Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines gezwirnten synthetischen Garns nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.

Bei der Herstellung eines synthetischen Garns ist das Zwirnen eines Multifilamentgarns fast obligatorisch. Dabei ist der Zwirnvorgang ein separater Prozess, der völlig losgelöst ist vom Spinnstreckverfahren des Multifilamentgarns.

Nach dem Stand der Technik wird eine Vielzahl von Endlosfilamenten mittels einer Spinndüse erzeugt, die zu einem oder mehreren Garnen verbunden werden und je nach Verfahrensablauf gefärbt und/oder texturiert werden, um nach weiteren Behandlungsschritten zur Verfestigung von einem Spuler aufgewickelt zu werden. Dabei werden die Filamente und die daraus erzeugten Garne in der Anlage mit unterschiedlichen hohen Geschwindigkeiten gefördert, um anschließend mit einer Geschwindigkeit zwischen 2.000 m/min bis 4.000m/min aufgewickelt zu werden. Für den anschließenden Zwirnvorgang müssen die Spulen mit den aufgewickelten Garnen zwischengelagert werden, was je nach Material und Anwendungsfall sogar in einem klimatisierten Bereich erfolgen muss. Diese Lagerzeit mit dem Handling der Spulen ist sehr kostenintensiv und allein dadurch begründet, dass der nachfolgende Zwirnvorgang mit einer Geschwindigkeit von üblicherweise 40 m/min bis 80m/min erfolgt. Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Spinnstreckverfahren und dem Zwirnvorgang wurde bereits in ersten erfolglosen Ansätzen dahingehend reduziert, indem das Zwirnverfahren in der Geschwindigkeit erhöht wurde, was aber seine heutige technische Grenze bei rund 12.000 Umdrehungen pro Minute findet.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Anlage zu schaffen, mit dem das Spinnstreckverfahren und der Zwirnvorgang in einem kontinuierlichen Prozess möglich sind. Als kontinuierlicher Prozess wird ein Herstellverfahren verstanden, bei dem ein Aufspulen des Garnes auf eine Hülse und ein separates Zwischenlagern nicht mehr erfolgt, bevor der Zwirnvorgang erfolgt.

Die Erfindung wird durch die Merkmale von Anspruch 1 und Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines gezwirnten synthetischen Garns, bei dem aus einem flüssigen Kunststoff mittels mindestens einer Spinndüse Endlosfilamenten hergestellt werden und nachfolgend aus mindestens zwei Endlosfilamenten mindestens ein Garn erzeugt wird, das aus einer Behandlungsvorrichtung abgezogen wird und mittels einer Sammel- und Transportvorrichtung an eine Zwirnvorrichtung übergeben wird. Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Sammel- und Transportvorrichtung als Speicher ausgebildet sein kann. Die Sammel- und Transportvorrichtung dient dabei als Speicher, mit dem unterschiedliche Arbeitsgeschwindigkeiten der Spinnstreckanlage und der Zwirnvorrichtung kompensiert werden können. Beispielsweise bei einem Wechsel der Spulen der Zwirnvorrichtung oder bei einem gerissenen Endlosfilament oder Garn in der Spinnstreckanlage kann die Sammel- und Transportvorrichtung kurzzeitig einen möglichen Produktionsausfall kompensieren.

Alternativ oder ergänzend kann die Sammel- und Transportvorrichtung auch als räumliche Verbindung zwischen der Spinnstreckanlage und der Zwirnvorrichtung ausgebildet sein.

Alternativ oder ergänzend kann die Sammel- und Transportvorrichtung auch ausgebildet sein, das Garn nach der Behandlungsvorrichtung der Spinnstreckanlage weiter zu behandeln oder die aktuelle Ausrichtung der Molekülketten zueinander zu relaxieren bzw. einzufrieren, beispielsweise mittels temperierter Trommel, Zylinder oder Rollen, und/oder in einer Atmosphäre aus Gas oder heißem Dampf transportiert zu werden.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass mittels der Sammel- und Transportvorrichtung ein kontinuierlicher Prozess ohne Unterbrechung von der Herstellung der Endlosfilamente bis zum gezwirnten Garn möglich ist. Die Anlage kann unterbrechungsfrei in einer Linie vom flüssigen Kunststoff bzw. Granulat bis zum gezwirnten Garn betrieben werden, was Platz spart und Lagerkapazität und Handlingskosten reduziert. Im Vergleich zum Stand der Technik wird zwar die Spinnstreckanlage mit einer geringeren Kapazität betrieben, was aber in Summe kostengünstiger ist, da diese unterbrechungsfrei betrieben wird und mit einfachen Komponenten ausgestattet ist. Aufgrund der geringeren Geschwindigkeit der Spinnstreckanlage wird die Gefahr von Garnbruch reduziert, gleichzeitig kann das Garn mit einer höheren Qualität hergestellt werden, da die Moleküle mehr Zeit haben, sich auszurichten und die spezifische Temperatur der einzelnen Komponenten anzunehmen. Durch die langsamere Geschwindigkeit der Spinnstreckanlage können die Bauteile größer ausgeführt werden, so dass bis zu 20 Garne oder mehr auf einer Galette gleichzeitig geführt und verstreckt werden können.

