EP1115922A1 - Fadenpräparierung - Google Patents

Fadenpräparierung

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Publication number
EP1115922A1
EP1115922A1 EP99940155A EP99940155A EP1115922A1 EP 1115922 A1 EP1115922 A1 EP 1115922A1 EP 99940155 A EP99940155 A EP 99940155A EP 99940155 A EP99940155 A EP 99940155A EP 1115922 A1 EP1115922 A1 EP 1115922A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
collecting chamber
preparation
channel
preparation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99940155A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Enders
Hans-Gerhard Hutter
Hansjörg MEISE
Roland Nitschke
Detlev Schulz
Peter Senge
Dieter Wiemer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Barmag AG
Original Assignee
Barmag AG
Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Barmag AG, Barmag Barmer Maschinenfabrik AG filed Critical Barmag AG
Publication of EP1115922A1 publication Critical patent/EP1115922A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/096—Humidity control, or oiling, of filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes

Definitions

  • the invention relates to a device for melt spinning filaments into a thread according to the preamble of claim 1
  • a device and a method for melt spinning filaments into a thread are known.
  • filaments are extruded from a spinning head via a spinneret.
  • These filaments are conveyed from a receiving chamber into a cooling channel, on which a collection chamber follows, to which a vacuum device is connected, which generates a corresponding vacuum in the cooling channel, so that air is sucked into the receiving chamber connected to the spinneret and a flow of cooling air is generated on the surface of the filaments in the direction of travel, at the bottom of the collection chamber an outlet opening is provided through which the filament bundle forming the thread emerges.
  • the thread is prepared.
  • the preparation of the thread serves to improve its sliding properties ten to improve to avoid filament breaks, thread breaks, electrostatic charges and thus a reduced thread quality in the subsequent winding process or further processing
  • the thread is brought into contact in a preparation device with an agent containing at least 01 in order to improve its friction properties for the further processing process.
  • the preparation device is followed by a treatment zone in which, for example, two godets are arranged, the godet of which is arranged first in the thread running direction has a lower speed, while the second godet arranged downstream in the thread running direction has a correspondingly higher speed or speed.
  • the disadvantage of the known device described is that the unprepared thread can strike the relatively small outlet opening of the collecting chamber.
  • the fastening is supported, inter alia, by the fact that a secondary flow against the thread running direction occurs in the collecting chamber in this region or of filaments of the thread leads to thread damage, which has a disadvantageous effect on the quality of the thread.
  • a possible striking of the filaments of the thread is also favored by the fact that the thread as it exits the cooling channel and as it passes through the collecting chamber due to the prevailing flow conditions in the air outlet zone is made to vibrate
  • the invention is therefore based on the object of a device for
  • Damage to the unprepared thread is avoided in particular in the area of the outlet opening of the collecting chamber and by means of which a quiet one Thread run at exit from the cooling channel and pass through the collection chamber is reached
  • the filaments are discharged from a spinneret on a spinning head into a channel which flows into a collecting chamber a preparation device in which the application of a thread lubricant - for example an oil - improves its sliding friction properties and thus its tendency to break threads, and a treatment zone is fed to a take-up spool.
  • a thread lubricant - for example an oil - improves its sliding friction properties and thus its tendency to break threads
  • the preparation device is arranged in the thread running direction in front of or within the collecting chamber after the individual filaments in the area of the end of the cooling channel or the entry into the collection chamber have been brought together to form a thread, the unprepared thread is brought into contact in the preparation device with a means which, in particular, ndest contains components from 01, which makes the thread less sensitive to friction
  • this preparation device By arranging this preparation device in the air outlet zone of the cooling channel, the disadvantages of devices of the prior art are largely avoided, because by preparing the thread in the suction chamber even before it emerges into the ambient air, the filaments of the thread or of the thread at the edge of the outlet opening of the collecting chamber is substantially avoided. The thread can thus be guided very precisely through the outlet opening of the collecting chamber. In addition, the bundled prepared thread is less sensitive to turbulent flow effects in the immediate exit region of the thread from the collecting chamber
  • the preparation device is arranged directly in the outlet opening of the collecting chamber.
  • the main advantage An arrangement of the preparation device directly in the outlet opening of the collection chamber is that the preparation device serves as a sealing element in addition to its function to prepare the thread. With the arrangement of the preparation device directly at the outlet of the collection chamber, the outlet opening can be reduced, which also reduces the tendency that secondary air is sucked into the collecting chamber counter to the running direction of the thread emerging from the collecting chamber. The air entering the collecting chamber from the cooling duct is discharged by means of the vacuum device
  • the preparation device is arranged within an air-permeable sifting cylinder.
  • the sieve cylinder within the collection chamber causes the flow to be equalized when the cooling air is removed.Therefore, no significant flow effects occur for deflecting or stimulating the thread to this zone is therefore particularly preferably suitable for preparing the thread according to the invention
  • a further improvement in the stability of the thread flow within the air outlet zone is achieved by the advantageous embodiment of the device according to the invention, in which the preparation device is arranged within an outlet cone, through which the collecting chamber is connected to the cooling channel.
  • the thread is prepared before it enters the collecting chamber
  • the outlet cone is particularly advantageously designed in such a way that its flow cross-section increases in the thread running direction. This results in an expansion of the air conducted in the cooling channel, so that the air emerging from the cooling channel enters the collecting chamber at a lower flow rate
  • the preparation device is preferably designed as a preparation pin
  • the preparation pin has a thread guide groove guiding the thread.
