DE19936963A1 - Verfahren zum Anfahren einer Verstreck- und Aufspulvorrichtung für Polymerfäden - Google Patents
Verfahren zum Anfahren einer Verstreck- und Aufspulvorrichtung für PolymerfädenInfo
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Abstract
Verfahren zum Anfahren einer Vorrichtung zum Verstrecken und Aufspulen eines Polymerfadens, der zu Beginn des Spinnens auf die mit Anfahrgeschwindigkeit rotierenden Galettenpaare der Verstreckeinheit und den Wickler angelegt wird, wobei während einer Beschleunigungsphase, beginnend zum Zeitpunkt T 1 und endend zum Zeitpunkt T 2 , die Drehgeschwindigkeiten erhöht werden, bis ein Leitantrieb die Betriebsgeschwindigkeit erreicht hat. Das Verhältnis RR 2 = V W : V 4 , wobei V W die Wicklergeschwindigkeit und V 4 die Geschwindigkeit des letzten Galettenpaares vor dem Wickler ist, liegt in der Zeitspanne zwischen T 1 und T 3 bei 0,9 bis 1,1. Zum Zeitpunkt T 3 wird das Verhältnis RR 2 um 0,5 bis 5% bis auf den Betriebswert vermindert, wobei T 3 mindestens um 0,6 Z (T 2 - T 1 ) nach T 1 und maximal bei T 2 liegt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren einer Vorrichtung zum
Verstrecken und Aufspulen eines schmelzgesponnenen multifilen
Polymerfadens, wobei der Faden von einer ersten rotierend angetriebenen
Galette oder einem Galettenpaar von einer Schmelzspinnvorrichtung
abgezogen wird und dann über zwei bis fünf rotierend angetriebene
Galettenpaare läuft, bevor der Faden vom letzten Galettenpaar kommend,
von einem Wickler mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 5000 bis über
8000 m/min zu einer Spule aufgewickelt wird, wobei der Faden zu Beginn
des Spinnens auf die mit Anfahrgeschwindigkeit rotierenden Galetten,
Galettenpaare und den Wickler angelegt wird.
Beim Anfahren wird üblicherweise der von der Schmelzspinnvorrichtung
kommende Faden am Ende des Spinnschachtes mit einer Saugpistole
aufgenommen und an das Streckwerk und den Wickler manuell angelegt.
Die schnellsten Galetten des Streckwerkes drehen dabei mit bis zu 15%
höheren Geschwindigkeiten als das Aufspulaggregat. Der Kraft, die den
Faden um die Galetten wickeln will, muß mit erhöhter Saugleistung der
Saugpistolen begegnet werden, entsprechend einem sehr hohen Druck der
Treibluft der Saugpistolen, was zu hohen Kosten führt. Außerdem ist bei
sehr hohen Wickelgeschwindigkeiten das Anlegen des Fadens
problematisch. Bei Wicklern ohne vorgeschaltetes Streckwerk kann der
Faden bei zunächst niedrigerer Geschwindigkeit angelegt werden, und
diese danach auf Betriebsgeschwindigkeit erhöht werden. Bei
vorgeschaltetem Streckwerk ist ein bloßes Hochfahren der
Geschwindigkeit aber nicht möglich, da gleichzeitig die Streckspannung
des Fadens zunehmen würde und eine zu hohe Fadenspannung vor dem
Wickler zu Fadenabrissen führen würde. In diesem Fall muß die
herrschende Fadenzugkraft kontinuierlich im Fadenlauf gemessen werden
und die Betriebsbedingungen in Abhängigkeit von der gemessenen
Fadenzugkraft mittels eines automatischen Steuer- und Regelsystems, wie
in EP 0 845 550 A1 beschrieben, eingestellt werden. Ein derartiges Meß-
und Regelsystem ist jedoch kostenaufwendig und wegen des komplexen
Zusammenhanges zwischen Geschwindigkeit, Verstreckung und molekularer
Orientierung der Fäden äußerst kompliziert und störanfällig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum
Anfahren einer Hochgeschwindigkeits-Verstreck- und Aufspulvorrichtung
zur Verfügung zu stellen, welches ohne aufwendige Meß- und
Regeleinrichtung auskommt. Dabei muß gewährleistet sein, daß der Faden
nicht reißt, das heißt, daß die Fadenspannung in den Streckzonen nicht
bis zur Bruchgrenze ansteigt und die Spannung im Relaxationsbereich,
insbesondere die Spulspannung nicht zu klein wird und der Faden wegen
Verschlaffung abreißt. Auch sollte die Anfahrperiode so kurz wie
möglich und der Druck der Treibluft so niedrig wie möglich gehalten
werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren
gemäß der Angaben der Patentansprüche.