Vorzugsweise wird eine vorbestimmte Länge des mindestens einen Garns von der Sammel- und Transportvorrichtung aufgenommen, um einen Produktionsunterschied zwischen der Spinnstreckanlage und der Zwirnvorrichtung zu kompensieren. Diese Länge kann mehrere hundert bis mehrere tausend Meter betragen, bei denen das Garn in Windungen oder Schleifen abgelegt, gewickelt oder geführt wird.

Vorzugsweise können mindestens zwei Garne mittels einer Sammel- und Transportvorrichtung von der Spinnstreckanlage an die Zwirnvorrichtung übergeben werden. Weist die bestehende Spinnstreckanlage eine oder mehrere Behandlungsvorrichtungen für mehrere Garne auf, kann beispielsweise eine Spinnstreckanlage mit mehreren Sammel- und Transportvorrichtungen mit mehreren separaten Zwirnvorrichtungen verbunden werden, wodurch die Produktivität steigt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das mindestens eine Garn während der Übergabe von der Spinnstreckanlage zur Zwirnvorrichtung in einer Atmosphäre aus heißem Dampf oder Gas behandelt. Die Sammel- und Transportvorrichtung kann in einer Atmosphäre aus heißem Dampf oder einem konditionierten Gas gehalten werden, was dementsprechend ein Gehäuse oder eine Abkapselung erforderlich macht.

Vorzugsweise wird das mindestens eine Garn mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min bis 300 m/min aus der Spinnstreckanlage herausgeführt wird, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min bis 150 m /min. Ein Geschwindigkeitsbereich von 200 m/min bis 300 m/min ist dann möglich, wenn die Zwirnvorrichtung mit einer entsprechend hohen Drehzahl über 12.000 U/rnin betrieben werden kann. Das setzt nach heutigem Stand die Verwendung von magnetischen Lagern für die Spindeln voraus.

Vorzugsweise wird dass das mindestens eine Garn (G) mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min bis 300 m/min in die Zwirnvorrichtung eingeleitet wird, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min bis 150 m/min.

Die Spinnstreckanlage muss auf die Produktionsgeschwindigkeit der Zwirnvorrichtung heruntergefahren werden, wobei geringe Unterschiede in der Produktionsgeschwindigkeit möglich und notwendig sind, um den Puffer bzw. Speicher der Sammel- und Transportvorrichtung nutzen zu können, und zwar zum Entleeren und zum Füllen.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das mindestens eine Garn innerhalb der Sammel- und Transportvorrichtung mittels temperierter Trommel, Zylinder oder Reihen von Umlenkrollen geführt und kann dabei weiter behandelt werden.

In einer Ausführungsform, in der mindestens ein unverstrecktes und/oder verstrecktes und/oder relaxiertes und/oder texturiertes Garn, das aus mindestens zwei Einzelfilamente besteht, von der Abzugsvorrichtung abgezogen wird, und als ein Garn oder mehrere Garne auf die Sammel- und Transportvorrichtung an die Zwirn-/Kablier-vorrichtung übergeben werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird das mindestens eine Garn, das aus mindestens zwei Einzelfilamente besteht, mittels einer Abzugsvorrichtung, die als mindestens eine Transportrolle ausgebildet sein kann, konditioniert oder relaxiert, wobei vorzugsweise dieses Verfahren mittels Dampf oder konditioniertem Gas unterstützt wird. Die Abzugsvorrichtung kann damit als Erweiterung der Behandlungsvorrichtung dienen, beispielsweise als Ersatz für die Funktion des Spulers, mit dem ebenfalls eine Verstreckung oder Relaxierung zum letzten Walzenpaar erfolgt.