  • a channel opens into the guide groove, which channel is connected to a metering device and through which the thread lubricant exits in the guide groove
  • the preparation pin is advantageously held in a cantilever manner in a wall of the collecting chamber or the outlet cone, so that a straight thread run can be carried out without substantial deflection
  • the preparation device has a preparation nozzle with a thread channel, which extends essentially in the thread running direction.
  • a channel ends in the thread channel, through which a thread lubricant is fed in order to improve its frictional properties fed that the thread entrains a quantity of thread lubricant required for thread preparation as it passes the outlet opening of the channel.
  • the thread it is also possible for the thread to sweep over a specially shaped surface to which the corresponding quantity of thread lubricant is supplied
  • the preparation device is advantageously displaceable in the thread running direction and / or transversely to the thread running direction or also removable from the collecting chamber, for example in order to insert the thread through the slot into the thread channel of the preparation nozzle and then again the preparation device either in the Push in the area of the opening or, if the preparation device is arranged inside the collecting chamber, to move it through the opening of the collecting chamber or a side wall of the collecting chamber
  • FIG. 1 shows a basic sectional view of a spinning station with a preparation device integrated in the collecting chamber according to a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a spinning station with a preparation device arranged at the outlet from the collecting chamber according to a second exemplary embodiment of the invention
  • Fig. 3 shows a section of a spinning station with another
  • Fig. 4 1 is a sectional view through a preparation device according to the invention.
  • 4 2 shows a sectional view according to a sectional plane A-A according to FIG. 3 1
  • FIG. 1 shows a basic sectional view of a spinning station, in which, according to the invention, the preparation device is arranged in the interior of the collecting chamber.
  • a spinning head 2 of the spinning station is provided with a spinneret (not designated).
  • a number of filaments are transferred from the spinning head 2 into a chamber via the spinneret extruded, which is surrounded by a gas-permeable wall 11, through which cooling air is sucked in.
  • the cooling air is symbolically represented in its direction of flow by the arrows indicated in FIG. 1.
  • the chamber with the gas-permeable wall 11 closes there is an inlet cone 12 in which the filaments 1 are converged in the direction of an adjoining cooling channel 4.
  • the cooling channel 4 flows through an outlet cone 13 into a collecting chamber 3.
  • the collecting chamber 3 has a sieve cylinder 14 in its interior 3, a vacuum device 7 is connected, by means of which the cooling air 10 is given a flow rate through the gas-permeable wall 11, through the inlet cone 12 and through the cooling channel 4 into the collecting chamber 3 via the outlet cone 13, which at least in the cooling channel 4 is essentially the filament running speed This ensures that the resistance between the running filaments and the cooling air 10 surrounding them is kept negligibly small
  • the individual filaments are converged such that their point of convergence is arranged above a preparation device 5 arranged in the interior of the collecting chamber 3.
  • the thread 6 constructed from the filaments 1 thus enters the preparation device 5
  • a thread lubricant is supplied to the thread at a constant running speed, which causes the sliding friction property of the thread to be improved and electrostatic charges to be suppressed. This prevents thread breaks, filament breaks or loops in the subsequent processing process of the thread. Furthermore, the preparation of the thread carries with the thread lubricant so that when the thread passes through the outlet opening 9 from the collecting chamber 3, striking the thread on the inner edge of the outlet opening is largely avoided.
  • the filaments adhering relatively to one another after leaving the preparation device 5 can also become turbulent due to flow turbulence In the immediate area of the outlet opening 9 of the collecting chamber 3, no longer put it down from the longitudinal axis of the thread fed to the preparation device
  • the dosing device is preferred arranged outside the collecting chamber 3 and connected to the preparation device via a line.
  • the thread After leaving the suction chamber 3, the thread passes through a treatment zone 16, in which, for example, a heat treatment, a relaxation or also a swirl nozzle 17 can be arranged to achieve the thread closure.
  • the treatment zone 16 is followed by the winding device, which consists of a traversing device forming a traversing triangle 18 , a pressure roller 19 and a coil 8
  • FIG. 2 shows a spinning station with a preparation device 5 arranged in the exit region of the thread from the collecting chamber in accordance with a second exemplary embodiment of the invention.
  • the basic structure and function of the spinning station corresponds to that which has already been described in detail in connection with FIG. 1.
  • An essential difference compared to the exemplary embodiment described in FIG. 1 is that the preparation device, which corresponds in its function to that described in connection with FIG. 1, is arranged in the immediate outlet area, ie in the outlet opening 9 (see FIG. 1) of the collecting chamber 3 .
  • An essential advantage of such an arrangement is that the preparation device itself acts as a kind of seal, which prevents or limits that large quantities of secondary air flow into the collecting chamber 3 against the thread running direction by sucking the cooling air 10 by means of the vacuum device 7 is thus contributed at least to a reduction in the turbulent flow conditions in the immediate exit region of the thread from the collecting chamber 3.
  • the thread 6 then passes from the preparation device 5 into the treatment zone 16.
  • a first godet 15 and a second godet 20 are arranged in the treatment zone 16.
  • the first godet 15 has a suitable low speed or working speed.
  • the second godet 20, on the other hand has a correspondingly higher working speed.