Die wesentlichen Merkmale dieses Verfahrens sind:
- - Anfahren der Vorrichtung (zum Zeitpunkt T1) bei einer Anfahrgeschwindigkeit des Wicklers, die so hoch wie möglich, aber niedriger als die Betriebsgeschwindigkeit des Wicklers ist, und vorzugsweise bei 4000 bis 5000 m/min liegt, wobei das Verhältnis (RR2) der Wicklergeschwindigkeit VW zur Geschwindigkeit des letzten Galettenpaares vor dem Wickler V4 höher ist als unter Betriebsbedingungen und gleich 0,9 bis 1,1 ist;
- - allmähliches Erhöhen der Geschwindigkeit des Wicklers, bis auf Betriebsgeschwindigkeit (die zum Zeitpunkt T2 erreicht wird), wobei zunächst das Anfahrverhältnis RR2 beibehalten wird;
- - allmähliches Absenken (beginnend zum Zeitpunkt T3) des Verhältnisses RR2 auf Betriebsbedingungen, nachdem die Wicklergeschwindigkeit VW bis auf 60 bis 100%, vorzugsweise 80 bis 100% der Betriebsgeschwindigkeit erhöht worden ist bzw. nach 60 bis 100%, vorzugsweise 80 bis 100% der zur Erhöhung der Anfahrgeschwindigkeit auf Betriebsgeschwindigkeit erforderlichen Zeit.
Überraschenderweise ist es möglich, mit Hilfe dieser einfachen,
lediglich zeitabhängigen Steuerung eine Hochgeschwindigkeits-Verstreck-
und Aufspulvorrichtung anzufahren, ohne Abreißen des Fadens befürchten
zu müssen. Wegen der niedrigeren Anfahrgeschwindigkeit können die
Saugpistolen mit mäßig komprimierter Treibluft, wie sie in derartigen
Anlagen meist ohnehin vorhanden ist, betrieben werden. Die endgültigen
Betriebsbedingungen werden dabei in relativ kurzer Zeit von weniger als
100 sec, meist weniger als 60 sec erreicht.
Zu Beginn des Spinnens wird der Faden auf die im Anfahrzustand
rotierenden Galetten, Galettenpaare und den Wickler angelegt und
während einer Beschleunigungsphase, beginnend mit dem Zeitpunkt T1 am
Beginn der Beschleunigung eines Leitantriebs, immer schneller abgezogen
und aufgewickelt. Der Leitantrieb erreicht dann zu einem späteren
Zeitpunkt T2 seine Betriebs- oder Produktionsgeschwindigkeit, wobei der
Leitantrieb aus der Galette, einem Galettenpaar oder dem Wickler
ausgewählt ist und als Führungsgröße dient und wobei während der
Beschleunigungsphase die Erhöhung der verschiedenen
Drehgeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Leitantrieb erfolgt.