Mittels einer Steuerung wird die Spinnstreckanlage und die Zwirnvorrichtung in der jeweiligen Produktionsgeschwindigkeit an die aktuelle Speicherkapazität der Sammel- und Transportvorrichtung angepasst. Dabei wird von einer mittleren Produktionsgeschwindigkeit ausgegangen, die beide Komponenten übersteigen oder unterschreiten können, je nachdem, ob die Sammel- und Transportvorrichtung in der Speicherkapazität entleert oder aufgefüllt werden soll. Mittels der gleichen Steuerung kann auch die Geschwindigkeit der Sammel- und Transportvorrichtung an die aktuelle Geschwindigkeit der Spinnstreckanlage und der Zwirnvorrichtung angepasst.

Die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung eines gezwirnten synthetischen Garns, umfasst zumindest eine Spinnstreckanlage die ausgebildet ist, aus einem flüssigen Kunststoff oder Granulat mittels mindestens einer Spinndüse Endlosfilamente herzustellen und nachfolgend aus mindestens zwei Endlosfilamenten mindestens ein Garn zu erzeugen, mit einer nachfolgenden Behandlungsvorrichtung zur Behandlung des mindestens einen Garns. Sie umfasst weiter eine Sammel- und Transportvorrichtung, sowie eine nachfolgende Zwirnvorrichtung. Dabei ist die Anlage ausgebildet, dass mindestens eine Garn unterbrechungsfrei von der Spinnstreckanlage zur Zwirnvorrichtung zu übergeben oder mindestens zwei Garne zur Kabliervorrichtung zu übergeben

Erfindungsgemäß ist damit ein kontinuierlicher Prozess ohne Unterbrechung von der Herstellung der Endlosfilamente bis zum gezwirnten Garn möglich. Die Anlage kann unterbrechungsfrei in einer Linie vom flüssigen Kunststoff bzw. Granulat bis zum gezwirnten Garn betrieben werden, was Platz spart und Lagerkapazität und Handlingskosten reduziert. Im Vergleich zum Stand der Technik wird zwar die Spinnstreckanlage mit einer geringeren Kapazität betrieben, was aber in Summe kostengünstiger ist, da diese unterbrechungsfrei betrieben wird und mit einfachen Komponenten ausgestattet ist. Aufgrund der geringeren Geschwindigkeit der Spinnstreckanlage wird die Gefahr von Garnbruch reduziert, gleichzeitig kann das Garn mit einer höheren Qualität hergestellt werden, da die Moleküle mehr Zeit haben, sich auszurichten und die spezifische Temperatur der einzelnen Komponenten anzunehmen.

Vorzugsweise ist die Sammel- und Transportvorrichtung ausgebildet, einen Unterschied in der Produktionsgeschwindigkeit zwischen der Spinnstreckanlage und der Zwirnvorrichtung zu kompensieren. Damit ist ein Wechsel von Spulen in der Zwirnvorrichtung, aber auch die Beseitigung eines Bruches des Garns oder Endlosfilamentes möglich, ohne dass ein vollständiger Stopp der Anlage erforderlich ist. Vorzugsweise wird das mindestens eine Garn mittels einer Abzugsvorrichtung aus der Behandlungsvorrichtung abgezogen. Die Abzugsvorrichtung kann aus mindestens einer Transportrolle bestehen, und weitere Aufgaben zur Behandlung des Garnes übernehmen. So kann das Garn in der Abzugsvorrichtung relaxiert oder verstreckt werden, gleichzeitig oder separat mit heißem Dampf oder einem konditionierten Gas behandelt werden,

Die Sammel- und Transportvorrichtung kann nach mehreren Prinzipien zum Speichern des mindestens einen Garnes aufgebaut sein. Sie kann als umlaufendes Band, als Trommel mit einem Fadenführer, als im Abstand zueinander einstellbare Zylinder, oder als Speicher mit zwei im Abstand zueinander einstellbaren Reihen von Umlenkrollen ausgebildet sein. Jede Ausführungsform hat hinsichtlich der Speicherkapazität und der Möglichkeit zur Behandlung des Garnes unterschiedliche Vor- und Nachteile.

Insbesondere kann die Sammel- und Transportvorrichtung innerhalb eines Gehäuses angeordnet sein, das ausgebildet ist, mit heißem Dampf oder konditioniertem Gas gefüllt zu werden. Damit kann das Garn vor der Zwirnvorrichtung noch einmal behandelt werden, um beispielsweise die Molekülketten zu stabilisieren oder beispielsweise das Garn zu Imprägnieren.

Vorzugsweise weist die Anlage eine Steuerung auf, die ausgebildet ist, die jeweilige Produktionsgeschwindigkeit der Spinnstreckanlage und der Zwirnvorrichtung an die aktuelle Speicherkapazität der Sammel- und Transportvorrichtung anzupassen und umgekehrt. Damit wird ein Hoch- und Runterfahren der Anlagenkomponenten verstanden, um den Speicher langsam zu entleeren oder wieder aufzufüllen.