  • the thread quality is determined by the ratio of the speeds or working speeds of the two godets 15, 20 to one another. litat thereby significantly influenced or set as desired by adjusting the speed of the second godet 20 so that a defined stretching ratio is achieved.
  • the two godets are followed by a swirl nozzle 17
  • the thread 6 From the treatment zone 16, the thread 6 finally arrives at a winding point, which is provided by means of a traversing device producing a traversing triangle 18, a pressure roller 19 and a bobbin 8.
  • a section of a device according to the invention is shown schematically.
  • the spinning device differs from the spinning devices described in FIGS. 1 and 2 only in the arrangement and design of the preparation device. In this case, only the relevant section of the spinning device was shown in FIG. 3 Thread guidance before and after the cutout is designed, for example, as in FIG. 1 or as shown in FIG. 2. In this regard, reference is made to the preceding description
  • FIG. 3 shows the end of the cooling channel which is formed by the outlet cone 13.
  • the outlet cone 13 is connected to the collecting chamber 3, the collecting chamber 3 having an inlet opening which essentially corresponds to the flow cross section at the outlet of the cone 13.
  • Inside the collecting chamber 3 an air-permeable sieve cylinder 14, which surrounds the thread 6, is introduced, which essentially has the flow cross-section of the inlet opening.
  • An opening for discharging the cooling air is formed on the side of the collecting chamber 3.
  • the vacuum device 7 is connected via a line
  • a preparation device 5 is arranged within the outlet cone 13.
  • the preparation device 5 is designed here as a preparation pin 30.
  • the preparation pin 30 has a guide groove 31 at the end protruding into the interior of the cooling shaft, in which the thread 6 A channel 22 of the preparation pin 30 flows into the guide groove 31.
  • the channel 22 is connected to a metering device 23 via an elastic line 32.
  • the metering device 23 is in turn connected to a thread lubrication container 24
  • the preparation pin 30 is arranged in the wall of the outlet cone 13.
  • the outlet cone 13 has a receptacle which enables the preparation pin 30 to be displaced transversely to the thread running direction without secondary air being able to enter the cooling shaft from the outside To facilitate threading
  • a thread lubricant for example an oil / water emulsion
  • the metering device 23 is fed in a metered form to the preparation pin 30.
  • the thread lubricant passes through the channel 22 into the guide groove 31 of the preparation pin 30 The thread lubricant is absorbed by the thread in the groove
  • the pen preparation shown as an example can also be used very well in the exemplary embodiment of the invention from FIG. 1
  • FIG. 4 a further exemplary embodiment of a preparation device 5 is shown in a basic sectional view in the direction of the thread running direction.
  • the preparation device 5 is designed as a preparation nozzle 26 for preparing the thread.
  • the thread 6, which is combined from the individual filaments 1, runs through a thread channel 21 of the preparation nozzle 26
  • a channel 22 opens into the thread channel 21, via which a thread lubricant by means of a suitable Metering device 23 is fed from a thread lubricant container 24
  • the dimension of the channel 22 or the setting of the metering device 23 are dimensioned such that the amount of thread lubricant required for a defined thread running speed for the preparation of the thread is supplied
  • the preparation nozzle 26 has a slot 25 which extends in the thread running direction and extends from the outside of the preparation nozzle 26 to the thread channel 21
  • FIG. 4 2 shows a sectional view through the sectional plane A-A according to FIG. 4 1. It can be seen that the slot 25 extends from the side of the preparation nozzle 26 to the thread channel 21.
  • the channel 22 is also indicated by a dashed line
  • the invention is not restricted to a specific shape of the cow device shown in FIGS. 1 and 2.
  • the cooling channel is preferably formed by a tube in which a bundle of filaments is guided.
  • the elements connected to the cooling channel are preferably cylindrical.
  • these embodiments are exemplary and can easily be replaced by oval shapes or, in the case of rectangular spinnerets, even by square shapes.
  • the spinning device according to the invention is suitable for producing textile thread or technical thread made of polyester, polyamide or polypropyline.
  • Various treatment devices for the thread can be connected downstream, for example a fully stretched thread (FDY), a pre-oriented thread (POY) or a highly oriented thread (HOY)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen von Filamenten zu einem Faden beschrieben, welcher insbesondere aus Polyester, Polyamid, Polypropylen oder dergleichen besteht. Die Vorrichtung weist eine Spinndüse an einem Spinnkopf (2) auf, aus welcher die Filamente über einen Kühlkanal (4) in eine Sammelkammer (3) und der aus den Filamenten zusammengefasste Faden über eine Präparationseinrichtung (5) zur Verbesserung der Gleitreibungseigenschaften förderbar sind. Von der Präparationseinrichtung (5) wird der Faden einer Behandlungszone (16) sowie daran anschliessend einer Aufwickelspule (8) zugeführt. Gemäss der Erfindung ist die Präparationseinrichtung (5) in Fadenlaufrichtung vor oder innerhalb der Sammelkammer (3) angeordnet.

