EP0143466A2 - Vorrichtung zum Verstrecken synthetischer Fadenscharen - Google Patents

Vorrichtung zum Verstrecken synthetischer Fadenscharen Download PDF

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EP0143466A2
EP0143466A2 EP84114413A EP84114413A EP0143466A2 EP 0143466 A2 EP0143466 A2 EP 0143466A2 EP 84114413 A EP84114413 A EP 84114413A EP 84114413 A EP84114413 A EP 84114413A EP 0143466 A2 EP0143466 A2 EP 0143466A2
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EP
European Patent Office
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thread
roller
heating
rollers
sheet
Prior art date
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Granted
Application number
EP84114413A
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English (en)
French (fr)
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EP0143466A3 (en
EP0143466B2 (de
EP0143466B1 (de
Inventor
Karl Dr.-Ing. Bauer
Erich Dr.-Ing. Lenk
Michael Dr.-Ing. Hanisch
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
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Publication date
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Application filed by Barmag AG, Barmag Barmer Maschinenfabrik AG filed Critical Barmag AG
Publication of EP0143466A2 publication Critical patent/EP0143466A2/de
Publication of EP0143466A3 publication Critical patent/EP0143466A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0143466B1 publication Critical patent/EP0143466B1/de
Publication of EP0143466B2 publication Critical patent/EP0143466B2/de
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/005Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one rotating roll
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for stretching sheets of threads, preferably made of synthetic threads, on which the threads are heated and stretched between a first feed mechanism and one or two further feed mechanisms and then wound up, e.g. be cured.
  • heated rollers are used in particular at the entrance of the drawing zone and the object is achieved in order to avoid damage to the threads by overheating on the heated rollers of the drawing unit in the event of thread breakage and subsequent stoppage.
  • This object is achieved according to the invention by a device of the type described in the introduction, in which heated rollers and devices are provided in the stretching zone for heating the thread sheet as well as devices which bring about an insulation of the thread sheet from the heating roller.
  • devices are provided for this purpose which enable a relative movement between the entire thread sheet and the heating roller when the drafting system is at a standstill in the sense of lifting off and when restarting in the sense of placing the thread sheet on the heating roller.
  • the heating roller which is in the working position when the thread sheet is running, can be brought out of the action of the thread sheet when the machine is braked.
  • a pair of rollers are used, at least one of which is a heating roller. This pair is advantageously arranged between the delivery plants.
  • the rollers which are aligned parallel to one another and transversely to the thread sheet, can be inserted into the thread sheet from opposite sides. When viewed from the side, the group of threads is deflected into an S or Z shape.
  • a dancer roller arrangement can be provided within the stretching zone.
  • a similar, but unheated and possibly actively cooled roller pair is advantageously assigned to the heated roller pair. Both work together in such a way that the heating roller pair is in contact with this while the coulter is unheated while the coulter is at rest. The movements take place in a coordinated manner, so that the immersing pair of rollers absorbs the swell created by the extension of the other.
  • the adapted can be used in any operating state Heat supply can be ensured.
  • the unheated and, if necessary, cooled roller pair can also be connected to a heating and cooling system together with the initial delivery plant or both delivery plants, it also being possible advantageously for the feed delivery plant to be heated.
  • the uncooled roller pair which is only exposed to low operating loads, can be designed in a correspondingly simpler manner.
  • each of the roller pairs is mounted on a respective carrier, namely at the ends thereof, and the carrier is about a pivot axis, which is approximately in the middle between the rollers and parallel to them, with a pivot angle of at least 30 and maximum Can be swiveled 180 °.
  • the swiveling movements of the heated and the unheated pair of rollers are coupled to one another and can be directed in opposite directions, with mirror-symmetrical arrangement also in the same direction; they can be started by braking or starting again.
  • the sequence of the pivoting movement of the pair of rollers in engagement depending on the course of the thread coulter tension is controlled in such a way that a change in tension is substantially avoided during the change of engagement between the roller pairs assigned to one another.
  • mass-free or low-mass embodiments are proposed in a further embodiment of the invention, in which the heating rollers themselves are not moved, that is, the thread family performs the required relative movement for lifting off the heating roller. Above all, however, it should also be ensured that the thread tension through the insulation is not at a standstill is changed beyond the tolerable level.
  • a lifting segment is assigned to the stationary heating rollers, which slides between the roller surface and the thread sheet when the machine is at a standstill. It also shields the thread sheet preferably from the heat radiation from the roller and at the same time separates it from it.
  • the lifting segment is adapted to the roller in the form of a jacket and forms with the roller a gap which prevents heat transfer to a sufficient extent.
  • the individual lifting segment has an extent in the circumferential direction which corresponds at least to the wrap angle of the thread sheet and is preferably approximately 4% to 20% larger.
  • the lifting segment is pivoted on the axis of the heating roller itself or eccentrically to it. In the central swivel position of the lifting segment, the thread sheet can partially wrap around the heating roller.
  • the lifting segment is preferably pivoted around the heating roller in the running direction of the thread sheet in such a way that it lifts the thread sheet from the heating roller and keeps it at a distance from the heating roller during standstill.
  • the lifting segment is pivoted further until it loses engagement with the thread coulter and returns to its neutral position.
  • the swiveling movement of the lifting segment is initiated by its own drive, which is put into operation when the thread sheet is braked.
  • the pivot axis of the lifting segment is eccentric to the associated roller and in a plane which is determined by the roller axis and the end of the wrap angle.
  • the lifting segment is relatively far away from the heated surface when the thread sheet is running, and therefore remains cool, while it comes into a position when it is pivoted into the lifting position, in which it can be only a short distance from the surface of the roller but pushes between the roller and thread sheet and separates them from the roller surface.
  • the lifting only leads to an even smaller increase in the thread tensile forces.