Die Steuerung ist aber auch ausgebildet, einen Abgleich an den jeweiligen Unterschied zwischen der Produktionsgeschwindigkeit der Spinnstreckanlage und der Zwirnvorrichtung herzustellen. Dabei wird die Speicherkapazität der Sammel- und Transportvorrichtung überwacht, um bei einem längeren Stopp beispielsweise der Spinnstreckanlage die Zwirnvorrichtung so herunterzufahren, dass diese bei Überschreitung der Speicherkapazität langsam in den Stillstand überführt wird.

Vorzugsweise ist die Steuerung Bestandteil der Spinnstreckanlage, da hier die meisten technischen Schwierigkeiten auftreten können und die Zwirnvorrichtung sich diesen Betriebszuständen anpassen muss. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anlage zur Herstellung eines synthetischen Garns bis zur Weiterverarbeitung in einer Zwirnvorrichtung / Kabliervorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer Sammel- und Transportvorrichtung als umlaufendes Band;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Sammel- und Transportvorrichtung als Trommel;

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Sammel- und Transportvorrichtung als Speicher mit zwei Trommeln;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Sammel- und Transportvorrichtung als Speicher mit einer Vielzahl von Umlenkungen.

Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 die erfindungsgemäße Anlage und das Verfahren erläutert. Gleiche Merkmale in der Zeichnung sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. An dieser Stelle versteht sich, dass die Zeichnungen lediglich vereinfacht und insbesondere ohne Maßstab dargestellt ist.

In einer ersten Ausführungsform ist ein Mischer 1 ausgebildet, einen Schmelzebehälter 2 zu durchmischen, der mit festen Kunststoffpartikeln gefüllt wird. Die Kunststoffpartikel werden üblicherweise als Chips angeliefert und alleine oder mit Chips einer anderen Kunststoffart in den Schmelzebehälter 2 gegeben und dort mittels Energieeintrag zu flüssigem Kunststoff geschmolzen. Der Mischer 1 sorgt für eine kontinuierliche Durchmischung des Kunststoffes, der im Aggregatzustand zwischen fest und flüssig in diesem Verfahrensschritt variiert (Granulat und Lösung). Von dem Schmelzenbehälter 2 wird der flüssige Kunststoff über eine Rohrleitung zu einem Spinnbalken 5 geführt.

Alternativ können aus Silos die Kunststoffpartikel über eine Zuführeinrichtung 3 zu einem Extruder 4 geführt werden, der mittels Energieeintrag und Druck die festen Kunststoffpartikel zu einem flüssigen Kunststoff umwandelt und diesen mittels Rohrleitung zu dem Spinnbalken 5 einer Spinnstreckanlage führt. Als Kunststoff kann Polypropylen, PA6, PA6.6, PET, PTT oder andere Materialien verwendet werden. Die Materialien können mit einem Wärmestabilisator, Farben, Titandioxid, einem UV-Stabilisator oder anderen Additiven in den gewünschten Eigenschaften verbessert werden. Die Additive können kontinuierlich zugegeben werden oder den Rohmaterialien untergemischt werden.

Beide Verfahren können alternativ verwendet werden. Sie haben unterschiedliche Vor- und Nachteile, die aber nicht erfindungsrelevant sind.

Innerhalb des Spinnbalkens 5 ist mindestens eine Spinnpumpe 6 angeordnet, mit der der flüssige Kunststoff in und durch die Spinndüse 7 gedrückt wird, die eine Vielzahl von kleinen Öffnungen aufweist. Je nach Ausbildung der Spinndüse 7 kann diese wenige Öffnungen, vorzugsweise mindestens zwei oder auch beispielsweise 50 bis 60 aufweisen, oder eine Vielzahl bis über 1000 Öffnungen. Die Spinndüse 7 ist mit einem Erhitzer 8 verbunden, um das Einfrieren des Kunststoffes zu vermeiden. Durch jede Öffnung der Spinndüse strömt ein Endlosfilament E, die alle durch den schachtartigen Blasschacht 9 unterhalb der Spinndüse 7 mit dem Erhitzer 8 durchlaufen und dabei die teigige Molekularstruktur des Kunststoffes zum ersten Mal verfestigt wird. Unterhalb des Blasschachtes 9 wird über einen Fallrohr 10 zusätzliche Kühlluft in den Blasschacht 9 eingeleitet. Im Blasschacht 9 wird über die Menge der Kühlluft, der Temperatur und der relativen Feuchtigkeit die abkühlende Molekularstruktur der Endlosfilamente E beeinflusst.