Description

Beschreibung
Fadenpraparierung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen von Filamenten zu einem Faden gemäß Oberbegriff von Anspruch 1
Aus der WO 95/15409 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schmelzspinnen von Filamenten zu einem Faden bekannt Bei dem beschriebenen Schmelzspinnverfahren bzw der beschriebenen Vorrichtung werden aus einem Spinnkopf über eine Spinndüse Filamente extrudiert Diese Filamente werden von einer Aufnahmekammer in einen Kuhlkanal gefordert, an welchen sich eine Sammelkammer anschließt, an welche eine Unterdruckeinrichtung angeschlossen ist, welche in dem Kuhlkanal einen entsprechenden Unterdruck erzeugt, damit in die der Spinndüse angeschlossene Aufnahmekammer Luft eingesaugt wird und eine Kuhlluftstromung an der Oberflache der Filamente in deren Laufrichtung erzeugt wird An der Unterseite der Sammelkammer ist eine Auslaßoffhung vorgesehen, durch welche das den Faden bildende Filamentbundel austritt Nach Austritt des Filamentbundels aus der Sammelkammer durch die darin vorgesehene Auslaßof nung wird der Faden präpariert Die Praparierung des Fadens dient dazu, seine Gleiteigenschaften zu verbessern, um Filamentbruche, Fadenbruche, elektrostatische Aufladungen und damit eine verminderte Fadenqualitat beim nachfolgenden Aufwickelprozeß bzw weiteren Verarbeitungsprozeß zu vermeiden
Durch die Unterdruckvorrichtung, welche die Kuhlluft aus dem Kuhlkanal über die Sammelkammer absaugt, entsteht an der Auslaßoffnung des Fadens aus der Sammelkammer eine Strömung in das Innere der Sammelkammer, d h die Strömung an der Auslaßoffhung ist entgegen der Laufrichtung des Fadens gerichtet Nach seinem Austritt aus der Sammelkammer wird der Faden in einer Praparationseinrichtung mit einem zumindest 01 enthaltenden Mittel in Kontakt gebracht, um dessen Reibungseigenschaften für den weiteren Verarbeitungsprozeß zu verbessern. Der Praparationseinrichtung schließt sich eine Behandlungszone an, in welcher beispielsweise zwei Galetten angeordnet sind, deren in Fadenlaufrichtung zuerst angeordnete Galette eine niedrigere Drehzahl aufweist, wahrend die in Fadenlaufrichtung nachgeordnete zweite Galette eine entsprechend höhere Drehzahlbzw. Arbeitsgeschwindigkeit aufweist, so daß der Faden durch diese beiden Galetten in einem definierten, die Qualität des Fadens wesentlich bestimmenden Streck- Verhältnisses gestreckt wird In der Behandlungszone können weitere Behandlungen des Fadens, wie Wärmebehandlung, Relaxation etc angeordnet sein Ebenfalls Bestandteil der Behandlungszone ist eine Verwirbelungsduse, in welcher der Fadenschluß erzeugt wird Nach Austritt aus der Behandlungszone wird der Faden mittels einer an sich bekannten Changiereinrichtung auf eine Spule aufgewickelt
Der Nachteil der beschriebenen bekannten Vorrichtung besteht darin, daß der un- praparierte Faden an der relativ kleinen Auslaßoffhung der Sammelkammer anschlagen kann Das Anschlagen wird u a dadurch unterstutzt, daß in diesem Bereich eine gegen die Fadenlaufrichtung gerichtete Sekundarstromung in die Sammelkammer hinein auftritt Das Anschlagen des Fadens bzw von Filamenten des Fadens fuhrt zu Fadenbeschadigungen, welche sich nachteilig auf die Qualität des Fadens auswirken Begünstigt wird ein eventuelles Anschlagen der Filamente des Fadens auch dadurch, daß der Faden beim Austritt aus dem Kuhlkanal und beim Durchlauf durch die Sammelkammer durch die vorherrschenden Stromungsverhaltnisse der Luftaustrittszone zum Schwingen angeregt wird
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
Schmelzspinnen von Filamenten zu einem Faden zu schaffen, mittels welcher eine
Beschädigung des unpraparierten Fadens insbesondere im Bereich der Auslaßoffhung der Sammelkammer vermieden wird und mittels welcher ein ruhiger Fadenlauf bei Austritt aus dem Kuhlkanal und Durchlauf der Sammelkammer erreicht wird
Bei der Vorrichtung zum Schmelzspinnen von Filamenten zu einem Faden, insbesondere aus Polyester, Polyamid (Polykondensate), Polypropylen oder dergleichen werden die Filamente aus einer Spinndüse an einem Spinnkopf in einen Kanal ausgebracht, welcher in eine Sammelkammer mundet Der aus den Filamenten zusammengefaßte Faden wird über eine Praparationseinrichtung, in welcher durch Auftragung eines Fadenschmiermittels - beispielsweise eines Ols - seine Gleitreibungseigenschaften verbessert und damit seine Neigung zu Fadenbruchen vermindert wird, sowie eine Behandlungszone einer Aufwickelspule zugeführt Gemäß der Erfindung ist die Praparationseinrichtung in Fadenlaufrichtung vor oder innerhalb der Sammelkammer angeordnet Nachdem die einzelnen Filamente im Bereich des Endes des Kuhlkanals bzw des Eintritts in die Sammelkammer zu einem Faden zusammengeführt worden sind, wird der noch un- praparierte Faden in der Praparationseinrichtung mit einem Mittel in Kontakt gebracht, welches zumindest Bestandteile aus 01 aufweist, wodurch der Faden reibungsunempfindlicher wird