Bevorzugt liegen die Geschwindigkeiten zu den Zeitpunkten T1 und T2 in
folgenden Bereichen:
Das Verhältnis RR2 = UW : V4 der Wicklergeschwindigkeit VW, bezogen auf
die Drehgeschwindigkeit V4 des letzten Galettenpaares wird in der Zeit
zwischen T1 und T3 auf einem Wert zwischen 0,9 und 1,1 gehalten. Nach
einem Zeitpunkt T3 wird das Verhältnis RR2 um 0,5 bis 5%, bevorzugt
0,75 bis 2,5% (bezogen auf RR2) vermindert, wobei der Zeitpunkt T3
mindestens um 0,6 (T2 - T1), bevorzugt mindestens 0,8 (T2 - T1),
nach dem Zeitpunkt T1 und höchsten bei T2 liegt. Falls der Wickler als
Leitantrieb ausgewählt wird, so erfolgt durch Verändern des
Verhältnisses RR2 nach dem Zeitpunkt T3 die Veränderung der
Drehgeschwindigkeit V4. Ist aber das letzte Galettenpaar der
Leitantrieb, so verändert man durch RR2 nach dem Zeitpunkt T3 die
Wicklergeschwindigkeit VW.
Die Veränderung von RR2 wird durch einen einfachen Regelungseingriff,
z. B. durch Betätigen eines Schalters oder aber automatisch erreicht,
wobei man aus vorausgegangenem Probebetrieb die optimale Änderung von
RR2 kennt und zweckmäßigerweise bereits fest vorgegeben hat.
Die Antriebssteuerung gemäß der Erfindung erlaubt die Realisierung
unterschiedlicher Streck- und Relaxverhältnisse während und nach dem
Anfahren entsprechend der jeweiligen technologischen Vorgabe.
Das Verfahren eignet sich für die Verstreckung von Fäden aus
thermoplastischen Polymeren, wie Polyolefine, Polyester und Polyamide.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet sind technische Filamente aus
Polyethylenterephthalat oder PA6 oder deren Copolymere.
Üblicherweise arbeitet man beim Verstrecken der Fäden mit zwei bis fünf
Galettenpaaren und bevorzugt mit drei oder vier Galettenpaaren. Eine
höhere Anzahl von Galettenpaaren ist möglich, wirtschaftlich aber nicht
sinnvoll.
Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend mit
Hilfe der Zeichnung erläutert. Sie zeigt das Erspinnen und Verstrecken
eines Fadens in schematischer Darstellung.
In einer Spinnanlage (1) wird schmelzflüssiges Polymer durch die Düsen
einer Spinndüsenplatte gepreßt, wobei die nach unten austretenden
Filamente (2) zunächst durch Luft (2a) in einem Blasschacht abgekühlt
werden. Vor dem Zusammenfassen zu einem Faden (4) werden die Filamente
(2) oberflächlich mit einer Öl-Wasser-Emulsion versehen, die aus einer
Präparationseinrichtung (3) kommt. Dieser frisch gebildete Faden wird
zunächst von einer Bedienungsperson mit einer Saugpistole aufgenommen
und über das Streckwerk bis zum Wickler (5) geführt. Im vorliegenden
beispielhaften Fall gehören zum Streckwerk eine Einzelgalette (6) mit
Führungsrolle (6a) als Abzugsgalette, ein erstes Galettenpaar (7), ein
zweites Galettenpaar (8) und das letzte Galettenpaar (9), von dem aus
der Faden (4) zum Wickler (5) läuft. An die Stelle der Einzelgalette
(6) könnte auch ein Galettenpaar treten. Die Verstreckung erfolgt
zwischen der Galette (6) und dem Galettenpaar (7) sowie zwischen den
Galettenpaaren (7) und (8). Zwischen den Galettenpaaren (8) und (9)
sowie zwischen dem Galettenpaar (9) und dem Wickler (5) erfolgt die
Relaxation des Fadens (4).