Nachfolgend werden aus mindestens zwei, vorzugsweise aber aus einer Vielzahl von Endlosfilamenten E mindestens ein Garn G erzeugt, das über eine erste Galette 11 zu einer Behandlungsvorrichtung 12 geführt wird. Vorzugsweise besteht jedes Garn G aus mindestens zwei Endlosfilamenten E.

Die Behandlungsvorrichtung 12 kann eine Vielzahl von erwärmten oder gekühlten Galetten aufweisen, mit denen das Garn G gestreckt wird. Die Galetten können als Mono- oder Duorollen ausgebildet sein, die in Stufen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten das Garn G strecken oder stauchen bzw. relaxieren. Dazwischen können weitere Vorrichtungen zum Behandeln des Garnes G angeordnet sein, mit denen beispielsweise das Garn G getangelt und/oder texturiert und/oder mit einer Application versehen und/oder einer weiteren Behandlung unterzogen wird. Nach dem Stand der Technik wird abschließend nach der Behandlungsvorrichtung 12 das Garn G durch einen Spuler aufgewickelt. Erfindungsgemäß wird nach der Behandlungsvorrichtung 12 das Garn G direkt an eine Sammel- und Transportvorrichtung 14 übergeben, die das Garn G zwischenspeichert und nachfolgend an eine Zwirnvorrichtung 15 übergibt. Dabei handelt es sich um einen kontinuierlichen Prozess, bei dem das Garn G nicht separat aufgespult und zwischengelagert wird, sondern ohne Unterbrechung an einem Stück von der Spinnstreckanlage S an die Zwirnvorrichtung 15 übergeben wird.

Vorzugsweise wird das Garn G über eine Transportrolle 13 abgezogen und an eine Sammel- und Transportvorrichtung 14 übergeben. Die Transportrolle 13 kann der Spinnstreckanlage S zugeordnet sein oder als separates Bauteil zwischen der Spinnstreckanlage S und der Sammel- und Transportvorrichtung 14angeordnet sein. Mit der Transportrolle 13 kann das Garn G weiter verstreckt oder relaxiert werden. Dabei kann die Transportrolle 13 sowohl gekühlt oder erhitzt werden, und/oder in einem eigenen Gehäuse angeordnet sein, das mittels Dampf oder konditioniertem Gas gefüllt ist.

Die zuvor beschriebenen Anlagenkomponenten vom Mischer 1 oder der Zuführeinrichtung 3 bis hin zur Behandlungsvorrichtung 12 wird in Summe als Spinnstreckanlage S bezeichnet.

