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DE102009021118A1 - Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Abziehen und Aufwickeln mehrerer Fäden - Google Patents

Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Abziehen und Aufwickeln mehrerer Fäden Download PDF

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DE102009021118A1
DE102009021118A1 DE102009021118A DE102009021118A DE102009021118A1 DE 102009021118 A1 DE102009021118 A1 DE 102009021118A1 DE 102009021118 A DE102009021118 A DE 102009021118A DE 102009021118 A DE102009021118 A DE 102009021118A DE 102009021118 A1 DE102009021118 A1 DE 102009021118A1
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DE
Germany
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threads
thread
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Withdrawn
Application number
DE102009021118A
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English (en)
Inventor
Helmut Weigend
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D11/00Other features of manufacture
    • D01D11/04Fixed guides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D13/00Complete machines for producing artificial threads
    • D01D13/02Elements of machines in combination

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Abziehen und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden. Hierzu sind mehrere in einer Reihe angeordnete Spinndüsen vorgesehen, durch welche jeweils eine Mehrzahl von Filamentsträngen zur Bildung der Fäden extrudierbar sind. Unterhalb der Spinndüsen ist eine Abkühlvorrichtung mit einem Kühlschacht angeordnet, durch welche die Filamentstränge kühlbar sind. Unterhalb des Kühlschrankes sind mehrere Bündeleinrichtungen angeordnet, durch welche die Filamentstränge zu den Fäden zusammengeführt werden, wobei die Bündeleinrichtung pro Faden zumindest eine Dralldüse zur Erzeugung eines Falschdralls an dem Faden aufweist. Zum Abziehen ist eine Galetteneinrichtung vorgesehen, die zumindest eine Abzugsgalette zum kollektiven Abzug der Fäden dicht nebeneinander aufweist. Der Galetteneinrichtung folgt eine Aufwickeleinrichtung zum kollektiven Aufwickeln der Fäden zu Spulen. Um insbesondere bei der Bündelung der Fäden keine ungewünschten Drallerscheinungen in den Filamentsträngen zu erhalten, weist die Bündeleinrichtung pro Faden jeweils ein in einer Mittelsenkrechten zu der betreffenden Spinndüse gehaltenes Bündelelement auf. Die Dralldüse und/oder zusätzliche Fadenführer sind derart versetzt zur Mittelsenkrechten der Spinndüsen gehalten, so dass die Fäden in den Fadenstücken bis zu den Dralldüsen zum Zwecke eines Drallstopps mit zumindest einer Umlenkung oder mehreren aufeinanderfolgenden Umlenkungen führbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Abziehen und Aufwickeln mehrerer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Beim Herstellen synthetischer Fäden ist es allgemein üblich, dass die Einrichtungen zum Schmelzspinnen, Abziehen und Aufwickeln der Fäden in einer vertikalen Anordnung zueinander gehalten sind. Hierbei werden die Fäden in jeweils einem durch die Einrichtungsgegenstände zum Schmelzspinnen, zum Abziehen und zum Aufwickeln der Fäden vorbestimmten Fadenabstand zueinander geführt. Beim Schmelzspinnen ist der Fadenabstand benachbarter Fäden beispielsweise durch die Größe der Spinndüsen und deren Teilung bestimmt. Zum Abziehen werden die Fäden dagegen gemeinsam mittels einer Abzugsgalette in einem engen Abstand nebeneinander parallel an einem Galettenmantel geführt. Somit ist es erforderlich, die Fäden in einer Übergangszone nach dem Schmelzspinnen von einem durch die Spinneinrichtung bestimmten Fadenabstand auf einen für die Galetteneinrichtung gewünschten schmalen Abstand zusammenzuführen. Um Fadenreibungen und Fadenspannungserhöhungen zu vermeiden, können hierbei nur geringe Auslenkwinkel zugelassen werden, so dass sich bei einer großen Anzahl von Fäden entsprechend lange Übergangszonen ergeben. Derartige Übergangszonen werden üblicherweise durch sogenannte Fallschächte gebildet.
  • Um möglichst kompakte und wenig auskragende Abzugsgaletten zu erhalten, besteht in der Praxis zunehmend der Wunsch, den Fadenabstand in der Galetteneinrichtung möglichst klein zu halten. Hierzu ist es jedoch erforderlich, dass die Filamente des Fadens, die nach dem Schmelzspinnen und Abkühlen gebündelt werden, einen sicheren Zusammenhalt bilden und somit gegenseitige Beeinflussungen der Fäden zu vermeiden. Um die Filamentbündel nach dem Abkühlen zu jeweils einem Faden zusammenzuführen, sind im Stand der Technik grundsätzlich verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt.
  • So ist beispielsweise aus der DE 42 02 896 C2 eine Bündelungseinrichtung beschrieben, bei welcher an dem Filamentbündel ein Falschdrall erzeugt wird. Hierzu ist eine Dralldüse in einem sogenannten Konvergenzpunkt mittig unterhalb der Spinndüse angeordnet, so dass alle durch eine Spinndüse extrudierten Filamentstränge gemeinsam in die Dralldüse einlaufen und gedrallt werden. Die aus der DE 42 02 896 C2 bekannte Vorrichtung besitzt jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass der an dem Faden erzeugte Falschdrall sich unmittelbar auf die Filamente in der Spinnzone auswirkt, da sich bekanntlich ein Falschdrall sowohl in Fadenlaufrichtung als auch entgegen der Fadenlaufrichtung am Faden fortpflanzt.