  • the minimum distance between the roller surface and the inner surface of the lifting segment should - depending on the general or roller dimensions - be about 0.5 to 2 mm in the lifting position and about 10 to 25 mm in the swung-out position; the latter must ensure that the lifting segment does not heat up too much in the pivoted-out position.
  • This is supported by the construction of the lifting segment, which makes it a heat insulator. It can consist, for example, of a reflection layer, an insulating layer and a wear-resistant thread running layer from the inside out; the edges running across the sheet are expediently made of wear-resistant material, since the first time you use the thread coulter you have to endure the relatively high relative movement of the threads as wear-free as possible.
  • lifting segments of this type can also be used to lift the thread sheet from a heating plate.
  • the lifting segment is a flat structure, i.e. Cloth, foil, pliable mat or the like. With a finite length and a width that corresponds to the working width of the heated roller.
  • This flexible sheet has good insulating properties.
  • the length of the insulating fabric should essentially be limited to the runout of the thread sheet so that the heating of the threads starts immediately when the device is restarted.
  • the particular advantage of this design is above all to be seen in the fact that the fabric practically does not increase the thread tension and is also able without effort to withstand the forces caused by the thread tension.
  • the drive is also very simple, especially since the moving masses are very low.
  • the heating medium is heated outside of the heating device by a suitable heater.
  • a cooling device or preferably a cooling container preferably even a cooled container, is provided which contains enough heating liquid to at least partially fill the heating device and reduce the temperature of the heating device in this way to ensure that the threads are no longer damaged.
  • Valve devices are provided in the heating circuit, which are connected to thread break monitoring directly or via the machine drive and through which the liquid circuit, in which the heating device is switched on, is switched from the heating branch to the cooling branch when the thread breaks or the machine comes to a standstill.
  • the advantage of this embodiment also lies in the fact that no mechanical parts have to be moved to switch off the heating effect when the machine is at a standstill.
  • the movement of mechanical parts is always associated with considerable vibrations of the machine and also leads to changes in the thread tensile forces acting on the thread group. The threads can get confused.
  • circulation of the actively cooled heating medium can also be provided with constant further cooling.
  • the heating device only serves to fix the stretching point in polyester threads, so it has a temperature which is in the range of 100 °. In this case, a temperature reduction of 20 to 30 ° is already sufficient to prevent damage to the threads, even if the thread is not used for a long time.
  • 3-way valves upstream and downstream of the heater or the cooling container are preferably used as valve devices.
  • the elongation occurs when a synthetic thread, in particular a thread made of polyester and polyethylene terephthalate, is stretched in a narrow range in the longitudinal direction.
  • the length of this area depends on the spinning orientation of the thread. For threads with a low spinning orientation, a so-called bottle neck of a few millimeters in length is created. In the case of threads with a high spinning orientation, flow zones of greater length are formed. In any case, the change in length only occurs after the threads overflow over the heating device, be it godet, be it a hot pen or be it a hot plate.
  • a method is also proposed as an embodiment in which, in the event of a thread breakage, the thread transport devices, i.e. delivery and drawing units, are braked to a standstill and then moved back so far that a stretched thread length, that is, such thread material comes into contact with the heating device at a standstill, which lies behind the flow zone in the thread running direction.
  • the thread transport devices i.e. delivery and drawing units
  • This solution also has the particular advantage that the heating devices, in particular heating rollers, can remain stationary and changes in the thread tension are avoided. It should be pointed out in particular that the measure proposed here can advantageously also be used in conjunction with the measures previously described in the context of this application, if it turns out that, despite the measures, the family of threads is still exposed to temperatures that the threads do not in the undrawn state can endure without the risk of harm.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the device according to the invention.
  • the heating device consists of two rollers 25, both of which are heated, parallel to one another and pivotable together about a common axis 29 lying in one plane with the two roller axes and running parallel to them.
  • both rollers 25 are rotatably mounted in a frame 27 indicated by levers in the drawing, the axis of rotation 11 of which is the common axis.
  • An unheated, possibly also cooled roller pair 26 is assigned to the heated roller pair 25 and has the same structure. Both pairs of rollers 25 and 26 are installed in the stretching zone between the feed mechanisms 4 and 5. Their frames 27 and 28 either run parallel to one another or are arranged mirror-symmetrically to one another.
  • pivot axes 29 and 30 preferably run in the connecting plane 34 between the two delivery mechanisms 4 and 5, so that in each case one roller 25 or 26 of each pair of rollers can be moved into the thread sheet 43 from below and the other from above.
  • the heated roller pair 25 engages with it, describing the path 31; the unheated rollers 26 are out of function.
  • the pivoting movement of both pairs of rollers 25, 26 is preferably initiated synchronously with the start of the braking.
  • the heated pair 25 moves out of the thread sheet and at the same time the unheated pair 26 moves in, the path of the thread sheet 1 changing in accordance with the dash-dotted curve 32.
  • Both ways 32 and 33 have the same length, so that the thread group remains taut. This process can advantageously be controlled in dependence on the thread coulter tension in such a way that it essentially does not change. If the frames 27 and 28 are arranged in parallel, the pairs of rollers 25, 26 move in opposite directions, and if the arrangement is mirror-symmetrical, their movement is rectified.
  • rollers of the roller pairs 25, 26 can also be arranged independently of one another.
  • a heating roller and a cooling roller are then located below, the associated second rollers above the thread sheet.
  • Such an arrangement requires separate guide and movement mechanisms for each of the rollers 25, 26 and is therefore more complex than that previously described.
  • it offers the possibility of sensitive control of the thread heating by more or less deep immersion of the rollers in the thread sheet, whereby the respective wrap angle can be changed.
  • Fig. 2 shows an arrangement in which a heating plate is attached below the thread sheet 43.
