Bedienperson ausgeführt werden, ist das Führungsblech bevorzugt manuell bedienbar ausgeführt.
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Das sogenannte Schaben der Spinndüsen erfolgt ohne Unterbrechung des Schmelzeflusses erfolgt. Die Weiterbildung der Erfindung ist daher besonders bevorzugt, bei welcher der Blaskasten an einer äußeren Längsseite eine Fadenführungsleiste aufweist, welche sich parallel zu der Leitkante des Führungsbleches erstreckt und an welcher die Filamentstränge während einer Wartung außerhalb des Blaskasten führbar sind. Damit wird sichergestellt, dass extrudierte Filamentstränge während der Wartung sicher ohne Gefahr von Verklebungen noch nicht verfestigter Filamente abführbar sind.
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Die Fadenführungsleiste lässt sich bevorzugt in einer zwischen einem Oberkasten und einem Unterkasten des Blaskasten ausgebildeten Trennfuge anordnen. Hierbei können vorhandene Blechmittel verwendet werden, um eine Leitkante auszubilden.
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Um im Betrieb eine sichere Bündelung und Benetzung der Filamentstränge zu erhalten, ist die Präparationseinrichtung vorzugsweise durch eine Mehrzahl von Präparationsstiften ausgebildet, die jeweils den Spinndüsen mittig zugeordnet sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
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1 schematisch mehrere Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Betrieb
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2 schematisch mehrere Ansichten des Ausführungsbeispiels nach 1 bei einer Wartung
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3 schematisch mehrere Ansichten des Ausführungsbeispiels nach 1 beim Anspinnen
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In 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfinidungsgemäßen Vorrichtung in mehreren Ansichten dargestellt. In 1.1 ist das Ausführungsbeispiel in einer Vorderansicht und in 1.2 in einer Seitenansicht gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
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Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist einen Spinnbalken 1 auf, der an seiner Unterseite 19 mehrere Spinndüsen 2 in einer reihenförmigen Anordnung nebeneinander hält. Die Spinndüsen 2 können dabei einreihig oder alternativ auch in zwei versetzten Reihen angeordnet werden. Die Spinndüsen 2 sind innerhalb des Spinnbalkens 1 durch mehrere Schmelzeleitungen 6 mit einer Spinnpumpe 3 verbunden. Die Spinnpumpe 3 ist über einen Pumpenantrieb 4 angetrieben, wobei die Spinnpumpe 3 zu jeder Spinndüse 2 ein separates Fördermittel aufweist. Die Spinnpumpe 3 ist über einen Schmelzezulauf 5 mit einer hier nicht dargestellten Schmelzquelle verbunden. Der Spinnbalken 1 ist beheizt ausgeführt, so dass die Spinndüsen 2, die Schmelzeleitungen 6 und die Spinnpumpe 3 beheizt werden.
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An der Unterseite 19 des Spinnbalkens 1 schließt sich unmittelbar ein Blaskasten 8 an. Der Blaskasten 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Oberkasten 9 und einen Unterkasten 10 gebildet, der über eine Trennfuge 11 miteinander verbunden sind. In der Trennfuge 11 ist eine Lochplatte 17 angeordnet, die den Oberkasten 9 und den Unterkasten 10 trennen.
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Der Blaskasten 8 weist unterhalb der Spinndüsen 2 mehrere durchgehende Öffnungen 20 auf, die in dem Oberkasten 9 durch eingesetzte Kühlzylinder 14 und in dem Unterkasten 10 durch eingesetzte Rohrstutzen 16 gebildet sind. Die Kühlzylinder 14 weisen eine gasdurchlässige Zylinderwand auf. Die Rohrstutzen 16 sind dagegen mit geschlossenen Wänden ausgebildet. Der Unterkasten 10 ist an seiner Längsseite über einen Luftzufuhrkanal 15 mit einer hier nicht dargestellten Kühlluftquelle verbunden, durch welche eine Kühlluft in den Unterkasten 10 eingeleitet wird.
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Der Blaskasten 8 ist an einer vertikalen Trägerwand 21 befestigt. Die Trägerwand 21 erstreckt sich entlang eines unterhalb des Blaskasten 8 ausgebildeten Fadenschachtes 27. Innerhalb des Fadenschachtes 27 ist im Abstand zu dem Blaskasten 8 eine Präparationseinrichtung 22 vorgesehen. Die Präparationseinrichtung 22 weist mehrere im Abstand zueinander reihenförmig angeordnete Präparationsstifte 23 auf, die an der Trägerwand 21 gehalten sind. Die Präparationsstifte 23 der Präparationseinrichtung 22 bilden jeweils einen Konvergenzpunkt einer zugeordneten Spinndüse 2. Insoweit sind die Präparationsstifte 23 vorzugsweise mittig zu den vorgeordneten Spinndüsen 2 ausgerichtet.