Während der der Faden (4) bis zum Wickler (5) angelegt wird, hält man
die Geschwindigkeiten im Streckwerk und die Wicklergeschwindigkeit auf
Werte, die im Vergleich zu den Betriebswerten relativ niedrig sind, und
erreicht dann den Zeitpunkt T1, mit welchem die Beschleunigungsphase
bis auf Betriebsgeschwindigkeit beginnt. In der Beschleunigungsphase
steigt die Fadenspannung vor dem Wickler bei konstantem Verhältnis
RR2 = VW : V4 der Wicklergeschwindigkeit VW, bezogen auf die
Drehgeschwindigkeit V4 des letzten Galettenpaares (9), bis zu dem
Zeitpunkt T2 an, zu dem der Leitantrieb seine
Produktionsgeschwindigkeit erreicht hat. Während der
Beschleunigungsphase hält man bevorzugt das Geschwindigkeitsverhältnis
RR1 = V4 : V3 zwischen dem letzten Galettenpaar (9) und dem zweitletzten
Galettenpaar (8), welches die Drehgeschwindigkeit V3 hat, im Bereich
von 0,9 bis 1,0. Nach dem Zeitpunkt T1 und bis zum Zeitpunkt T3 ist
eine Korrektur des Verhältnisses RR2 nicht nötig. Erst zu dem
Zeitpunkt T3 erfolgt ein Regelungseingriff, wobei RR2 um 0,5 bis 5%,
bevorzugt 0,75 bis 2,5%, vermindert wird.
Die hier nicht gezeigte Steuerung kann beispielsweise aus einer
speicherprogrammierbaren Steuerung pro Aufspulposition, Antriebsmodulen
für die einzelnen Motoren der Aggregate und einem für mehrere
Positionen gemeinsamen Personalcomputer zur Visualisierung bestehen.
Hierbei handelt es sich um marktgängige Standardprodukte.
In einer der Zeichnung entsprechenden Spinnanlage mit nachfolgender
Verstreckung und Aufwicklung werden Polyethylenterephthalatfäden
erzeugt. RR2 (RR = Relax Ratio) ist das Geschwindigkeitsverhältnis
zwischen der Geschwindigkeit VW des Wicklers (5) und der
Drehgeschwindigkeit V4 des letzten Galettenpaares (9), RR1 ist das
Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Galettenpaaren (9) und (8), DR2
(DR = Draw Ratio) das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den
Galettenpaaren (8) und (7) und DR1 das Geschwindigkeitsverhältnis
zwischen dem Galettenpaar (7) und der Einzelgalette (6). Als
Leitantrieb wird der Wicklerantrieb verwendet. Das Galettenpaar (7)
wird durch Beheizung auf 85°C gehalten, das Galettenpaar (8) auf 240°C
und das Galettenpaar (9) auf 180°C. Im Beispiel 1 beträgt die
Intrinsic Viskosität des Fadens (4) 0,82 dl/g und im Beispiel 2
0,91 dl/g.
Im Beispiel 1 liegt der Zeitpunkt T2 50,4 sec nach dem Zeitpunkt T1,
und T3 fällt auf den Zeitpunkt T2. Im Beispiel 2 liegt der Zeitpunkt T2
39,2 sec nach T1, und T3 liegt 32,0 sec nach T1.
Die Spulspannung wurde am Faden (4) vor dem Wickler (5) gemessen.
Der Endtiter des Fadens gemäß Beispiel 1 beträgt 1112 dtex und gemäß
Beispiel 2 1102 dtex bei jeweils 300 Filamenten pro Faden.