  • Aus der DE 100 53 073 A1 ist eine weitere Vorrichtung bekannt, bei welcher die Filamentbündel der Fäden durch Fadenführer und eine Benetzung mit einem Präparationsfluid zusammengefügt werden. Derartige Vorrichtungen erfordern eine intensive Benetzung des Filamentbündels, um einen Fadenschluss über längere Strecken zu gewährleisten. Derartige Benetzungen können aber nachfolgende Prozessschritte wie z. B. ein Erwärmen des Fadens behindern. Bei unzureichender Präparationsmengen können insbesondere die aus der Umgebung an dem Faden resultierenden Luftturbulenzen ein Aufweiten des Filamentbündels innerhalb des Fadens bewirken.
  • Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zum Schmelzspinnen, Abziehen und Aufwickeln mehrerer Fäden derart weiterzubilden, dass einerseits ein intensiver Fadenschluss nach dem Schmelzspinnen herstellbar ist und andererseits die Filamente mit hoher Gleichmäßigkeit extrudiert und abgekühlt werden können.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Bündeleinrichtungen pro Faden jeweils ein in einer Mittelsenkrechten zu der betreffenden Spinndüse gehaltenes Bündelelement aufweisen und dass die Dralldüsen oder zusätzliche Fadenführer derart versetzt zu den Mittelsenkrechten gehalten sind, dass die Fäden in den Fadenstücken bis zu den Dralldüsen zum Zwecke eines Drallstopps mit zumindest einer Umlenkung oder mehreren aufeinanderfolgenden Umlenkungen führbar sind.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
  • Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass es für die Ausprägung der physikalischen Eigenschaften des Fadens von wesentlicher Bedeutung ist, dass die Filamentstränge nach dem Extrudieren gleichmäßig bis zu einem unteren Konvergenzpunkt geführt werden, um die molekulare Struktur in den Filamenten durch die Abkühlung und die dabei eintretenden Verfestigung zu fixieren. Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die Filamentstränge der Fäden bis zu den in der Mittelsenkrechte unterhalb der Spinndüsen angeordneten Bündelelementen ohne jeglichen Einfluss eines Falschdralls geführt werden. Um den Einfluss des Falschdralls in den Fäden zu kontrollieren, werden die Fäden zwischen dem Bündelelement und den Dralldüsen vorzugsweise mit mehreren Teilumschlingungen geführt, so dass ein sich aus der Dralldüse entgegen der Fadenlaufrichtung fortpflanzender Falschdrall in den Fadenstücken zwischen den Dralldüsen und den Bündelelementen gestoppt wird. Hierzu wird bevorzugt die Dralldüse versetzt zur Mittelsenkrechte unterhalb des Bündelelementes angeordnet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, zwischen der Dralldüse und dem Bündelelement zumindest einen zusätzlichen Fadenführer anzuordnen, der eine Auslenkungen und damit mehrere Teilumschlingungen an dem Faden zum Zwecke eines Drallstopps erzeugt.
  • Da bei einer großen Anzahl von gleichzeitig parallel geführten Fäden innerhalb der Spinneinrichtung das Zusammenraffen der Fäden auf einen engeren Fadenabstand zu entsprechend langen Übergangszonen führt, ist die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 besonders vorteilhaft, um den durch Falschdrall erzeugten Fadenschluss in den Fäden bis zur Abzugsgalette zu erhalten. Hierzu sind die Dralldüsen der Bündeleinrichtungen und die Abzugsgalette derart zueinander angeordnet, dass die zwischen den Dralldüsen und der Abzugsgalette ge spannten Fadenstücke der Fäden in einer Fadenlaufebene ohne Umlenkung geführt sind.
  • Es wird die erfindungsgemäße Weiterbildung bevorzugt verwendet, bei welcher die Bündeleinrichtung einem unteren Auslass des Kühlschachtes zugeordnet ist, wobei die benachbarten Bündelelemente einen durch die Spinndüsen bestimmten Teilungsabstand aufweisen. Insoweit wird der Falschdrall an den Fäden unmittelbar bei Einlauf in einen Fallschacht, welcher die Übergangszone bildet, erzeugt.
  • Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher eine Fadenführungsleiste mit mehreren Fadenführern der Abzugsgalette vorgeordnet ist und dass benachbarte Fadenführer mit einem Abstand von < 10 mm zueinander gehalten sind, ist besonders geeignet, um eine große Anzahl von Fäden parallel nebeneinander an einer Abzugsgalette zu führen. So lassen sich beispielsweise 10, 12 oder noch mehr Fäden kollektiv nach dem Extrudieren aus der Spinnzone abziehen. Die Fadenführerleiste bildet somit einen zweiten Konvergenzpunkt, der das Zusammenraffen der Fäden und damit das Ende der Übergangszone bildet.
  • Diese Position innerhalb der Vorrichtung ist besonders geeignet, um im Fall einer Störung innerhalb der Galetteneinrichtung oder der Aufwickeleinrichtung einen kollektiven Fadenschnitt auszuführen. Insoweit wird die erfindungsgemäße Weiterbildung der Vorrichtung bevorzugt verwendet, bei welcher der Fadenführungsleiste im Fadenlauf eine Absaugeinrichtung nachgeordnet ist, die mit einer Fadensammeleinrichtung zum Absaugen der Fäden zusammenwirkt.