  • the respective inner rollers 7 and 8 of the two delivery mechanisms 4 and 5 facing the heating plate are assigned lifting segments which are explained in more detail below and which are pushed when braking between the rollers 47 and 48 and the thread sheet 43 and lift them off the heating plate to such an extent that their influence on the thread group becomes insignificant.
  • the heating plate can therefore be stationary.
  • FIGS. 3 and 4 show two different possibilities for the assignment of the lifting segment 33 to the roller 47 and 48 to be covered.
  • the pivot axis 45 of the lifting segment 33 coincides with the roller axis 50, the lifting segment therefore moves with the same Distance to the roller surface.
  • the covering area 49 of the lifting segment 33 extends beyond the looping area 44 of the thread sheet 43 when it runs over the heating roller 25 or 26.
  • the drawn-out lifting segment 33 has been pushed between the thread sheet 43 and the roller surface and shields the stationary thread sheet 43 against the roller 47 or 48. With the thread sheet running, the lifting segment 33 assumes the position 33A shown in broken lines.
  • the covering area 49 of the lifting segment 33 depends on the respective wrap angle or area 44. If possible, it should be about 4% to 20% larger than the wrap angle 44; although this is only possible at wrap angles 44 that are smaller than 180 °, this should be the normal case.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the lifting segment 33, in which the pivot axis 46 of the lifting segment 33 lies parallel to the roller axis 50 at a certain distance from it. It is arranged in a plane 35 which is determined by the roller axis 50 and the bisector 35 of the wrap angle 44. This ensures that the distance 37 between the roller surface and the inside of the lifting segment 33 in the lifting position is smaller than the distance 28 in the position 33A pivoted away (shown in broken lines).
  • the minimum distance 37 which is also determined by the size relationships, is approximately 0.5 to 2 mm in the lifting position and the distance 38 in the pivoted-away position is at least approximately 10 to 25 mm.
  • rollers 47, 48 are designed as heating rollers, the action according to the invention of the lifting segment 33 is supported if it is constructed as a heat insulator, as shown in FIG. 5. It consists from the inside to the outside of an inner reflection layer 41, an insulation layer 40 and a wear-resistant thread running layer 39. The edges 42 running transverse to the thread sheet 43 preferably consist of wear-resistant material.
  • FIG. 4A serves to explain the exemplary embodiment in which the lifting segment is designed as a flexible sheet 80.
  • the heated roller 60 is shown, which is rotatably supported and driven in bearings, not shown.
  • the roller 60 is partially wrapped around by the threads 3 of a thread family.
  • a lever 81 and 82 is freely rotatably mounted on both end faces.
  • Each lever is firmly connected to a gear 83.
  • the gear 83 is driven by gear 84 and swing motor 85.
  • a gear wheel corresponding to 84 and swivel motor corresponding to 85 are therefore also provided for the lever 82. Both motors are started synchronously and with the same phase position in the direction of rotation of the roller 60 when the braking system of the device engages in the event of a thread break.
  • the insulating sheet 80 is suspended from the hooks.
  • the fabric is flexible, so that it can adapt to the diameter of the roller 60. It can be a cloth, a foil, a mat or the like. On the one hand, it has the heat resistance in order to be able to endure the temperature of the roller 60. On the other hand, it has good insulating properties in order to prevent or substantially hinder the heat flow from the roller 60 onto the thread sheet.
  • the motors 85 are also briefly started, so that the broad side 88 of the fabric is clamped in the tip of the gap between the thread sheet and the surface of the roller 60 and by the roller 60 or thread sheet 3 is transported further.
  • the hooks 86 and 87 lie outside the roll length and essentially on the radius of the roll 60.
  • the length 89 of the fabric 80 is now dimensioned such that it essentially corresponds to the runout of the thread family.
  • the levers 81, 82 retract and clamp the sheet 80 in the gap between the surface of the roller 60 and the thread sheet 3 when the thread breaks and the brake is applied, the sheet is carried so far that it touches the circumferential area touched by the threads completely covers the roller.
  • the length is dimensioned such that when the device is restarted, the heating of the threads, i.e. the direct heat-conducting contact between the roller 60 and the thread sheet starts again at a desired point in time. It may therefore be desirable to make the fabric longer than the loop length of the roller.
  • the length of the fabric is preferably limited to the looping length, both with regard to the maximum and with regard to the minimum.
  • such a device can also be used with rollers which are wound around from below by the thread sheet, e.g. in the first roller 60 in the thread run according to FIGS. 7A, 7B.
  • the fabric hangs on the levers 81, 82.
  • the free broad side 88 falls under the force of gravity of the fabric 80 into the gap between the thread sheet 3 and the roller surface and is now clamped and transported on.
  • the levers 81, 82 - as in the case described above - are dragged on without a drive.
  • FIGS. 7A and 7B The system for stretching a family of threads according to FIGS. 7A and 7B is only shown schematically.
  • a gate 51 eg 1000 - supply spools 52, of which the threads 53 run through suitable thread guides, thread tensioners and thread monitors (not shown).
  • the threads are drawn off by the first pair of rollers 54 and then fanned out in groups and passed through nozzle bars 57 lying one above the other in planes. In these nozzle bars, the multifilament threads are each swirled in a so-called "tangle nozzle". This improves the thread closure, ie the cohesion of the individual filaments of each thread, and improves the smoothness and stretchability.
  • an overflow rod 41 is arranged upstream and downstream of each nozzle bar.
  • the overflow rods are connected to the nozzle bar in a manner not shown.
  • the family of threads is then fed via a comb 68 to a warp beam 67 of the tree plant 66.
  • lifting segments according to FIGS. 3, 4, 5 or an insulating flat structure according to FIG. 4A are provided for the insulation of the heated rollers 60 at a standstill or that the heated rollers 60 are heated with a liquid and that valve devices are provided by which the heated liquid can be exchanged very quickly for cold liquid, these valve devices being operationally connected to the thread break monitoring of the drawing system.