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Zwischen dem Blaskasten 8 und der Präparationseinrichtung 22 ist an der Trägerwand 21 ein Führungsblech 24 durch zwei Rastscharniere 25.1 und 25.2 gehalten. Das Führungsblech 24 lässt sich durch die Rastscharniere 25.1 und 25.2 zwischen einer Ruhestellung und einer Auslenkstellung verschwenkbar an der Trägerwand 21 führen. In 1.1 und 1.2 ist das Führungsblech 24 in einer Ruhestellung gezeigt. In der Ruhestellung ist das Führungsblech 24 im wesentlichen parallel zur Trägerwand 21 ausgerichtet und seitlich zum Fadenschacht 27 gehalten.
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Die zur Führung des Führungsbleches 24 vorgesehenen Rastscharniere 25.1 und 25.2 weisen hierzu eine Raststellung auf, die einen selbsttätigen Halt des Führungsbleches 24 in der jeweiligen Raststellung gewährleistet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Raststellung der Rastscharniere 25.1 und 25.2 gleich der Ruhestellung des Führungsbleches 24.
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Die Trägerwand 21 ist durch zwei an die Trägerwand 21 angreifende Hubzylinder 18.1 und 18.2 höhenverstellbar ausgebildet. Im Betrieb wird die Trägerwand 21 durch die Hubzylinder 18.1 und 18.2 in eine obere Position gehalten, so dass der Blaskasten 8 gegen die Unterseite 19 des Spinnbalkens 1 gedrückt ist. In dieser in 1.1 und 1.2 gezeigten Betriebsstellung des Blaskastens 8 werden die durch die Spinndüsen 2 extrudierten Filamente 7 durch einen Kühlluftstrom innerhalb des Blaskastens 8 abgekühlt. Dabei wird der Kühlluftstrom über den Luftzufuhrkanal 15 in den Unterkasten 10 zugeführt. Aus dem Unterkasten 10 wird die Kühlluft gleichmäßig über die Lochplatte 17 in den Oberkasten 9 geführt. Aus dem Oberkasten 9 wird die Kühlluft über die Kühlzylinder 14 den Filamenten 7 zugeführt.
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Die Filamente 7, die durch eine der Spinndüsen 3 extrudiert werden, bilden einen Faden. Hierzu werden die Filamente 7 gemeinsam abgezogen und durch die Präparationseinrichtung 22 gebündelt und mit einem Präparationsmedium benetzt. Die Bündelung und die Benetzung erfolgt hierbei vorzugsweise durch einen Präparationsstift 23, der vorzugsweise mittig zur jeweils zugeordneten Spinndüse 2 angeordnet ist. Diese Situation ist in den 1.1 und 1.2 dargestellt.
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Im Betrieb bilden sich nach längeren Betriebszeiten an den Unterseiten der Spinndüsen 2 anhaftende Ablagerungen, die dazu führen, dass in regelmäßigen Zeitabständen die Unterseiten der Spinndüsen 2 gereinigt werden müssen. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, dass der Blaskasten 8 aus der Betriebsstellung in eine untere Wartungsstellung geführt wird, damit die Unterseiten der Spinndüsen 2 zugänglich sind. Das Schaben der Spinndüsen 2 erfolgt ohne Unterbrechung des Schmelzestromes, so dass aus den Spinndüsen 2 kontinuierliche Filamente 7 heraustreten. Die Filamente 7 der Spinndüsen 2 müssen während der Wartungsarbeiten kontinuierlich abgeführt werden. Zu diesem Zweck werden die Filamente 7 außerhalb des Blaskastens 8 an einer Fadenführungsleiste 12 geführt. Wie aus der 1.2 hervorgeht, weist der Blaskasten 8 an einer äußeren Längsseite 13 eine Fadenführungsleiste 12 auf, die sich im wesentlichen parallel zu einer am freien Ende des Führungsbleches 24 ausgebildeten Leitkante 26 erstreckt.
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Zur weiteren Erläuterung wird nun auf die in 2 gezeigten Darstellung Bezug genommen. Die 2.1 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 1 schematisch in einer Vorderansicht und 2.2 in einer Seitenansicht gezeigt, wobei die Trägerwand 21 in eine Wartungsstellung mit Abstand zu dem Spinnbalken 1 gehalten ist.