  • Um die Entstehung von elektrostatischen Ladungen innerhalb des Fadens zu vermeiden, werden gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Bündelelemente innerhalb einer Präparationseinrichtung integriert, so dass die Fäden vor der Drallerzeugung benetzbar sind.
  • Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Filamentstränge der Fäden in einem unbenetzten Zustand zusammenzuführen. In diesem Fall werden die Bündelelemente vorzugsweise durch Fadenführer gebildet.
  • Da bekanntlich bei der Erzeugung eines Falschdralls an einem Faden der Faden eine ballonartige Bewegung ausführt, ist die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher jeder der Dralldüsen auf einer Einlassseite einen Einlauffadenführer und auf einer Auslassseite einen Auslauffadenführer zugeordnet ist, besonders vorteilhaft, um eine stabile Fadenführung insbesondere in der Übergangszone bis zum Auflauf auf die Abzugsgalette zu erhalten. Zudem lässt sich auf der Einlassseite der Dralldüsen eine zusätzliche Teilumschlingung an dem zulaufenden Faden erzeugen, der ebenfalls das Rücklaufen des Falschdralls in den Faden behindert.
  • Bei der Herstellung von synthetischen Fäden werden diese üblicherweise nach dem Abziehen verstreckt, wobei der Grad der Verstreckung von dem jeweilig herstellbaren Fadentyp abhängt. So weisen sogenannte POY-Fäden eine Teilverstreckung und die sogenannten FDY-Fäden eine vollständige Verstreckung auf. Unabhängig von dem Fadentyp lassen sich diese bevorzugt durch eine Galetteneinrichtung mit mehreren angetriebenen Galetten verstrecken. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden diese Galetteneinrichtungen durch angetriebene Galetten gebildet, an deren Galettenmänteln die Fäden gemeinsam mit einer einfachen Teilumschlingung parallel nebeneinander führbar sind. Somit können sehr kurze kompakte Galetten realisiert werden, die besonders zu Beginn eines Prozesses zum Fadenanlegen einfach bedienbar sind.
  • Um den je nach Weiterbehandlung des Fadens in einem Folgeprozes wie z. B. einer Texturierung den erforderlichen Fadenschluss zu erhalten, ist der Galetteneinrichtung vorzugsweise eine Verwirbelungseinrichtung zugeordnet, die pro Faden eine Behandlungsdüse zum Tanglen oder zum Drallen des Fadens aufweist, wobei die Behandlungsdüsen an der letzten Galette der Galetteneinrichtung im Fadenlauf vorgeordnet sind. Damit ist sichergestellt, dass die für die Verwirbelung der Fäden erforderliche Fadenspannung in den Fäden unabhängig von einer Aufwickel spannung zum Aufwickeln der Fäden einstellbar ist. Bei der Herstellung von sogenannten FDY-Fäden wird die Verwirbelung vorzugsweise derart ausgeführt, dass Verflechtungsknoten entstehen und einen festen Fadenschluss bilden. Bei der Herstellung von POY-Fäden lässt sich der Fadenschluss auch bevorzugt durch einen Drall erzeugen, so dass ein anschließender Texturierprozess eine besonders gleichmäßige Behandlung der Filamentstränge ohne störende Verflechtungsknoten ermöglicht.
  • Da bei dem Übergang von der Galetteneinrichtung zu der Aufwickeleinrichtung die Fäden üblicherweise wieder aufgespreizt werden müssen, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher zur Verteilung der Fäden auf mehrere Wickelstellen der Aufwickeleinrichtung zumindest eine der Galetten der Galetteneinrichtungen seitlich neben den Wickelstellen gehalten ist und mit ihrer Achse quer zu einer Spulspindel der Aufwickeleinrichtung angeordnet ist, wobei die Galette mit mehreren den Wickelstellen zugeordneten Umlenkrollen zusammenwirkt. Durch diese Anordnung ist eine Verteilung der Fadenschar aus einer im Wesentlichen horizontalen Verteilebene heraus möglich. Ein Aufspreizen zu den größeren Fadenabständen in den Wickelstellen kann dadurch vermieden werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Es stellen dar:
  • 1 schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus 1,
  • 3 schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
  • 4 schematisch einen Ausschnitt einer Draufsicht des Ausführungsbeispiels aus 3.
  • In den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Abziehen und Aufwickeln mehrerer Fäden gezeigt. In 1 ist das Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht und in 2 in einer Vorderansicht dargestellt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
  • Zum Schmelzspinnen mehrerer multifiler Fäden ist ein beheizbarer Spinnbalken 1 vorgesehen, der an seiner Unterseite mehrere Spinndüsen 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 und 3.5 trägt. Jede der Spinndüsen 3.1 bis 3.5 ist mit einem an der Oberseite des Spinnbalkens 1 angeordneten Schmelzezulauf 2 verbunden. Der Schmelzezulauf 2 ist mit einer – hier nicht dargestellten – Schmelzequelle, beispielsweise einem Extruder, gekoppelt. Innerhalb des Spinnbalkens 1 können weitere Schmelze führende und Schmelze fördernde Bauteile angeordnet sein, um eine über den Schmelzezulauf 2 zugeführte Polymerschmelze auf die einzelnen Spinndüsen 3.1 bis 3.5 zu verteilen.