Claims (6)
1. Verfahren zum Anfahren einer Vorrichtung zum Verstrecken und
Aufspulen eines schmelzgesponnenen, multifilen Polymerfadens,
wobei der Faden von einer ersten rotierend angetriebenen Galette
oder einem Galettenpaar von einer Schmelzspinnvorrichtung
abgezogen wird und dann über zwei bis fünf rotierend angetriebene
Galettenpaare läuft, bevor der Faden vom letzten Galettenpaar
kommend, von einem Wickler mit einer Betriebsgeschwindigkeit von
5000 bis über 8000 m/min zu einer Spule aufgewickelt wird, wobei
der Faden zu Beginn des Spinnens auf die mit Anfahrgeschwindigkeit
rotierenden Galetten, Galettenpaare und den Wickler angelegt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Faden beginnend mit dem Zeitpunkt
T1 durch Beschleunigung eines Leitantriebs bis zum Erreichen der
Betriebsgeschwindigkeit zum Zeitpunkt T2 immer schneller abgezogen
und aufgewickelt wird, wobei der Leitantrieb aus der Galette,
einem Galettenpaar oder dem Wickler ausgewählt ist und als
Führungsgröße dient, wobei während der Beschleunigungsphase die
Erhöhung der verschiedenen Drehgeschwindigkeiten abhängig vom
Leitantrieb erfolgt, und wobei das Verhältnis RR2 = VW : V4 der
Wicklergeschwindigkeit VW, bezogen auf die Drehgeschwindigkeit V4
des letzten Galettenpaares, in der Zeit zwischen T1 und einem
Zeitpunkt T3, der mindestens 0,6 (T2 - T1) nach T1 und maximal bei
T2 liegt, auf einen Wert zwischen 0,9 und 1,1 gehalten wird, und
RR2 zum Zeitpunkt T3 um 0,5 bis 5,0% bis zum Erreichen des
Betriebswertes von RR2 vermindert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wicklergeschwindigkeit zum Zeitpunkt T1 im Bereich von 4000 bis
5000 m/min liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Geschwindigkeitsverhältnis RR1 = V4 : V3 zwischen dem letzen
Galettenpaar und dem zweitletzten Galettenpaar mit der
Drehgeschwindigkeit V3 in der Zeit zwischen T1 und T2 0,9 bis 1,0
beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wicklerantrieb als Leitantrieb verwendet
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antrieb des letzten Galettenpaares als
Leitantrieb verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Faden nach dem Abziehen über drei bis vier
Galettenpaare läuft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999136963 DE19936963A1 (de) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | Verfahren zum Anfahren einer Verstreck- und Aufspulvorrichtung für Polymerfäden |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999136963 DE19936963A1 (de) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | Verfahren zum Anfahren einer Verstreck- und Aufspulvorrichtung für Polymerfäden |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19936963A1 true DE19936963A1 (de) | 2001-02-08 |
Family
ID=7917322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999136963 Withdrawn DE19936963A1 (de) | 1999-08-05 | 1999-08-05 | Verfahren zum Anfahren einer Verstreck- und Aufspulvorrichtung für Polymerfäden |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19936963A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007032653A1 (de) | 2007-07-13 | 2009-02-05 | Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Steuerung einer Streckspinnanlage |
CN103526314A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-22 | 苏州龙杰特种纤维股份有限公司 | 防母丝丝束滑移的方法 |
DE102016013679A1 (de) | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Anlegen einer gesponnen Fadenschar |
CN107304489A (zh) * | 2016-04-20 | 2017-10-31 | 北京德厚朴化工技术股份有限公司 | 化纤锦涤复合母丝的纺丝设备和工艺方法 |
-
1999
- 1999-08-05 DE DE1999136963 patent/DE19936963A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102007032653A1 (de) | 2007-07-13 | 2009-02-05 | Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Steuerung einer Streckspinnanlage |
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DE102016013679A1 (de) | 2015-12-22 | 2017-06-22 | Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Anlegen einer gesponnen Fadenschar |
CN107304489A (zh) * | 2016-04-20 | 2017-10-31 | 北京德厚朴化工技术股份有限公司 | 化纤锦涤复合母丝的纺丝设备和工艺方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZIMMER AG, 60388 FRANKFURT, DE |
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8130 | Withdrawal |