  • the hot liquid is e.g. Water, since only temperatures up to 100 ° are desired. Water is also suitable as the cold liquid, cold being understood here as a temperature at which the threads lying on the rollers 60 are no longer damaged.
  • the surface speed of the rollers 60 can be set independently of that of the rollers 59 and 65, which is known per se from the stretching technology for plastic threads, in particular polyester threads.
  • the rollers 60 are hollow on the inside and connected to a heating circuit via corresponding slip ring couplings.
  • the heating circuit is fed by the pump 70.
  • a liquid heating medium circulates through the heater 71 and is kept at a constant temperature by appropriate temperature measuring and regulating devices. Any thread breakage, even of only one of the threads of the thread family, is detected by the thread sensor 72.
  • the solenoid-operated 3-way valves 73 and 74 are changed over in such a way that the heater is removed from the liquid circuit and instead the cooler is switched into the liquid circuit.
  • the cooler can be an active one Act cooler.
  • heating liquid from the cooling container or cooler is now conveyed into the rollers 60. It is sufficient - depending on the heat capacity of the masses and the temperature of the heating roller 60 and the cooling temperature of the liquid conveyed from the cooling container 75 and the desired temperature reduction - that the roller 60 is once filled with the cold liquid.
  • a temperature sensor 76 is provided in the circuit in front of the pump 70, by means of which the drive 77 of the pump 70 is switched off when a desired temperature is reached.
  • the rollers 60 of the delivery mechanism and the heating plate 61 are heated. It can be assumed that, depending on the degree of spinning orientation of the delivered threads, the change in length, ie the flow between the last roller 60 and the heating plate 61 takes place. It is assumed that the flow zone extends to the heating plate 61. This means that in the case of a standstill undrawn thread material lies both on the heated rollers 60 and on the entrance area of the heating plate 61. For this reason, now after If the rollers 59, 60 and 65 are at a standstill, the system is briefly started up with the opposite direction of movement, the transmission ratio between all the rollers 59, 60, 65 being switched to 1: 1. This return movement continues until there is no undrawn thread material on a heating device.

Abstract

In einer Streckanlage, in der eine Vielzahl synthetischer Fäden erhitzt und verstreckt werden, besteht die Notwendigkeit, bei Fadenbruch auch nur eines Fadens die Streckanlage sehr schnell abzubremsen und die Heizung der noch eingefädelten Fadenschar für die Dauer des Stillstandes zu unterbrechen. Es stellt sich die Aufgabe, auch die Beheizung der Streckwerkswalzen, die von der Fadenschar teilweise umschlungen werden, zu unterbinden. Dies geschieht zum einen durch Isolierung, zum anderen durch Kühlung der Walzen. Zum Isolieren der Heizwalze während des Stillstandes ist das Segment eines Zylindermantels schwenkbar gelagert, und zwar in einer Schwenkachse, die parallel zur Walzenachse und vorzugsweise exzentrisch dazu angeordnet ist. Das Zylindermantelsegment erstreckt sich über die gesamte Belegungslänge der Walze. Es besitzt einen Schwenkantrieb. Der Schwenkantrieb wird bei Fadenbruch und Einlegen der Bremse in Betrieb gesetzt und schwenkt das Segment in den Fadenweg. Das Segment wird von der Fadenschar so weit mitgenommen, dass es die Walze abdeckt. In einer alternativen oder zusätzlichen Massnahme ist vorgesehen, dass die Walze bei Fadenbruch und Einlegen der Bremsen durch Einströmen eines Kühlmittels aktiv gekühlt wird. Hierzu wird das Heizmedium im Stillstand gegen ein Kühlmedium ausgetauscht. Die Auswirkung einer etwa verbleibenden Restwärme kann dadurch beseitigt werden, dass das Streckwerk so weit zurückgedreht wird, dass bereits verstreckte Fadenbereiche in Kontakt mit der Heizwalze gebracht werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verstrecken von Fadenscharen aus vorzugsweise synthetischen Fäden, an der die Fäden zwischen einem ersten Lieferwerk und einem oder zwei weiteren Lieferwerken beheizt und verstreckt und anschließend aufgespult, z.B. geschärt, werden.
  • Mit einem derartigen Streckwerk für Multifilamentfäden aus thermoplastischen Kunststoffen können mehr als tausend Fäden gleichzeitig verstreckt werden. Dieses Verfahren ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Fäden im Anschluß an ihre Verstreckung auf Kettbäumen aufgemacht werden sollen.
  • In diesem Falle ist es bei Fadenbruch erwünscht, die Streck- und Aufwickelanlage sofort abzuschalten, um Sympathiebrüche zu vermeiden und um zu verhindern, daß das gebrochene Fadenende die Maschine durchläuft und nicht mehr angeknüpft werden kann. Der plötzliche Maschinenstillstand nat jedoch die Gefahr zur Folge, daß die übrigen, nicht gebrochenen Fäden, die im Stillstand auf aen Heizeinrichtungen des Streckwerks aufliegen, schmelzen oder doch derart geschädigt werden, daß sie beim weiteren Betrieb der Streckanlage oder aber auch erst bei der Weiterverarbeitung brechen.