  • Jede der Spinndüsen 3.1 bis 3.5 enthält an einer Unterseite eine Vielzahl von Düsenöffnungen, durch welche die Polymerschmelze zu einer Vielzahl von Filamentsträngen extrudiert wird. Insoweit erzeugt jede der Spinndüsen 3.1 bis 3.5 eine Vielzahl von Filamentsträngen, die hier als Filamentbündel 4.1 bis 4.5 bezeichnet sind. Das Filamentbündel 4.1 ist somit der Spinndüse 3.1, das Filamentbündel 4.2 der Spinndüse 3.2 usw. zugeordnet.
  • Unterhalb des Spinnbalkens 1 ist eine Abkühleinrichtung 6 vorgesehen, die aus einem Kühlschacht 8 und einer Anblasvorrichtung 7 gebildet ist. Der Kühlschacht 8 ist derart unterhalb der Spinndüsen 3.1 bis 3.5 angeordnet, dass die durch die Spinndüsen 3.1 bis 3.5 extrudierten Filamentbündel 4.1 bis 4.5 den Kühlschacht 8 durchlaufen. Über die Anblasvorrichtung 7 lässt sich ein Kühlluftstrom erzeugen, der in den Kühlschacht 8 eingeleitet wird, so dass die Filamentstränge der Filamentbündel 4.1 bis 4.5 gleichmäßig abgekühlt werden.
  • Im Auslassbereich des Kühlschachtes 8 ist jeder der Spinndüse 3.1 bis 3.5 jeweils eine Bündeleinrichtung 9.1 bis 9.5 zugeordnet, durch welche die Filamentstränge zu einem Faden zusammengefügt werden. So wird das durch die Spinndüse 3.1 extrudierte Filamentbündel 4.1 durch die Bündeleinrichtung 9.1 zu einem Faden 5.1 zusammengeführt. Dementsprechend ist die Bündeleinrichtung 9.2 der Spinndüse 3.2, die Bündeleinrichtung 9.3 der Spinndüse 3.3 usw. zugeordnet. Die Bündeleinrichtungen 9.1 bis 9.5 sind identisch ausgebildet, so dass der Aufbau beispielhaft an der Bündeleinrichtung 9.1 erläutert wird.
  • Die Bündeleinrichtung 9.1 weist ein Bündelelement 10 und eine Dralldüse 11 auf. Das Bündelelement 10 ist unterhalb der Spinndüse 3.1 in einer Mittelsenkrechten 17 zur Spinndüse 3.1 gehalten. Das Bündelelement 10 bildet den sogenannten Konvergenzpunkt, in welchem die durch die Spinndüse 3.1 extrudierten Filamente zusammengefügt werden. Das Bündelelement 10 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Fadenführer gebildet, der das gesamte Filamentbündel 4.1 gleichmäßig symmetrisch zur Spinndüse 3.1 zusammenfügt.
  • Die Dralldüse 11 ist dem Bündelelement 10 im Fadenlauf nachgeordnet, wobei die Dralldüse 11 außerhalb der Mittelsenkrechten versetzt zum Bündelelement 10 gehalten ist. Damit wird eine Auslenkung des Fadens im Bereich zwischen dem Bündelelement 10 und der Dralldüse 11 zum Zweck eines Drallstopps bewirkt. Der Dralldüse 11 ist auf der Einlaufseite ein Einlauffadenführer 12 und auf der Auslassseite ein Auslauffadenführer 13 zugeordnet. Der Einlauffadenführer 12 und der Auslauffadenführer 13 liegen in einer Fadenlaufebene. Der Faden 5.1 wird daher an dem Bündelelement 10 und an dem Einlauffadenführer 12 jeweils mit einer Teilumschlingung geführt, so dass der Faden 5.1 durch das Bündelelement und dem Einlauffadenführer umgelenkt wird.
  • Den Bündeleinrichtungen 9.1 bis 9.5 ist eine Präparationseinrichtung 14 zugeordnet, durch welche die Filamentstränge der Filamentbündel 4.1 bis 4.5 gleichmäßig mit einem Präparationsfluid benetzt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Präparationseinrichtung 14 durch eine sogenannte Walzenpräparation darge stellt. An dieser Stelle sei jedoch ausdrücklich erwähnt, dass auch andere Präparationseinrichtungen wie beispielsweise Stiftpräparationen einsetzbar sind.
  • Wie insbesondere aus der Darstellung in 2 hervorgeht, werden in einer unterhalb des Kühlschachtes 8 ausgebildeten Übergangszone die Fäden 5.1 bis 5.5 auf einen möglichst kleinen Behandlungsabstand zusammengeführt. Unmittelbar unterhalb des Kühlschachtes 8 ist zwischen den Fäden 5.1 bis 5.5 jeweils ein durch die Teilung der Spinndüsen 3.1 bis 3.5 bestimmter Fadenabstand eingestellt. Die Lage der Fäden 5.1 bis 5.5 zueinander ist somit durch die Bündelelemente 10 der Bündeleinrichtungen 9.1 bis 9.5 auf der Auslassseite des Kühlschachtes 8 fixiert. Um die Fadenschar kollektiv durch eine Abzugsgalette 21 der Galetteneinrichtung 20 abziehen zu können, werden die Fäden 5.1 bis 5.5 in der Übergangszone, die in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Fallschacht 15 gebildet ist, näher zusammengeführt, so dass sie auf der Auslassseite des Fallschachtes 15 einen zur Behandlung und Führung an den Galetten 21 und 22 der Galetteneinrichtung 20 vorbestimmten Fadenabstand aufweisen. Zur Einstellung des Fadenabstands ist auf der Auslassseite des Fallschachtes 15 eine Fadenführerleiste 16 mit mehreren Fadenführern angeordnet, durch welche die Fäden 5.1 bis 5.5 dicht nebeneinander gehalten sind. Die Fadenführer der Fadenführerleiste 16 bestimmen den Fadenabstand zwischen den Fäden 5.1 bis 5.5, damit diese gemeinsam von der Galetteneinrichtung so aufgenommen werden können. Der Fadenabstand liegt im Bereich < 10 mm, so dass die Fadenführer der Führungsleiste 16 zueinander einen Abstand von < 10 mm aufweisen.