Die Sammel- und Transportvorrichtung 14 kann nach Figur 1 und 2 als endlos umlaufendes Band 20 ausgebildet sein, auf dem das Garn G in Windungen oder Schleifen abgelegt wird und einer Zwirnvorrichtung 15 zugeführt wird. KVDabei kann das umlaufende Band 20 eine Längen- und Breitenausdehnung aufweisen, so dass ein oder mehrere Garne G nebeneinander über eine Länge von mehreren hundert Metern in Windungen oder Schleifen darauf ablegbar ist. Das umlaufende Band 20 kann in einer Atmosphäre aus heißem Dampf oder einem Gas gehalten werden, was dementsprechend ein Gehäuse 16 oder eine Abkapselung ggfs. erforderlich machen kann. Die Sammel- und Transportvorrichtung 14 dient dabei als Speicher, mit dem unterschiedliche Arbeitsgeschwindigkeiten der Spinnstreckanlage S und der Zwirnvorrichtung 15 kurzzeitig kompensiert werden können. Beispielsweise kann bei einem Wechsel der Spulen der Zwirnvorrichtung 15 oder bei einem gerissenen Endlosfilament E oder Garn G in der Spinnstreckanlage S die Sammel- und Transportvorrichtung 14 kurzzeitig einen möglichen Produktionsausfall kompensieren. Als Sammel- und Transportvorrichtung dient das umlaufende Band 20, um vor eine bestehende Spinnstreckanlage S die Verbindung zu einer nachinstallierten Zwirnvorrichtung 15 zu schaffen. Die Zwirnvorrichtung 15 kann dabei auch in einem anderen Gebäudeteil der Anlage angeordnet sein. Mit dem umgebenden Gehäuse 16 kann die Sammel- und Transportvorrichtung 14 ausgebildet sein, das Garn G in einer besonderen Atmosphäre, beispielsweise mit Inertgas oder Heißdampf, oder dem Einfrieren der aktuellen Molekularstruktur des Garnes G, zu behandeln. In diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Garne G von der Behandlungsvorrichtung 12 abgeführt und über die Transportrolle 13 nebeneinander auf dem Band 20 abgelegt, die beide in eine gemeinsame (kablieren) oder getrennte (twisten) Zwirnvorrichtung 15 eingeleitet werden. Grundsätzlich kann ein Garn G oder mehrere Garne G parallel über die Sammel- und Transportvorrichtung 14 der Zwirnvorrichtung 15 zugeführt werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Spinnstreckanlage S in der Produktionsgeschwindigkeit an die Zwirnvorrichtung 15 anzupassen. Vorzugsweise wird das Garn G nach der Behandlungsvorrichtung 12 mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min bis 150 m/min abgezogen und der Sammel- und Transportvorrichtung 14 zugeführt. Die nachfolgende Zwirnanlage 15 wird mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min bis 150 m/min betrieben. Das Funktionsprinzip der Spinnstreckanlage S bleibt gleich. Sie wird nur mit einer um den Faktor 30 geringeren Geschwindigkeit betrieben, wodurch die zu verwendenden Komponenten viel einfacher und günstiger in der Herstellung sind. Während des normalen Betriebes werden die Spinnstreckanlage S und die Zwirnvorrichtung 15 vorzugsweise mit der gleichen Geschwindigkeit betrieben, die beispielsweise 100 m/min bis 120 m/min betragen kann. Die Sammel- und Transportvorrichtung 14 ist ausgebildet, beispielsweise eine Speicherkapazität für die Produktionszeit von einer Stunde des Garn G aufzunehmen, also bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 100 m/min 6000 m Garn aufzunehmen. Dieser Puffer ist ausreichend, um beispielsweise den Bruch eines Garnes G oder eines Endlosfilamentes E zu beheben, ohne dass die Zwirnvorrichtung 15 gestoppt werden muss. Dieser Puffer ist ebenso ausreichend, um einen Wechsel der Spulen der Zwirnvorrichtung 15 ohne einen Produktionsstopp der Spinnstreckanlage S zu ermöglichen. Wird der Speicher mit produziertem Garn G beispielsweise durch den Bruch eines Endlosfilamentes und einem nachfolgenden Stopp der Spinnstreckanlage S heruntergefahren, kann gleichzeitig die Produktionsgeschwindigkeit der Zwirnvorrichtung heruntergefahren werden, beispielsweise auf 50 m/min. Dies kann solange erfolgen, bis der Speicher an Garn G in der Sammel- und Transportvorrichtung 14 auf einen vorgegebenen Sollwert wieder hochgefahren wurde. Dazu wird die Spinnstreckanlage S mit einer erhöhten Geschwindigkeit von bis zu 150 m/min betrieben. Eine Steuerung der Gesamtanlage ist dabei ausgebildet, die Produktionsgeschwindigkeit der Spinnstreckanlage S und der Zwirnvorrichtung 15 so anzupassen, dass immer ein ausreichender Vorrat an Garn G auf der Sammel- und Transportvorrichtung 14 zur Kompensation von Produktionsstörungen oder Produktionsunregelmäßigkeiten vorhanden ist.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Geschwindigkeit der Spinnstreckanlage S und die Geschwindigkeit der Zwirnvorrichtung 15 näher zusammengeführt werden. Das setzt aber eine besonders aufwändige, beispielsweise magnetische Lagerung für die Spindeln der Zwirnvorrichtung 15 voraus, so dass die Zwirnvorrichtung 15 mit einer Drehzahl weit über 12.000 U/rnin arbeiten kann und im Dauerbetrieb mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min bis 300 m/min betrieben wird. Auch hier ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Spinnstreckanlage S in der Produktionsgeschwindigkeit an die Zwirnvorrichtung 15 anzupassen. In dieser Ausführungsform wird das Garn G nach der Behandlungsvorrichtung 12 mit einer Geschwindigkeit von 200 m/min bis 300 m/min abgezogen und der Sammel- und Transportvorrichtung 14 zugeführt. Die nachfolgende Zwirnvorrichtung 15 wird mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min bis 300 m/min betrieben. Das Funktionsprinzip der Spinnstreckanlage S bleibt gleich. Sie wird nur mit einer um den Faktor 15 geringeren Geschwindigkeit betrieben, wodurch die zu verwendenden Komponenten viel einfacher und günstiger in der Herstellung sind. Während des normalen Betriebes werden die Spinnstreckanlage S und die Zwirnvorrichtung 15 vorzugsweise mit der gleichen Geschwindigkeit betrieben, die beispielsweise 200 m/min bis 240 m/min betragen kann. Die Sammel- und Transportvorrichtung 14 ist ausgebildet, beispielsweise eine Speicherkapazität für die Produktionszeit von einer halben Stunde des Garns G aufzunehmen, also bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 200 m/min 6.000 m Garn aufzunehmen. Dieser Puffer ist in jedem Fall ausreichend, um einen Wechsel der Spulen der Zwirnvorrichtung 15 ohne einen Produktionsstopp der Spinnstreckanlage S zu ermöglichen. Je nach Größe der Störung in der Spinnstreckanlage S kann dieser Puffer ausreichend sein, um beispielsweise den Bruch eines Garnes G oder eines Endlosfilamentes E zu beheben, ohne dass die Zwirnvorrichtung 15 gestoppt werden muss. Wird der Speicher mit produziertem Garn G beispielsweise durch den Bruch eines Endlosfilamentes und einem nachfolgenden Stopp der Spinnstreckanlage S heruntergefahren, kann gleichzeitig die Produktionsgeschwindigkeit der Zwirnvorrichtung heruntergefahren werden, beispielsweise auf 50 m/min. Dies kann solange erfolgen, bis der Speicher an Garn G in der Sammel- und Transportvorrichtung 14 auf einen vorgegebenen Sollwert wieder hochgefahren wurde. Dazu wird die Spinnstreckanlage S mit einer erhöhten Geschwindigkeit von bis zu 300 m/min betrieben. Eine Steuerung der Gesamtanlage ist dabei ausgebildet, die Produktionsgeschwindigkeit der Spinnstreckanlage S und der Zwirnvorrichtung 15 so anzupassen, dass immer ein ausreichender Vorrat an Garn G auf der Sammel- und Transportvorrichtung 14 zur Kompensation von Produktionsstörungen oder Produktionsunregelmäßigkeiten vorhanden ist. Je nach Fahrweise der Spinnstreckanlage und des zur Verfügung stehenden Platzes für die Sammel- und Transportvorrichtung 14 kann auch ein Speicher bzw. Puffer für 10 bis 15 Minuten Produktionsausfall ausreichend sein, um kleinere Störungen bzw. den Wechsel der Spulen an der Zwirnvorrichtung 15 zu kompensieren.