  • Andererseits hat sich aber herausgestellt, daß die Verwenaung von ortsfesten Streckstiften durch die die Verstreckung bewirkt wird, nicht zu zufriedenstellender Gleichmäßigkeit aer verstreckten Fäden führt. Aus diesem Grunde werden nach dieser Erfindung insbesondere am Eingang der Streckzone beheizte Walzen verwendet und es wird die Aufgabe gelöst, bei Fadenbruch und nachfolgendem Stillstand cer Maschine eine Beschädigung der Fäden durch Überhitzung an den beheizten Walzen des Streckwerks zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei der in der Streckzone zum Aufheizen der Fadenschar beheizte Walzen sowie Einrichtungen vorgesehen sind, die eine Isolierung der Fadenschar von der Heizwalze bewirken. In einer Ausführung der Erfindung sind hierzu Einrichtungen vorgesehen, die eine Relativbewegung zwischen der gesamten Fadenschar und der Heizwalze beim Stillstand des Streckwerks im Sinne des Abhebens und beim Wiederanfahren im Sinne des Anlegens der Fadenschar an die Heizwalze ermöglichen. Dadurch kann die Heizwalze, die sich bei laufender Fadenschar in Arbeitsstellung befindet, beim Abbremsen der Maschine außer Einwirkung auf die Fadenschar gebracht werden. Vorzugsweise wird ein Paar von Walzen verwendet, von denen wenigstens eines eine Heizwalze ist. Dieses Paar ist vorteilhaft zwischen den Lieferwerken angeordnet. Die parallel zueinander und quer zur Fadenschar ausgerichteten Walzen können von entgegengesetzten Seiten in die Fadenschar eingefahren' werden. Dabei wird die Fadenschar von der Seite gesehen zu einer S- oder Z-Form ausgelenkt.
  • Damit beim Außereingriff-Bringen der beheizten Walzen die Fadenscharspannung weiter aufrechterhalten bleibt, kann innerhalb der Streckzone eine Tänzerwalzenanordnung vorgesehen sein. Vorteilhaft ist dem beheizten Walzenpaar ein ähnliches, jedoch unbeheiztes und ggf. aktiv gekühltes Walzenpaar zugeordnet. Beide wirken derart zusammen, daß das Heizwalzenpaar bei laufender, das unbeheizte bei stillstehender Fadenschar mit dieser Kontakt hat. Die Bewegungen laufen koordiniert ab, so daß das eintauchende Walzenpaar die durch das Ausfahren des anderen entstehende Verschlappung auffängt. Durch die Abstimmung der koordinierten Bewegung der beiden Walzenpaare mit der momentanen Fadenschargeschwindigkeit derart, daß das volle Eintauchen der beheizten Walzen erst bei maximaler Streckgeschwindigkeit erfolgt und sonst entsprechende Zwischenstellungen eingenommen werden, kann bei jedem Betriebszustand die angepaßte Wärmezufuhr sichergestellt werden. Das unbeheizte und ggf. gekühlte Walzenpaar kann auch zusammen mit dem Ausgangslieferwerk oder beiden Lieferwerken an ein Heiz- und Kühlsystem angeschlossen sein, wobei vorteilhaft auch eine Erwärmung des Einzugslieferwerks erfolgen kann.
  • Das ungekühlte Walzenpaar, das nur geringen Betriebsbelastungen ausgesetzt ist, kann entsprechend einfacher ausgelegt werden.
  • In weiterer Ausgestaltung ist das oder vorzugsweise jedes der Walzenpaare auf jeweils einem Träger, und zwar an dessen Enden gelagert, und der Träger ist um eine Schwenkachse, die etwa mitten zwischen den Walzen und parallell zu ihnen liegt, mit einem Schwenkwinkel von wenigstens 30 und maximal 180° schwenkbar. Die Schwenkbewegungen des beheizten und des unbeheizten Walzenpaares sind miteinander gekoppelt und können gegenläufig, bei spiegelsymmetrischer Anordnung auch gleichlaufend gerichtet sein; durch das Abbremsen oder das Wiederanfahren können sie in Gang gesetzt werden.
  • Besonders vorteilhaft wird der Ablauf der Schwenkbewegung des jeweils in Eingriff gehenden Walzenpaares abhängig vom Verlauf der Fadenscharspannung derart gesteuert, daß während des Eingriffswechsels zwischen den einander zugeordneten Walzenpaaren eine Spannungsänderung im wesentlichen vermieden wird.
  • Bei großen Streckanlagen, in denen z.B. 1000 und mehr Fäden gleichzeitig verstreckt werden, werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung massefreie bzw. massearme Ausführungsformen vorgeschlagen, bei denen die Heizwalzen selbst nicht bewegt werden, die Fadenschar also die erforderliche Relativbewegung zum Abheben von der Heizwalze ausführt. Dabei soll vor allem aber auch sichergestellt werden, daß die Fadenspannung durch die Isolierung im Stillstand nicht über das erträgliche Maß hinaus geändert wird.
  • Hierzu ist den ortsfest angeordneten Heizwalzen jeweils ein Abhebsegment zugeordnet, das sich bei Maschinenstillstand zwischen die Walzenoberfläche und die Fadenschar schiebt. Es schirmt die Fadenschar vorzugsweise auch gegen die Wärmeabstrahlung der Walze ab und trennt sie gleichzeitig von ihr.
  • Das Abhebsegment ist der Walze mantelförmig angepaßt und bildet mit der Walze einen die Wärmeübertragung in ausreichendem Maße hindernden Spalt.
  • Das einzelne Abhebesegment hat in Umfangsrichtung eine Ausdehnung, die mindestens dem Umschlingungswinkel der Fadenschar entspricht und vorzugsweise ca. 4% bis 20% größer ist.