  • Unterhalb der Fadenführerleiste 16 ist die Galetteneinrichtung 20 angeordnet, die in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Abzugsgalette 21 und eine nachgeordnete Führungsgalette 22 gebildet ist. Die Abzugsgalette 21 und die Dralldüsen 11 der Bündeleinrichtungen bilden eine Fadenlaufebene, in welcher der zwischen der Abzugsgalette 21 und der betreffenden Dralldüse 10 geführte Faden einen graden Fadenlauf erzeugt, wie am Beispiel des Fadens 5.1 in der 1 dargestellt ist.
  • Die Abzugsgalette 21 und die Führungsgalette 22 sind unabhängig voneinander durch jeweils einen Galettenantrieb 32.1 und 32.2 angetrieben. Hierbei wird die Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Galetten 21 und 22 vorzugsweise mit einer Differenzgeschwindigkeit betrieben, um die Fäden 5.1 bis 5.5 kollektiv zu verstrecken.
  • Unterhalb der Galetteneinrichtung 20 ist eine Aufwickeleinrichtung 24 angeordnet. Die Aufwickeleinrichtung 24 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine sogenannte Spulrevolvermaschine gebildet, welche einen drehbaren Spindelträger 29 mit zwei auskragenden Spulspindeln 28.1 und 28.2 aufweist. Der Spindelträger 29 ist in einem Maschinengestell 30 gelagert. Dabei lassen sich die Spulspindeln 28.1 und 28.2 abwechselnd in einen Betriebsbereich zum Wickeln der Spulen und in einen Wechselbereich zum Auswechseln der Spulen führen. In dem Maschinengestell 30 ist eine Changiervorrichtung 26 und eine Andrückwalze 27 vorgesehen, um die Fäden 5.1 bis 5.5 zu jeweils einer Spule 31 zu wickeln. Hierbei liegt die Andrückwalze 27 mit Kontakt an der Oberfläche der Spulen 31 an. Die Changiervorrichtung 26 weist zu jedem der Fäden 5.1 bis 5.5 eine Changiereinheit auf, in welcher der Faden zur Bildung einer Kreuzspule hin- und hergeführt wird. Oberhalb der Changiereinrichtung ist ein Kopffadenführer 25 vorgesehen, durch welchen der Einlauf der Fäden in die Wickelstellen geführt ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kopffadenführer 25 durch frei drehbare Umlenkrollen gebildet, um die von der Führungsgalette 22 ablaufenden Fäden aus einer im Wesentlichen horizontalen Verteilebene heraus zu den Wickelstellen umzulenken. Damit lassen sich Aufspreizungen der Fäden zu den Wickelstellen vermeiden.
  • Zur Verteilung der Fäden 5.1 bis 5.5 auf die Wickelstellen der Aufwickeleinrichtung 24 ist die letzte Führungsgalette 22 der Galetteneinrichtung 20 an einer Stirnseite der Aufwickeleinrichtung 24 oberhalb der Kopffadenführer 25 gehalten. Die Führungsgalette 22 ist hierzu mit ihrer Galettenachse quer zu den Spulspindeln 28.1 und 28.2 ausgerichtet, so dass die Fäden 5.1 bis 5.5 zur Verteilung mit jeweils einfachen Teilumschlingungen an dem Mantel der Führungsgalette 22 und an dem Umfang der Umlenkrollen der Kopffadenführer 25 geführt werden können.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der Galetteneinrichtung 20 eine Verwirbelungseinrichtung 23 zugeordnet, die in dem Fadenstück zwischen der Abzugsgalette 21 und der Führungsgalette 22 gehalten ist. Innerhalb der Verwirbelungseinrichtung 23 sind jedem der Fäden 5.1 bis 5.5 eine Behandlungsdüse zugeordnet, um die Fäden 5.1 bis 5.5 unabhängig voneinander durch jeweils einen Luftstrom zu verwirbeln und einen Fadenschluss für eine Weiterverarbeitung der Fäden zu erzeugen. Der Fadenschluss kann sowohl durch Bildung einzelner Verflechtungsknoten oder alternativ durch eine Drallerzeugung erfolgen.
  • Um während eines Fadenbruchs beispielsweise in der Aufwickeleinrichtung 24 oder in der Galetteneinrichtung 20 einen ungestörten Abzug der Fäden von den Spinndüsen 3.1 bis 3.5 zu erhalten, ist unterhalb der Fadenführerleiste 16 eine Fadensammeleinrichtung 18 und eine Absaugeinrichtung 19 vorgesehen. Die Fadensammeleinrichtung 18 ermöglicht ein kollektives Einsammeln der Fäden und Durchtrennen der Fäden, so dass diese direkt durch eine Absaugeinrichtung 19 zu einem Garnbehälter abgeführt werden können. Derartige Einrichtungen sind allgemein bekannt und erfordern somit keine weiteren Beschreibungen.
  • Bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden bevorzugt teilverstreckte Fäden hergestellt. Hierzu wird eine Polymerschmelze beispielsweise aus einem Polyester oder einem Polyamid dem Spinnbalken 1 zugeführt. Innerhalb der Spinndüsen 3.1 bis 3.5 wird die Polymerschmelze unter Druck durch die an der Unterseite der Spinndüsen ausgebildeten Düsenbohrungen gedrückt, um eine Vielzahl von Filamenten zu extrudieren. Innerhalb des Kühlschachtes 8 werden die Filamentbündel 4.1 bis 4.5 auf eine Temperatur unterhalb der Glasumwandlungstemperatur des thermoplastischen Materials abgekühlt, so dass eine Verfestigung und eine Vororientierung an den Filamenten eintritt. Nach der Abkühlung der Filamentbündel 4.1 bis 4.5 werden diese durch die Bündeleinrichtungen 9.1 bis 9.5 zu jeweils einem Faden 5.5 bis 5.5 zusammengeführt. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Filamentbündel 4.1 bis 4.5 zunächst durch das Bündelelement 10 in einem Konvergenzpunkt jeweils mittig zu den Spinndüsen 3.1 bis 3.5 zusammengefügt. Anschließend wird in der Dralldüse 11 der Bündeleinrichtungen 9.1 bis 9.5 ein Falschdrall an den Fäden 5.1 bis 5.5 erzeugt. Hierzu wird innerhalb der Dralldüse 11 ein Luftstrom erzeugt, der an dem Faden einen Drehmoment bewirkt. Der sich dabei ausbildende Falschdrall pflanzt sich unmittelbar zu beiden Seiten der Dralldüse 11 fort.
  • Um die dabei eintretende ballonartige Bewegung des Fadens pro Dralldüse 11 zu stabilisieren, ist auf der Einlaufseite der Einlauffadenführer 12 und auf der Auslassseite der Auslauffadenführer 13 unmittelbar im kurzen Abstand zu der Dralldüse 11 gehalten. Gleichzeitig wird zwischen dem Bündelelement 10 und der Dralldüse 11 der Faden mit mehreren Umlenkungen geführt, so dass ein Drallstopp erzeugt wird, der ein Rücklaufen des Falschdralls in die Spinnzone vermeidet.
  • An den Auslauffadenführern 13 der Dralldüsen 10 werden die Fäden 5.1 bis 5.5 ohne Teilumschlingung geführt, so dass ein im Wesentlichen gerader Fadenlauf zur ungehinderten Fortpflanzung des Falschdralls in Richtung der Galetteneinrichtung 20 eintritt.
  • Die Fäden 5.1 bis 5.5 werden hierbei kollektiv durch die Abzugsgalette 21 mit einer Abzugsgeschwindigkeit im Bereich von oberhalb 1.500 m/min abgezogen und teilverstreckt. Anschließend erfolgt zwischen der Abzugsgalette 21 und der Führungsgalette 22 eine Verwirbelung beispielsweise eine Drallerzeugung an den Fäden, die dann in der Aufwickeleinrichtung 24 zu Spulen aufgewickelt werden.
  • In den 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch gezeigt. In 3 ist die Vorrichtung in einer Seitenansicht und in 4 schematisch ein Ausschnitt einer Draufsicht des Ausfüh rungsbeispiels dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung gilt, insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, für beide Figuren.
  • Die Einrichtungen zum Schmelzspinnen der Fäden sowie die Einrichtungen zum Aufwickeln der Fäden sind bei diesem Ausführungsbeispiel bis auf die Anzahl der Fäden identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, so dass hierzu an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt und Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
  • Bei dem in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an dem Spinnbalken 1 nur vier Spinndüsen 3.1 bis 3.4 in einer reihenförmigen Anordnung gehalten, die parallel zu den Spulspindeln 28.1 und 28.2 der Aufwickeleinrichtung 24 liegen. Um eine möglichst kompakte Anordnung der gesamten Vorrichtung zu erhalten, werden die Filamentbündel 4.1 bis 4.4 nach dem Extrudieren durch eine seitlich neben den Spinndüsen 3.1 bis 3.4 angeordnete Abzugsgalette 21 abgezogen. Hierzu weisen die Bündeleinrichtungen 9.1 bis 9.4 als Bündelelement 10 jeweils eine Umlenkrolle auf.
  • Wie insbesondere aus der Darstellung in 4 hervorgeht, ist jede der Umlenkrollen 33 der Bündeleinrichtungen 9.1 bis 9.4 in einer Mittelsenkrechten zur betreffenden Spinndüse 3.1 bis 3.4 angeordnet. Die Mittelsenkrechten 17 der Spinndüsen 3.1 bis 3.4 spannen dabei eine Spinnebene auf, die in 4 durch eine Strich-Punkt-Linie dargestellt ist und das Bezugzeichen 36 erhalten hat. Somit liegen alle Bündelelemente 10 gemeinsam in der Spinnebene 36.
  • Um die durch die Spinndüsen 3.1 bis 3.4 extrudierten Filamentbündel 4.1 bis 4.4 zu einem Faden zusammenzuführen, weisen die Umlenkrollen 33 an ihrem Umfang eine Führungsnut 34 auf. Die Führungsnut 34 am Umfang der Umlenkrollen 33 bildet somit jeweils einen Konvergenzpunkt zum Zusammenführen der Filamente des betreffenden Filamentbündels. Die Umlenkrolle 33 ist frei drehbar an einer Rollenachse 35 gehalten, wobei die Rollenachse 35 an einem Maschinengestell befestigt ist.