Figur 3 zeigt eine Sammel- und Transportvorrichtung 14, die als rotierende Trommel 21 ausgebildet ist und über die Anzahl der Windungen das Garn G auf der Trommel 21 kurzzeitig speichern kann. Die Trommel 21 passt sich in ihrer Drehzahl der Austrittsgeschwindigkeit des Garnes G aus der Behandlungsvorrichtung 12 an. Eine vergrößerte oder verringerte Einlaufgeschwindigkeit des Garnes G in die Zwirnvorrichtung 15 kann über einen Fadenführer 22 realisiert werden, der parallel zur Achse der Trommel 21 angeordnet ist. Über den Fadenführer 21 wird die Anzahl der Windungen des Garnes G auf der Trommel 21 gesteuert. Auch diese Ausführungsform einer Sammel- und Transportvorrichtung 14 dient zur Speicherung des Garnes G, um unterschiedliche Geschwindigkeiten zwischen der Spinnstreckanlage S und der Zwirnvorrichtung 15 zu kompensieren. Die Trommel 21 kann aber auch beheizt oder gekühlt sein, oder alternativ in einem Gehäuse 16 angeordnet sein, das mit einer besonderen Atmosphäre gefüllt ist.

Exemplarisch auch für alle anderen Ausführungsformen ist in dieser Figur dargestellt, dass zwei Garne G aus der Behandlungsvorrichtung 12 auslaufen können und mittels einer Abzugsvorrichtung, die als mindestens eine Transportrolle 13 ausgebildet ist, relaxieret werden Dabei kann dieser Vorgang in der Abzugsvorrichtung mittels heißen Dampfs oder konditioniertem Gas unterstützt werden. Figur 4 zeigt eine weitere Sammel- und Transportvorrichtung 14, die zumindest zwei zueinander beabstandete Zylinder 23, 24 umfasst, die das Garn G weitertransportieren und Zwischenspeichern können. Das Garn G umläuft dabei in Windungen immer beide Zylinder 23, 24, die im Abstand zueinander und in der Drehzahl zueinander steuerbar sind. Auch diese Ausführungsform einer Sammel- und Transportvorrichtung 14 dient zur Speicherung des Garnes G, um unterschiedliche Geschwindigkeiten zwischen der Spinnstreckanlage S und der Zwirnvorrichtung 15 zu kompensieren. Die Zylinder 23, 24 können aber auch beheizt oder gekühlt sein, oder alternativ in einem Gehäuse 16 angeordnet sein, das mit einer besonderen Atmosphäre gefüllt ist. Selbstverständlich kann diese Sammel- und Transportvorrichtung 14 weitere Zylinder, also mehr als zwei Zylinder 23, 24 aufweisen, die im Abstand zueinander und in der Drehzahl zueinander steuerbar sind.