Indem diese Praparationseinrichtung in der Luftaustπttszone des Kuhlkanals angeordnet ist, werden die Nachteile von Vorrichtungen des Standes der Technik weitestgehend vermieden Denn dadurch, daß der Faden in der Saugkammer selbst noch vor seinem Austritt in die Umgebungsluft präpariert wird, wird ein Anschlagen der Filamente des Fadens bzw des Fadens an dem Rand der Auslaßoffnung der Sammelkammer im wesentlichen vermieden Der Faden kann dadurch sehr präzise durch die Auslaßoffnung der Sammelkammer geführt werden Außerdem ist der gebündelte präparierte Faden unempfindlicher gegen turbulente Stromungseffekte im unmittelbaren Austrittsbereich des Fadens aus der Sammelkammer
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Praparationseinrichtung direkt in der Auslaßoffhung der Sammelkammer angeordnet Der wesentliche Vorteil einer Anordnung der Praparationseinrichtung direkt in der Auslaßoffhung der Sammelkammer besteht darin, daß die Praparationseinrichtung neben ihrer Funktion, den Faden zu präparieren, als Dichtelement dient Mit der Anordnung der Praparationseinrichtung unmittelbar am Austritt der Sammelkammer kann die Auslaßoffnung verkleinert werden, wodurch auch die Tendenz verringert wird, daß Sekundarluft entgegen der Laufrichtung des aus der Sammelkammer austretenden Fadens in die Sammelkammer eingesaugt wird Die aus dem Kuhlkanal in die Sammelkammer eintretende Luft wird mittels der Unterdruckeinrichtung abgeführt
Damit der Faden wahrend der Praparierung einen möglichst stabilen und ruhigen Lauf aufweist, ist gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Praparationseinrichtung innerhalb eines luftdurchlässigen Sϊebzylinders angeordnet Durch den Siebzylinder wird innerhalb der Sammelkammer eine Vergleichmaßigung der Strömung bei Abführung der Kuhlluft erreicht Damit treten keine wesentlichen Stromungseffekte zur Auslenkung oder Schlingungsanregung des Fadens auf Diese Zone ist daher besonders bevorzugt geeignet, um den Faden erfmdungsgemaß zu präparieren
Eine weitere Verbesserung zur Stabilität des Fadenlaufs innerhalb der Luftaustrittszone wird durch die vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemaßen Vorrichtung erreicht, bei welcher die Praparationseinrichtung innerhalb eines Auslaßkegels angeordnet ist, durch welchen die Sammelkammer mit dem Kuhlkanal verbunden ist Dabei wird der Faden bereits vor Eintritt in die Sammelkammer präpariert Besonders vorteilhaft ist der Auslaßkegel derart ausgebildet, daß sein Stromungsquerschnitt in Fadenlaufrichtung sich vergrößert Damit wird eine Expansion der in dem Kuhlkanal geführten Luft erreicht, so daß die aus dem Kuhlkanal austretende Luft mit geringerer Stromungsgeschwindigkeit in die Sammelkammer eintritt
Zum Auftragen eines Fadenschmiermittels auf den Faden ist die Praparationseinrichtung bevorzugt als ein Praparationsstift ausgebildet Der Praparationsstift weist dazu eine den Faden führende Fadenführungsnut auf In den Fuhrungsnut mundet ein Kanal, welcher mit einer Dosiereinrichtung verbunden ist und durch welchen das Fadenschmiermittel in der Fuhrungsnut austritt
Der Praparationsstift wird vorteilhaft auf einfache Weise auskragend in einer Wand der Sammelkammer oder des Auslaßkegels gehalten, so daß ein gerader Fadenlauf ohne wesentliche Auslenkung ausführbar ist
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung weist die Praparations- einrichtung eine Praparationsduse mit einem Fadenkanal auf, welcher sich im wesentlichen in Fadenlaufrichtung erstreckt In den Fadenkanal mundet ein Kanal, durch welchen ein Fadenschmiermittel zur Verbesserung von dessen Reibungseigenschaften zugeführt wird Über diesen Kanal wird dabei soviel Schmiermittel zugeführt, daß der Faden beim Vorbeistreichen an der Austrittsoffhung des Kanals eine zur Fadenpraparation erforderliche Menge an Fadenschmiermittel mitreißt Es ist jedoch auch möglich, daß der Faden über eine speziell geformte Oberflache streicht, zu welcher die entsprechende Menge an Fadenschmiermittel zugeführt wird