  • Wie aus den 3 und 4 hervorgeht, sind die Dralldüsen 11 der Bündeleinrichtungen 9.1 bis 9.4 versetzt zu den Mittelsenkrechten 17 der Spinndüsen 3.1 bis 3.4 angeordnet. Hierzu werden die Fäden 5.1 bis 5.4 an den Umlenkrollen 33 umgelenkt. Durch die seitliche Anordnung der Abzugsgalette 21 lassen sich dabei große Umschlingungswinkel im Bereich bis zu 90° erreichen, so dass an jeder der Umlenkrollen 33 eine hohe Drallstoppwirkung erzeugbar ist. Die Fäden 5.1 bis 5.4 werden hierbei durch die Abzugsgalette 21 aus der Spinnebene 36 heraus abgezogen, so dass jeder der Fäden 5.1 bis 5.4 im schrägen Lauf aus der Führungsnut 34 der Umlenkrolle 33 abgezogen wird. Somit wird gleichzeitig durch die Umlenkrollen 33 eine Umlenkung der Fäden aus der Spinnebene 36 heraus geführt.
  • Die Ausbildung der Dralldüsen 11 der Bündeleinrichtungen 9.1 bis 9.4 ist identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel. Hierbei ist jeder der Dralldüsen 11 ein Einlauffadenführer 12 auf der Einlassseite und ein Auslauffadenführer 13 auf der Auslassseite zugeordnet. Damit lässt sich insbesondere die bei der Erzeugung des Falschdralls an den Fäden resultierende Ballonbewegung stabilisieren, so dass ein Abzug der Fäden 5.1 bis 5.4 mit einem engen Fadenabstand an der Abzugsgalette 21 im Bereich von < 6 mm möglich ist.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Galetteneinrichtung 20 durch mehrere der Abzugsgalette 21 nachgeordnete Führungsgaletten 22.1 bis 22.5 gebildet. Um die durch die Abzugsgalette 21 kollektiv abgezogenen Fäden 5.1 bis 5.4 vollständig zu verstrecken, sind der Abzugsgalette 21 zunächst drei Führungsgaletten 22.1 bis 22.2 nachgeordnet, die innerhalb einer Galettenbox 37 angeordnet sind. Die Abzugsgalette 21 sowie die Führungsgaletten 22.1 bis 22.5 werden von den Fäden 5.1 bis 5.4 mit jeweils einfacher Umschlingung geführt. Um beim Verstrecken die Fäden auf eine Verstrecktemperatur zu erhitzen, sind innerhalb der Galettenbox 37 zwischen den freien Führungsstrecken der Führungsgaletten 22.1, 22.2 und 22.3 mehrere Strahlungsheizer 38 angeordnet, um die Fäden 5.1 bis 5.4 zu erwärmen.
  • Der Galettenbox 37 folgen zwei weitere Führungsgaletten 22.4 und 22.5, wobei der Führungsgalette 22.4 eine Präparationseinrichtung 14 vorgeordnet ist. Die Präparationseinrichtung 14 wird hierbei vorzugsweise durch ein feinporiges Siebblech gebildet, an dessen Oberfläche ein Präparationsfluid austritt, so dass die Fäden 5.1 bis 5.4 nach dem Verstrecken mit einem Präparationsfluid, das üblicherweise aus einer Öl-Wasser-Emulsion besteht, zu benetzen.
  • Zur Verbesserung des Fadenschlusses wird an den Fäden 5.1 bis 5.4 durch die Verwirbelungseinrichtung 23, die in dem Fadenlauf zwischen den Führungsgaletten 22.4 und 22.5 angeordnet ist, eine Mehrzahl von Verflechtungsknoten erzeugt. Anschließend werden die Fäden 5.1 bis 5.4 über die Führungsgalette 22.5 zu der Aufwickeleinrichtung 24 geführt.
  • Das in den 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist besonders geeignet, um sogenannte vollverstreckte Fäden zu erzeugen. Die Bündelung der Filamentbündel nach dem Schmelzspinnen erfolgt hierbei im trockenen Zustand der Filamentstränge. Hierzu werden diese zunächst über die Führungsnut der Umlenkrollen zusammengeführt und anschließend in den Dralldüsen verdrallt. Der Falschdrall innerhalb der Fäden ermöglicht somit das Zusammenführen auf einen engen Fadenabstand, so dass ein Aufblähen der Filamente innerhalb des Fadens durch Luftverwirbelungen in der Übergangszone oder durch statische Aufladungen vermieden wird.
  • Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass bei dem in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die Bündeleinrichtungen 9.1 bis 9.4 mit einer Präparationseinrichtung zum Benetzen der Fäden kombiniert werden.