In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sammel- und Transportvorrichtung 14 dargestellt, die als Speicher 25 mit einer ersten Reihe von Umlenkrollen 26a und einer zweiten Reihe von Umlenkrollen 26b ausgebildet sind, wobei das Garn G abwechselnd jeweils eine Umlenkrolle der ersten Reihe 26a und dann eine Umlenkrolle der zweiten Reihe 26b umschlingt. Durch den variierbaren Abstand der Reihen der Umlenkrollen 26a, 26b zueinander kann das Garn G gespeichert und an die Zwirnvorrichtung 15 weitergeleitet werden und damit ein Geschwindigkeitsunterschied des Garnes G vom Austritt aus der Behandlungsvorrichtung 12 zum Eintritt in die Zwirnvorrichtung 15 kompensiert werden. Auch dieser Speicher 25 kann in einem Gehäuse 16 angeordnet sein, das mit einer besonderen Atmosphäre gefüllt ist. Die Umlenkrollen 26a, 26b können ebenfalls beheizt oder gekühlt ausgebildet sein.

Die Spinnstreckanlage S wird erfindungsgemäß mit einer geringeren Abzugsgeschwindigkeit betrieben als nach dem Stand der Technik. Dabei ist die Produktionsgeschwindigkeit der Spinnstreckanlage gleich oder leicht höher als die der Zwirnvorrichtung 15. Die Produktion der Spinnstreckanlage S wird um etwa den Faktor 15 bis 30 verlangsamt, was die Fachwelt im Hinblick auf die Investition einer Spinnstreckanlage davon abgehalten hat, dies in Betracht zu ziehen, da der Preis pro Tonne Garn um den fast gleichen Faktor gestiegen wäre. Aufgrund der geringeren Produktivität bzw. Produktionsgeschwindigkeit kann die Spinnstreckanlage aber einfacher ausgelegt werden, wodurch die Investitionskosten sinken. Entscheidend ist aber, dass das gesamte Handling und Zwischenlagern zwischen der Spinnstreckanlage S und der Zwirnvorrichtung 15 entfällt, wodurch sich das erfindungsgemäße Verfahren hinsichtlich der Betriebskosten wieder rechnet.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass mittels der Sammel- und Transportvorrichtung 14 ein kontinuierlicher Prozess ohne Unterbrechung von der Herstellung der Endlosfilamente E bis zum gezwirnten Garn möglich ist. Die Sammel- und Transportvorrichtung 14 kann ausgebildet sein, einen Produktionsunterschied zwischen der Spinnstreckanlage S und der Zwirnvorrichtung 15 zu kompensieren. Darüber hinaus kann die Sammel- und Transportvorrichtung 14 ausgebildet sein, das Garn mittels Gas oder heißem Dampf oder mittels temperierter Trommel, Zylinder oder Umlenkrollen weiter zu behandeln. Die Anlage kann unterbrechungsfrei in einer Linie vom flüssigen Kunststoff bis zum gezwirnten Garn betrieben werden, was Platz spart und Lagerkapazität und Handlingskosten reduziert. Im Vergleich zum Stand der Technik wird zwar die Spinnstreckanlage mit einer geringeren Kapazität betrieben, was aber in Summe kostengünstiger ist, da diese unterbrechungsfrei betrieben wird.

Bezugszeichen

1 Mischer

2 Schmelzbehälter

3 Zuführeinrichtung

4 Extruder

5 Spinnbalken

6 Spinnpumpe

7 Spinndüse

8 Erhitzer

9 Blasschacht

10 Fallrohr

11 Galette

12 Behandlungsvorrichtung

13 Transportrolle

14 Sammel- und Transportvorrichtung

15 Zwirnvorrichtung

16 Gehäuse

17 Drallstopper

20 Band

21 Trommel

22 Fadenführer

23 Zylinder

24 Zylinder

25 Speicher

26a, 26b Reihen mit Umlenkrollen

E Endlosfilament

G Garn

S Spinnstreckanlage