Um den Faden in die Praparationsduse leicht einführen zu können, weist dieser einen in Richtung des Fadenkanals verlaufenden Schlitz auf
Zur Erleichterung der Einführung des Fadens ist in vorteilhafter Weise die Praparationseinrichtung in Fadenlaufrichtung und/oder quer zur Fadenlaufrichtung verschiebbar bzw auch aus der Sammelkammer herausnehmbar ausgeführt, um beispielsweise den Faden über den Schlitz in den Fadenkanal der Praparationsduse einzuführen und anschließend die Praparationseinrichtung erneut entweder in den Bereich der Eintπttsoffhung einzuschieben oder, falls die Praparationseinrichtung im Inneren der Sammelkammer angeordnet ist, durch die Eintrittsoffhung der Sammelkammer oder eine Seitenwand der Sammelkammer bis ins Innere zu verschieben Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmoglichkeiten der Erfindung werden nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert erläutert
Es zeigen
Fig 1 eine prinzipielle Schnittansicht einer Spinnstelle mit in der Sammelkammer integrierter Praparationseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig 2 eine Spinnstelle mit am Austritt aus der Sammelkammer angeordneter Praparationseinrichtung gemäß einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung,
Fig 3 einen Ausschnitt einer Spinnstelle mit einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig 4 1 eine Schnittansicht durch eine Praparationseinrichtung gemäß der Erfindung, und
Fig 4 2 eine Schnittansicht gemäß einer Schnittebene A-A gemäß Fig 3 1
In Fig 1 ist in einer prinzipiellen Schnittansicht eine Spinnstelle dargestellt, bei welcher erfindungsgemaß die Praparationseinrichtung im Inneren der Sammelkammer angeordnet ist Ein Spinnkopf 2 der Spinnstelle ist mit einer nicht bezeichneten Spinndüse versehen Aus dem Spinnkopf 2 wird über die Spinndüse eine Reihe von Filamenten in eine Kammer extrudiert, welche von einer gasdurchlässigen Wand 11 umgeben ist, durch welche Kuhlluft angesaugt wird Die Kύhlluft ist in ihrer Stromungsrichtung durch die in der Fig 1 angegebenen Pfeile symbolisch dargestellt An die Kammer mit der gasdurchlässigen Wand 11 schließt sich ein Einlaßkegel 12 an, in welchem die Filamente 1 in Richtung auf einen daran sich anschließenden Kuhlkanal 4 konvergiert werden Der Kuhlkanal 4 mundet über einen Auslaßkegel 13 in eine Sammelkammer 3 Zur Stromungsberuhigung weist die Sammelkammer 3 in ihrem Inneren einen Siebzylinder 14 auf An die Sammelkammer 3 ist eine Unterdruckeinrichtung 7 angeschlossen, mittels welcher der Kuhlluft 10 eine Stromungsgeschwindigkeit durch die gasdurchlässige Wand 11, durch den Einlaßkegel 12 und durch den Kuhlkanal 4 bis in die Sammelkammer 3 über den Auslaßkegel 13 verliehen wird, welche zumindest im Kuhlkanal 4 im wesentlichen der Filamentlaufgeschwindigkeit entspricht Dadurch wird erreicht, daß der Widerstand zwischen den laufenden Filamenten und der sie umgebenden Kuhlluft 10 vernachlassigbar klein gehalten wird
Die einzelnen Filamente werden so konvergiert, daß ihr Konvergenzpunkt oberhalb einer im Innern der Sammelkammer 3 angeordneten Praparationseinrichtung 5 angeordnet ist Somit tritt der aus den Filamenten 1 aufgebaute Faden 6 in die Praparationseinrichtung 5 ein
In der Praparationseinrichtung 5 wird dem Faden bei gleichbleibender Laufgeschwindigkeit ein Fadenschmiermittel zugeführt, welches bewirkt, daß die Gleitreibungseigenschaft des Fadens verbessert werden und daß elektrostatische Aufladungen unterdruckt wird Dadurch werden Fadenbruche, Filamentbruche oder Schlingen beim nachfolgenden Verarbeitungsprozeß des Fadens verhindert Des weiteren tragt die Praparation des Fadens mit dem Fadenschmiermittel dazu bei, daß beim Durchtritt des Fadens durch die Austrittsoffhung 9 aus der Sammelkammer 3 ein Anschlagen des Fadens an dem inneren Rand der Austrittsoffhung weitgehend vermieden wird Die durch das Fadenschmiermittel nach Verlassen der Praparationseinrichtung 5 relativ aneinander haftenden Filamente können sich auch durch Stromungsturbulenzen im unmittelbaren Bereich der Austrittsoffhung 9 der Sammelkammer 3 nicht mehr von der Fadenlangsachse abstellen Das Fadenschmiermittel wird dabei mittels einer hier nicht gezeigten Dosiereinrichtung der Praparationseinrichtung zugeführt Die Dosiereinrichtung ist vorzugsweise außerhalb der Sammelkammer 3 angeordnet und über eine Leitung mit der Praparationseinrichtung verbunden.