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Um Verschmutzungen der Präparationseinrichtung 22 durch abtropfende Schmelzepartikel zu vermeiden, ist das Führungsblech 24 in einer Auslenkstellung verschwenkt. Hierbei ragt das Führungsblech 24 in den Fadenschacht 27 hinein und überdeckt die Präparationseinrichtung 22. Die Auslenkstellung des Führungsbleches 24 ist durch einen Anschlag an der Trägerwand 21 definiert. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Anschlag durch die Präparationseinrichtung 22 gebildet. Zwischen der Ruhestellung des Führungsbleches 24 und der Auslenkstellung des Führungsbleches 24 ist ein Schwenkwinkel α gebildet, der in einem Bereich von 90° bis 150° liegt. Somit ragt das Führungsblech 24 mit eine in Fadenlaufrichtung ausgerichteten Neigung in den Fadenschacht 27 hinein. Diese für das Anspinnen vorteilhafte Neigung des Führungsbleches 24 wird nachfolgend noch näher erläutert.
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Wie insbesondere aus der Darstellung in 2.2 hervorgeht, werden die extrudierten Filamente außerhalb des Blaskastens 8 entlang der Fadenführungsleiste 12 geführt und mittels einer hier nicht näher dargestellten Absaugeinrichtung aufgenommen und während der Wartung kontinuierlich zu einem Abfallbehälter geführt.
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Um nach dem Schaben der Spinndüsen 2 die Spinnposition durch Anspinnen in Betrieb zu nehmen, wird das Filamentbündel oberhalb des Blaskastens 8 gebündelt und in den der Spinndüse 2 zugeordneten Kühlzylinder 14 eingeführt. Das dabei entstehende Filamentknäuel wird zunächst unterhalb des Blaskastens 8 durch das in der Auslenkstellung gehaltene Führungsblech 24 abgefangen und seitlich aus dem Fadenschacht 27 geleitet, damit das Filamentbündel anschließend mittels der Absaugeinrichtung aufgenommen und kontinuierlich abgeführt werden kann. Diese Situation ist schematisch ebenfalls am Beispiel einer äußeren Spinndüse mit einem gestrichelten Fadenlauf in der 2.2 dargestellt.
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Im weiteren Verlauf des Anspinnens wird die Trägerwand 21 durch die Hubzylinder 18.1 und 18.2 in die obere Position zurückversetzt, um den Blechkasten 8 in die Betriebsstellung unterhalb des Spinnbalkens 1 zu führen. In dieser Situation werden die Filamentbündel an einer am freien Ende des Führungsbleches 24 ausgebildeten Leitkante 26 mit Abstand zu der Präparationseinrichtung 23 geführt. Diese Situation ist in den Darstellungen der 3 abgebildet. Die 3.1 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 1 schematisch in einer Vorderansicht und 3.2 in einer Seitenansicht. Die dargestellte Situation zeigt den Prozess beim Anspinnen unmittelbar vorm Anlegen der Fäden in den einzelnen Bearbeitungsstationen. Hierbei werden die durch die Spinndüsen 2 extrudierten Filamente 7 kontinuierlich von einer Absaugeinrichtung aufgenommen und mit Abstand zu der Präparationseinrichtung 22 geführt. Nachdem die Kühlung innerhalb des Blaskastens 8 aktiviert ist und die Filamente 7 eine zum Anlegen ausreichende Verfestigung aufweisen, wird das Führungsblech 24 aus der Auslenkstellung zurück in die Ruhestellung geführt. Die Bedienung des Führungsbleches 24 erfolgt manuell durch einen Operator. Danach werden die Fäden einzeln in die jeweils zugeordneten Präparationsstifte 23 sowie weitere hier nicht dargestellte Fadenführungselemente eingefädelt, um den Prozess zu starten.
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Bei der erfindungsmäßen Vorrichtung besteht der besondere Vorteil, dass in jeder Betriebsphase sichergestellt ist, dass keine Verschmutzung der Präparationseinrichtung eintritt. Dabei lässt sich eine Fadenführung selbst bei Verstellung der Trägerwand aus einer unteren in eine obere Position gewährleisten. Der Abstand zwischen dem Auslass des Blaskastens 8 und der Auslenkstellung des Führungsbleches 24 ist in jeder Stellung der Trägerwand 21 konstant.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spinnbalken
- 2
- Spinndüse
- 3
- Spinnpumpe
- 4
- Pumpenantrieb
- 5
- Schmelzezulauf
- 6
- Schmelzeleitung
- 7
- Filamente
- 8
- Blaskasten
- 9
- Oberkasten
- 10
- Unterkasten
- 11
- Trennfuge
- 12
- Fadenführungsleiste
- 13
- Längsseite
- 14
- Kühlzylinder
- 15
- Luftzufuhrkanal
- 16
- Rohrstutzen
- 17
- Lochplatte
- 18.1, 18.2
- Hubzylinder
- 19
- Unterseite
- 20
- Öffnungen
- 21
- Trägerwand
- 22
- Präparationseinrichtung
- 23
- Präparationsstift
- 24
- Führungsblech
- 25.1, 25.2
- Rastscharnier
- 26
- Leitkante
- 27
- Fadenschacht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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