  • Das Abhebsegment ist auf der Achse der Heizwalze selbst oder aber exzentrisch dazu schwenkbar gelagert. In der zentralen Schwenkstellung des Abhebsegmentes kann die Fadenschar die Heizwalze teilweise umschlingen. Bei Stillstand des Streckwerks wird das Abhebsegment vorzugsweise in Laufrichtung der Fadenschar um die Heizwalze herum derart verschwenkt, daß es die Fadenschar von der Heizwalze abhebt una während des Stillstands in einem Abstand zur Heizwalze hält. Bei Inbetriebsetzen der Anlage wird das Abhebsegment weiter verschwenkt, bis es den Eingriff mit der Fadenschar verliert und wieder in seine Neutralstellung gerät. Die Schwenkbewegung des Abhebsegmentes wird durch einen eigenen Antrieb eingeleitet, der beim Abbremsen der Fadenschar in Betrieb gesetzt wird. Man kann nun den Zeitpunkt, zu dem der Antrieb in Tätigkeit tritt, so auf die Bremsverzögerung des Streckwerkes abstimmen, daß die Fadenschar selbst das Abhebsegment in die Stillstandsstellung bringt und darin während des Stillstands hält. Beim Wieder-Ingangsetzen des Streckwerkes transportiert die Fadenschar selbsttätig das Abhebesegment aus der Stillstandsstellung heraus. Durch diese Maßnahmen kann der Eigenantrieb des Abhebesegmentes darauf beschränkt werden, daß er zu eïnem genau abgestimmten Zeitpunkt das Abhebesegment in Eingriff mit der noch laufenden, jedoch bereits abgebremsten Fadenschar bringt. Das Abhebesegment hat auch den Vorteil, daß die Fadenschar während des Stillstands unter nahezu unveränderter Fadenspannung gehalten wird. Damit wird die Gefahr vermieden, daß sich die Fäden verwirren.
  • Die Wirkung wird verbessert, wenn die Schwenkachse des Abhebesegments exzentrisch zur zugehörigen Walze und in einer Ebene liegt, die durch die Walzenachse und die Winkelhableirende des Umschlingungswinkels bestimmt ist. Auf diese Weise befindet sich das Abhebesegment bei laufender Fadenschar relativ weit von der beheizten Oberfläche entfernt und bleibt daher kühl, während es beim Schwenken in Abhebestellung in eine Lage kommt, in der es nur einen geringen Abstand von der Oberfläche der Walze haben kann, sich dabei jedoch zwischen Walze und Fadenschar schiebt und diese von der Walzenoberfläche trennt. Dadurch führt das Abheben nur zu einer noch geringeren Erhöhung der Fadenzugkräfte.
  • Der Mindestabstand zwischen Walzenoberfläche und Innenmantel des Abhebesegmentes sollte dabei - abhängig von den allgemeinen bzw. Walzenabmessungen - in Abhebelage etwa 0,5 bis 2 mm und in ausgeschwenkter Stellung ca. 10 bis 25 mm betragen; durch letzteren muß sichergestellt sein, daß sich das Abhebesegment in ausgeschwenkter Lage nicht zu sehr erwärmt. Dies wird unterstützt durch einen Aufbau des Abhebesegmentes, der dieses zum Wärmeisolator macht. Er kann von innen nach außen beispielsweise aus einer Reflexionsschicht, einer Isolierschicht und einer verschleißfesten Fadenlaufschicht bestehen; die quer zur Fadenschar verlaufenden Kanten sind zweckmäßigerweise aus verschleißfestem Material, da sie beim ersten Eingriff mit der Fadenschar die noch verhältnismäßig hohe Relativbewegung der Fäden möglichst verschleißfrei ertragen müssen. In einer weiteren Ausführung können derartige Abhebesegmente auch zum Abheben der Fadenschar von einer Heizplatte verwandt werden.
  • In einer mechanisch einfach aufgebauten und zuverlässig arbeitenden Ausführung ist das Abhebesegment als Flächengebilde, d.h. Tuch, Folie, biegeweiche Matte oder dgl. mit endlicher Länge und einer Breite, die der Arbeitsbreite der beheizten Walze entspricht, ausgebildet. Dieses biegeweiche Flächengebilde hat gute Isoliereigenschaften. Es wird bei Fadenbruch bzw. Inbetriebsetzen der Bremse durch eine Antriebseinrichtung mit seiner Breitseite in den Spalt zwischen der Walzenoberfläche und der auf die Walzenoberfläche auflaufenden Fadenschar geführt, eingeklemmt und forttransportiert, bis die Walze zum Stillstand kommt. Das Flächengebilde muß so lang sein wie die Auslauflänge der Fadenschar nach dem Fadenbruch bzw. Inbetriebsetzen der Bremse. Beim Wiederanfahren der Vorrichtung wird das Flächengebilde von der Walze abgeworfen und fällt nach unten, ohne die Fadenschar weiter zu behindern. Es ist ersichtlich, daß die Länge des isolierenden Flächengebildes im wesentlichen auf die Auslaufstrecke der Fadenschar begrenzt sein sollte, damit die Heizung der Fäden beim Wiederanfahren der Vorrichtung unverzüglich in Gang kommt. Der besondere Vorteil dieser Ausführung ist vor allem auch darin zu sehen, daß das Flächengebilde praktisch keine Erhöhung der Fadenspannung bewirkt und ohne Aufwand auch in der Lage ist, die durch die Fadenspannung hervorgerufenen Kräfte zu ertragen. Auch der Antrieb ist sehr einfach, zumal die bewegten Massen sehr gering sind.
  • Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht eine Heizvorrichtung, Heizwalze, Überlaufplatte oder dgl. vor, die innen hohl und an einen Kreislauf für ein flüssiges Heizmedium angeschlossen ist. Dabei wird das Heizmedium außerhalb der Heizeinrichtung durch einen geeigneten Heizer aufgeheizt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß in einem Zweig des Heizmittelkreislaufs, der parallel zu dem Heizer liegt, eine Kühleinrichtung oder vorzugsweise ein Kühlbehälter, vorzugsweise sogar ein gekühlter Behälter vorgesehen ist, der genügend Heizflüssigkeit enthält, um zumindest eine Teilfüllung der Heizeinrichtung und eine solche Temperaturabsenkung der Heizeinrichtung zu bewirken, daß die Fäden nicht mehr beschädigt werden. In dem Heizkreislauf sind Ventileinrichtungen vorgesehen, die mit einer Fadenbruchüberwachung direkt oder über den Maschinenantrieb in Verbindung stehen und durch die der Flüssigkeitskreislauf, in den die Heizeinrichtung eingeschaltet ist, von dem Heizzweig auf den Kühlzweig bei Fadenbruch bzw. Maschinenstillstand umgeschaltet wird.
  • Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels liegt ebenfalls darin, daß zum Abstellen der Heizwirkung beim Stillstand keine mechanischen Teile bewegt werden müssen. Die Bewegung mechanischer Teile ist stets mit erheblichen Erschütterungen der Maschine verbunden und führt außerdem auch zu Änderungen der auf die Fadenschar einwirkenden Fadenzugkräfte. Dabei können die Fäden in Verwirrung geraten.
  • Je nach der Betriebstemperatur der Heizeinrichtung einerseits und der Temperatur des abgekühlten Heizmediums in dem Kühlbehälter Dzw. der Kühleinrichtung genügt eine einmalige Füllung der Heizeinrichtung mit dem kalten Heizmedium.
  • Es kann jedoch unter ständig weiterer Abkühlung auch ein Umlauf des aktiv gekühlten Heizmediums vorgesehen werden. Wenn z.B. die Heizeinrichtung lediglich zur Fixierung des Streckpunktes bei Polyesterfäden dient, so hat sie eine Temperatur, die im Bereich von 100° liegt. Eine Temperaturabsenkung von 20 bis 30° genügt in diesem Falle bereits, um Schädigungen der Fäden auch bei länger dauernder Auflage im Stillstand auszuschließen.
  • Als Ventileinrichtungen werden dabei vorzugsweise 3-Wegeventile vor und hinter dem Heizer bzw. dem Kühlbehälter verwandt.
  • Es ist bekanntlich so, daß die Längung beim Verstrecken eines synthetischen Fadens, insbesondere eines Fadens aus Polyester und Polyäthylenterephthalat in einem in Längsrichtung eng begrenzten Bereich auftritt. Die Länge dieses Bereiches hängt von der Spinnorientierung des Fadens ab. Bei Fäden mit geringer Spinnorientierung entsteht ein sogenannter Flaschenhals von wenigen Millimetern Länge. Bei Fäden mit einer hohen Spinnorientierung bilden sich Fließzonen größerer Länge. In jedem Falle geschieht die Längenänderung erst nach dem Überlauf der Fäden über die Heizeinrichtung, sei es Galette, sei es heißer Stift, sei es heiße Platte. Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe den Kontakt nicht verstreckter Fadenbereiche mit der Heizeinrichtung im Stillstand zu vermeiden, wird weiterhin als Ausführungsbeispiel ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem im Falle des Fadenbruchs die Fadentransporteinrichtungen, also Liefer- und Streckwerke bis zum Stillstand abgebremst und sodann so weit zurückgefahren werden, daß eine verstreckte Fadenlänge, also solches Fadenmaterial mit der Heizeinrichtung im Stillstand in Kontakt kommt, das in Fadenlaufrichtung hinter der Fließzone liegt.
  • Es wird also nach dem Abbremsen des Fadenlaufs ein unzulässig lang andauernder Kontakt zwischen den unverstreckten Fäden und der Heizeinrichtung dadurch vermieden, daß verstreckte Fadenstücke in den Kontaktbereich der Heizeinrichtung zurückgefahren werden. Verstreckte Fadenstücke können die bei der Verstreckung normalerweise erforderlichen Temperaturen auch für längere Zeitdauer, insbesondere bis zur Beseitigung der Störung ohne Schädigung überstehen. Insbesondere konnte nicht festgestellt werden, daß die verstreckten Fadenbereiche, die in längerem Kontakt mit der Heizeinrichtung gestanden haben, eine signifikant andere Anfärbbarkeit zeigten.
  • Auch diese Lösung hat den besonderen Vorteil, daß die Heizeinrichtungen, insbesondere Heizwalzen stationär bleiben können und Änderungen der Fadenzugkraft vermieden werden. Es sei insbesondere darauf hingewiesen, daß die hier vorgeschlagene Maßnahme vorteilhaft auch in Verbindung mit den zuvor im Rahmen dieser Anmeldung geschilderten Maßnahmen verwandt werden kann, wenn sich herausstellt, daß die Fadenschar trotz der Maßnahmen noch Temperaturen ausgesetzt ist, die die Fäden im unverstreckten Zustand nicht ohne die Gefahr einer Schädigung ertragen können.
  • Die Erfindung wird anhand der beigegebenen Zeichnungen näher erläutert, wobei im einzelnen zeigt:
    • Fig. 1 schwenkbare Rollenpaare;
    • Fig. 2 Streckanlage mit Abhebesegmenten an den inneren Walzen der Lieferwerke;
    • Fig. 3 Abhebesegment mit zentrischer Lagerung;
    • Fig. 4 Abhebesegment mit exzentrischer Lagerung;
    • Fig. 4A Abhebesegment, ausgebildet als Flächengebilde;
    • Fig. 5 Abhebesegment, Schnitt;
    • Fig. 6 Heizwalze mit Heiz- und Kühlkreislauf;
    • Fig; 7A, ein erfindungsgemäßes Streckwerk mit Walzen nach 7B Fig. 6.
  • Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Heizvorrichtung besteht aus zwei Walzen 25, die beide beheizt, zueinander parallel und um eine gemeinsame, mit den beiden Walzenachsen in einer Ebene liegende und zu diesen parallel verlaufende Achse 29 gemeinsam schwenkbar sind. Hierzu sind beide Walzen 25 in einem in der Zeichnung durch Hebel angedeuteten Rahmen 27 drehbar befestigt, dessen Drehachse 11 die gemeinsame Achse ist.