Nach Verlassen der Saugkammer 3 gelangt der Faden über eine Behandlungszone 16, in welcher beispielsweise eine Wärmebehandlung, eine Relaxation bzw auch eine Verwirbelungsduse 17 zur Erzielung des Fadenschlusses angeordnet sein können Der Behandlungszone 16 schließt sich die Aufwickeleinrichtung an, welche aus einer ein Changierdreieck 18 bildenden Changiereinrichtung, einer Andruckwalze 19 und einer Spule 8 besteht
In Fig 2 ist eine Spinnstelle mit einer im Austrittsbereich des Fadens aus der Sammelkammer angeordneten Praparationseinrichtung 5 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der prinzipielle Aufbau und die Funktion der Spinnstelle entspricht der, welche in Verbindung mit Fig 1 bereits ausführlich beschrieben wurde. Ein wesentlicher Unterschied gegenüber dem in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die Praparationseinrichtung, welche in ihrer Funktion der im Zusammenhang mit Fig 1 beschriebenen entspricht, im unmittelbaren Austrittsbereich, d h in der Austrittsoffhung 9 (siehe Fig 1) der Sammelkammer 3 angeordnet ist. Ein wesentlicher Vorteil einer derartigen Anord- nung besteht darin, daß die Praparationseinrichtung selbst als eine Art Dichtung wirkt, welche verhindert bzw einschrankt, daß große Mengen an Sekundarluft entgegen der Fadenlaufrichtung durch das Absaugen der Kuhlluft 10 mittels der Unterdruckeinrichtung 7 in die Sammelkammer 3 einströmen Dadurch wird somit zumindest zu einer Verringerung der turbulenten Stromungsverhaltnisse im unmittelbaren Austrittsbereich des Fadens aus der Sammelkammer 3 beigetragen. Der Faden 6 gelangt dann von der Praparationseinrichtung 5 in die Behandlungszone 16 In der Behandlungszone 16 sind eine erste Galette 15 und eine zweite Galette 20 angeordnet. Die erste Galette 15 weist eine geeignete niedrige Drehzahl bzw Arbeitsgeschwindigkeit auf. Die zweite Galette 20 dagegen weist eine dazu passende höhere Arbeitsgeschwindigkeit auf Über das Verhältnis der Drehzahlen bzw Arbeitsgeschwindigkeiten der beiden Galetten 15, 20 zueinander wird die Fadenqua- litat dadurch wesentlich beeinflußt bzw je nach Wunsch eingestellt, indem die Drehzahl der zweiten Galette 20 so eingestellt wird, daß ein definiertes Streckverhaltnis erzielt wird In analoger Weise zu der in Fig 1 beschriebenen Ausbildung schließt sich den beiden Galetten eine Verwirbelungsduse 17 an
Von der Behandlungszone 16 gelangt der Faden 6 schließlich zu einer Aufwickelstelle, welche mittels einer ein Changierdreieck 18 erzeugenden Changiereinrichtung, einer Andruckwalze 19 und einer Spule 8 versehen ist.
In Fig 3 ist schematisch ein Ausschnitt einer erfindungsgemaßen Vorrichtung dargestellt Die Spinnvorrichtung unterscheidet sich zu den in Fig 1 und Fig 2 beschriebenen Spinnvorrichtungen nur in der Anordnung und Ausführung der Praparationseinrichtung Insoweit wurde in diesem Fall nur der relevante Ausschnitt der Spinnvorrichtung in Fig. 3 dargestellt Die Fadenführung vor und nach dem Ausschnitt ist beispielsweise wie in Fig. 1 oder wie in Fig 2 gezeigt ausgebildet Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen
In Fig 3 ist das Ende des Kuhlkanals gezeigt, das durch den Auslaßkegel 13 gebildet wird Der Auslaßkegel 13 ist an der Sammelkammer 3 angeschlossen, wobei die Sammelkammer 3 eine Eintrittsoffnung aufweist, die dem Stromungsquerschnitt am Auslaß des Kegels 13 im wesentlichen entspricht Innerhalb der Sammelkammer 3 ist ein luftdurchlässiger, den Faden 6 umschließender Siebzylinder 14 eingebracht, der im wesentlichen den Stromungsquerschnitt der Eintrittsoffnung aufweist. Seitlich an der Sammelkammer 3 ist eine Öffnung zur Abführ der Kuhlluft ausgebildet. An der Öffnung der Sammelkammer 3 ist über eine Leitung die Unterdruckeinrichtung 7 angeschlossen
Auf der Auslaßseite der Sammelkammer 3 ist die Auslaßoffhung 9 vorgesehen, durch welche der Faden 6 die Sammelkammer 3 verlaßt Innerhalb der Auslaßoffhung 9 ist ein Fadenführer 33 angeordnet Zum Aufbringen eines Fadenschmiermittels auf das Filamentbundel 1 ist innerhalb des Auslaßkegels 13 eine Praparationseinrichtung 5 angeordnet Die Praparationseinrichtung 5 ist hierbei als ein Praparationsstift 30 ausgebildet Der Praparationsstift 30 weist an dem in das Innere des Kuhlschachtes hineinragenden Ende eine Fuhrungsnut 31 auf, in welcher der Faden 6 geführt ist In die Fuhrungsnut 31 mundet ein Kanal 22 des Praparationsstiftes 30 Der Kanal 22 ist über eine elastische Leitung 32 mit einer Dosiereinrichtung 23 verbunden Die Dosiereinrichtung 23 ist ihrerseits mit einem Fadenschmierbehalter 24 verbunden
Der Praparationsstift 30 ist in der Wand des Auslaufkegels 13 angeordnet Hierzu weist der Auslaßkegel 13 eine Aufnahme auf, die eine Verschiebung des Praparationsstiftes 30 quer zur Fadenlaufrichtung ermöglicht, ohne daß von außen Sekundarluft in den Kuhlschacht eintreten kann Die Verschiebung des Praparationsstiftes dient hierbei dazu, das Anlegen des Fadens zu erleichtern
Bei der in Fig 3 dargestellten Ausführung der Erfindung wird ein Fadenschmiermittels, beispielsweise ein Ol-/Wasseremulsion aus dem Behalter 24 durch die Dosiereinrichtung 23 entnommen und in dosierter Form dem Praparationsstift 30 zugeführt Durch den Kanal 22 gelangt das Fadenschmiermittel in die Fuhrungsnut 31 des Praparationsstiftes 30 Dabei wird das Fadenschmiermittel von dem in der Nut geführten Faden aufgenommen