  • 1
    Spinnbalken
    2
    Schmelzezulauf
    3.1, 3.2, 3.3, 3.4
    Spinndüse
    4.1, 4.2, 4.3, 4.4
    Filamentbündel
    5.1, 5.2, 5.3, 5.4
    Faden
    6
    Abkühleinrichtung
    7
    Anblasvorrichtung
    8
    Kühlschacht
    9.1, 9.2, 9.3, 9.4
    Bündeleinrichtung
    10
    Bündelelement
    11
    Dralldüse
    12
    Einlauffadenführer
    13
    Auslauffadenführer
    14
    Präparationseinrichtung
    15
    Fallschacht
    16
    Fadenführerleiste
    17
    Mittelsenkrechte
    18
    Fadensammeleinrichtung
    19
    Absaugeinrichtung
    20
    Galetteneinrichtung
    21
    Abzugsgalette
    22, 22.1, 22.2, 22.3, 22.4, 22.5
    Führungsgalette
    23
    Verwirbelungseinrichtung
    24
    Aufwickeleinrichtung
    25
    Kopffadenführer
    26
    Changiervorrichtung
    27
    Andrückwalze
    28.1, 28.2
    Spulspindel
    29
    Spindelträger
    30
    Maschinengestell
    31
    Spule
    32.1, 32.2
    Galettenantrieb
    33
    Umlenkrolle
    34
    Führungsnut
    35
    Rollenachse
    36
    Spinnebene
    37
    Galettenbox
    38
    Strahlungsheizer
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4202896 C2 [0004, 0004]
    • - DE 10053073 A1 [0005]

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Schmelzspinnen, Abziehen und Aufwickeln mehrerer synthetischer Fäden durch Schmelzpinnen vieler Filamentstränge pro Faden, mit mehreren in einer Reihe angeordneten Spinndüsen (3.13.4), durch welche die Filamentstränge der Fäden (5.15.4) extrudierbar sind, mit einem Kühlschacht (8) einer Abkühlvorrichtung (6), durch welche die Filamentstränge kühlbar sind, mit mehreren Bündeleinrichtungen (9.19.4), durch welche die Filamentstränge zu den Fäden (5.15.4) zusammengeführt werden und welche pro Faden zumindest eine Dralldüse (11) zur Erzeugung eines Falschdralls an dem Faden aufweisen, mit einer Galetteneinrichtung (20), welche zumindest eine Abzugsgalette (21) zum kollektiven Abzug der Fäden (5.15.4) dicht nebeneinander aufweist, und mit einer Aufwickeleinrichtung (24) zum kollektiven Aufwickeln der Fäden (5.15.4) zu Spulen (31), dadurch gekennzeichnet, dass die Bündeleinrichtungen (9.19.4) pro Faden jeweils ein in einer Mittelsenkrechten (17) zu der betreffenden Spinndüse (9.19.4) gehaltenes Bündelelement (10) aufweisen und dass die Dralldüsen (11) und/oder zusätzliche Fadenführer (12) derart versetzt zur Mittelsenkrechten (17) gehalten sind, dass die Fäden (5.15.4) in den Fadenstücken bis zu den Dralldüsen (10) zum Zwecke eines Drallstops mit zumindest einer Umlenkung oder mehreren aufeinander folgenden Umlenkungen führbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dralldüsen (10) der Bündeleinrichtungen (9.19.4) und die Abzugsgalette (21) derart zueinander angeordnet sind, dass die sich zwischen den Dralldüsen (10) und der Abzugsgalette (21) gespannten Fadenstücke der Fäden im Wesentlichen ohne Umlenkung in einer Fadenlaufebene gespannt sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündeleinrichtungen (9.19.4) einem unteren Auslass des Kühlschachtes (8) zugeordnet sind, wobei die benachbarten Bündelelemente (10) einen durch die Spinndüsen (3.13.4) bestimmten Teilungsabstand aufweisen.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fadenführungsleiste (16) mit mehreren Fadenführern der Abzugsgalette (21) vorgeordnet ist und dass benachbarte Fadenführer der Fadenführerleiste (16) mit einem Abstand von < 10 mm zueinander gehalten sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenführungsleiste (16) im Fadenlauf eine Absaugeinrichtung (19) nachgeordnet ist, die mit einer Fadensammeleinrichtung (18) zum Absaugen der Fäden (5.15.4) zusammenwirkt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelelemente (10) mit einer Präparationseinrichtung (14) kombiniert sind, durch welche die Fäden (5.15.4) vor der Drallerzeugung benetzbar sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelelemente (10) durch Fadenführer gebildet sind, durch welche die Filamente ohne Benetzung zusammenführbar sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bündelelemente (10) durch Umlenkrollen (33) gebildet sind, durch welche die Filamente in einer umlaufenden Führungsnut (34) zusammenführbar sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Dralldüsen (11) auf einer Einlassseite ein Einlauffadenführer (12) und auf einer Auslassseite ein Auslauffadenführer (13) zugeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Galetteneinrichtung (20) mehrere angetriebene Galetten (21, 22) aufweist, an deren Galettenmäntel die Fäden (5.15.4) gemeinsam mit einer einfachen Teilumschlingung parallel nebeneinander führbar sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Galetteneinrichtung (20) eine Verwirbelungseinrichtung (23) zugeordnet ist, die pro Faden eine Behandlungsdüse zum Tangeln oder zum Drallen des Fadens aufweist, wobei die Behandlungsdüsen einer letzten Galette der Galetteneinrichtung (20) im Fadenlauf vorgeordnet sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verteilung der Fäden auf mehrere Wickelstellen der Aufwi ckeleinrichtung (24) zumindest eine der Galetten (22, 22.5) der Galetteneinrichtung (20) seitlich neben den Wickelstellen gehalten ist, wobei die Galettenachse quer zu einer Spulspindel der Aufwickeleinrichtung (24) ausgerichtet ist und wobei die Galette mit mehreren den Wickelstellen zugeordneten Umlenkrollen zusammenwirkt.
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