Die beispielhaft dargestellte Stiftpraparation laßt sich auch in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung von Fig 1 sehr gut einsetzen
In Fig 4 1 ist in prinzipieller Schnittansicht in Richtung der Fadenlaufrichtung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Praparationseinrichtung 5 dargestellt Hierbei ist zum Präparieren des Fadens die Praparationseinrichtung 5 als eine Praparationsduse 26 ausgebildet Der aus den einzelnen Filamenten 1 zusammengefaßte Faden 6 lauft durch einen Fadenkanal 21 der Praparationsduse 26 In den Fadenkanal 21 mundet ein Kanal 22, über welchen ein Fadenschmiermittel mittels einer geeigneten Dosiereinrichtung 23 aus einem Fadenschmiermittelbehalter 24 zugeführt wird Die Abmessung des Kanals 22 bzw die Einstellung der Dosiereinrichtung 23 sind so bemessen, daß die für eine definierte Fadenlaufgeschwindigkeit zu der Praparierung des Fadens erforderliche Menge an Fadenschmiermittel zugeführt wird
Die Praparationsduse 26 weist einen in Fadenlaufrichtung sich erstrekenden Schlitz 25 auf, welcher von der Außenseite der Praparationsduse 26 bis zu dem Fadenkanal 21 reicht
In Fig 4 2 ist eine Schnittansicht durch die Schnittebene A-A gemäß Fig 4 1 dargestellt Daraus ist ersichtlich, daß der Schlitz 25 von der Seite der Praparationsduse 26 bis zum Fadenkanal 21 reicht Durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist der Kanal 22 ebenfalls mitangedeutet
Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Formgebung der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kuhleinrichtung beschrankt Bevorzugt wird der Kuhlkanal durch ein Rohr ausgebildet, in dem ein Filamentbundel geführt wird Hierzu sind die an dem Kuhlkanal angeschlossenen Elemente vorzugsweise zylindrisch aufgebaut Diese Ausführungsformen sind jedoch beispielhaft und können ohne Schwierigkeiten durch ovale Ausbildungen oder bei Rechteckspinndusen sogar durch eckige Ausbildungen ersetzt werden.
Die erflndungsgemaße Spinnvorrichtung ist geeignet, um textile Faden oder technische Faden aus Polyester, Polyamid oder Polypropyline herzustellen Es können dabei verschiedene Behandlungseinrichtungen für den Faden nachgeschaltet sein, um beispielsweise einen vollverstreckten Faden (FDY), einen vororientierten Faden (POY) oder einen hochorientierten Faden (HOY) herzustellen

Claims

Patentanspruche
Vorrichtung zum Schmelzspinnen von Filamenten (1), insbesondere aus Polyester, Polyamid (Polykondensate), Polypropylen oder dergleichen, welche aus einer Spinndüse an einem Spulkopf (2) in einem in eine Sammelkammer (3) mundenden Kuhlkanal (4) forderbar und zu einem Faden (6) zusammenfaßbar sind, welcher über eine Praparationseinrichtung (5) sowie über eine Behandlungszone (16) zu einer Aufwickelspule (8) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Praparationseinrichtung (5) in
Fadenlaufrichtung vor oder innerhalb der Sammelkammer (3) angeordnet ist
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Praparationseinrichtung (5) direkt in einer für den Fadenaustritt vorgesehenen Auslaßoffnung (9) der Sammelkammer (3) angeordnet ist, wobei die Sammelkammer (3) zur Abführung der aus dem Kuhlkanal (4) stromenden Kuhlluft mit einer Unterdruckeinrichtung (7) verbunden ist
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Praparationseinrichtung (5) dichtend in die Auslaßoffhung der
Sammelkammer (3) so eingebaut ist, daß Sekundarluft infolge des Absaugens von Kuhlluft (10) aus der Sammelkammer (3) im wesentlichen nicht in die Sammelkammer (3) durch die Auslaßoffnung (9) eintritt
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Praparationseinrichtung (5) innerhalb eines luftdurchlässigen Siebzylinders (14) angeordnet ist, welcher die Sammelkammer (6) in Fadenlaufrichtung von der Eintrittsseite zur Austrittsseite durchdringt und welcher die Filamente / den Faden umschließt Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Praparationseinrichtung (5) innerhalb eines Auslaßkegels (13) angeordnet ist, durch welchen die Sammelkammer (3) mit dem Kuhlkanal (4) verbunden ist
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkegel
(13) einen in Fadenlaufrichtung zunehmenden Stromungsquerschnitt aufweist
Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Praparationseinrichtung (5) einen Praparationsstift
(30) mit einer den Faden (6) führenden Fuhrungsnut (31) aufweist, in welchen ein Kanal (22) zur Zuführ von Fadenschmiermittel zur Praparierung des Fadens (6) mundet
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Praparationsstift (30) auskragend in einer Wand der Sammelkammer (3) oder des Auslaßkegels (13) gehalten ist
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Praparationseinrichtung (5) eine Praparationsduse (26) mit einem den
Faden (6) führenden Fadenkanal (21) aufweist, in welchen ein Kanal (22) zur Zuführ von Fadenschmiermittel zur Praparierung des Fadens (6) mundet
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Praparationsduse (26) einen in Richtung des Fadenkanals (21) verlaufenden
Schlitz (25) aufweist, über welchen der Faden (6) in den Fadenkanal (21) einführbar ist
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Praparationseinrichtung (5) in Fadenlaufrichtung und/oder quer zur
Fadenlaufrichtung verschiebbar ist
2. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkanal (4) durch ein Rohr gebildet ist, das im Eintrittsbereich der Filamente (1) einen engsten Querschnitt aufweist.
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