  • Dem beheizten Walzenpaar 25 ist ein unbeheiztes, ggf. auch gekühltes Walzenpaar 26 zugeordnet, das einen gleichen Aufbau hat. Beide Walzenpaare 25 und 26 sind in der Streckzone zwischen den Lieferwerken 4 und 5 eingebaut. Ihre Rahmen 27 und 28 verlaufen entweder parallel zueinander oder sind zueinander spiegelsymmetrisch angeordnet.
  • In beiden Fällen verlaufen ihre Schwenkachsen 29 und 30 vorzugsweise in der Verbindungsebene 34 zwischen den beiden Lieferwerken 4 und 5, so daß jeweils die eine Walze 25 bzw. 26 jedes Walzenpaares von unten und die andere von oben in die Fadenschar 43 einfahrbar ist. Bei laufender Fadenschar 43 ist das beheizte Walzenpaar 25 mit dieser im Eingriff, wobei sie den Weg 31 beschreibt; die unbeheizten Walzen 26 sind außer Funktion. Wird nun die Fadenschar abgebremst, so wird vorzugsweise synchron mit dem Beginn der Abbremsung die Schwenkbewegung beider Walzenpaare 25, 26 eingeleitet. Dabei fährt das beheizte Paar 25 aus der Fadenschar aus und gleichzeitig das unbeheizte Paar 26 ein, wobei sich der Weg der Fadenschar 1 entsprechend dem strichpunktierten Verlauf 32 ändert. Beide Wege 32 und 33 haben gleiche Länge, so daß die Fadenschar gespannt bleibt. Vorteilhaft kann dieser Vorgang in Abhängigkeit von der Fadenscharspannung derart gesteuert werden, daß diese sich im wesentlichen nicht verändert. Bei paralleler Anordnung der Rahmen 27 und 28 bewegen sich die Walzenpaare 25, 26 einander entgegengesetzt, bei spiegelsymmetrischer Anordnung ist ihre Bewegung gleichgerichtet.
  • Statt beide Walzen der Walzenpaare 25, 26 jeweils an einem gemeinsamen Schwenkrahmen 27 bzw. 28 zu befestigen, können die Walzen auch unabhängig voneinander angeordnet sein. Je eine Heizwalze und eine Kühlwalze befinden sich dann unterhalb, die jeweils zugehörigen zweiten Walzen oberhalb der Fadenschar. Eine derartige Anordnung erfordert für jede der Walzen 25, 26 eigene Führungs- und Bewegungsmechanismen und ist deshalb aufwendiger als die vorhergend beschriebene. Sie bietet jedoch die Möglichkeit einer feinfühligen Steuerung der Fadenerhitzung durch mehr oder weniger tiefes Eintauchen der Walzen in die Fadenschar, wodurch sich der jeweilige Umschlingungswinkel ändern läßt.
  • Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich gewisse Nachteile dadurch, daß verhältnismäßig große Massen bewegt werden müssen, was wegen der üblichen sehr schnellen Abbremsvorgänge zu erheolichen Beschleunigungskräften beim Bewegen der Walzen führen kann. Hier schafft eine Ausgestaltungsform der Erfindung Abhilfe, bei der die Heizeinrichtungen nicht mehr selbst bewegt werden, sondern die Fadenschar von diesen durch entsprechende Einrichtungen und Maßnahmen getrennt wird, was zur Unterbrechung der Wärmezufuhr zur Fadenschar führt. Der Erläuterung dieser Ausgestaltungsform dienen die Figuren 2 bis 5.
  • So zeigt Fig. 2 eine Anordnung, bei der unterhalb der Fadenschar 43 eine Heizplatte angebracht ist. Den jeweils inneren, der Heizplatte zugekehrten Walzen 7 und 8 der beiden Lieferwerke 4 und 5 sind im weiteren näher erläuterte Abhebesegmente zugeordnet, die bei Abbremsung zwischen die Walzen 47 und 48 und die Fadenschar 43 geschoben werden und sie von der Heizplatte so weit abheben, daß ihre Einwirkung auf die Fadenschar unbedeutend wird. Daher kann die Heizplatte ortsfest sein.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen zwei verschiedene Möglichkeiten für die Zuordnung des Abhebesegments 33 zur abzudeckenden Walze 47 bzw. 48. Bei der Ausbildungsform nach Fig. 3 fällt die Schwenkachse 45 des Abhebesegments 33 mit der Walzenachse 50 zusammen, das Abhebesegment bewegt sich daher mit gleichbleibendem Abstand zur Walzenoberfläche. Der Abdeckbereich 49 des Abhebesegments 33 reicht in der Darstellung über den Umschlingungsbereich 44 der Fadenschar 43 beim Lauf über die Heizwalze 25 bzw. 26 hinaus. Das ausgezogen gezeichnete Abhebesegment 33 hat sich zwischen Fadenschar 43 und Walzenoberfläche geschoben und schirmt die stillstehende Fadenschar 43 gegen die Walze 47 bzw. 48 ab. Bei laufender Fadenschar nimmt das Abhebesegment 33 die strichpunktiert eingezeichnete Lage 33A ein. Der Abdeckbereich 49 des Abhebesegments 33 ist abhängig vom jeweiligen Umschlingungswinkel oder -bereich 44. Es soll nach Möglichkeit etwa 4% bis 20% größer sein als der Umschlingungswinkel 44; dies ist zwar nur bei Umschlingungswinkeln 44 möglich, die kleiner sind als 180°, doch dürfte dies der Normalfall sein.
  • Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Abhebesegments 33, bei der die Schwenkachse 46 des Abhebesegments 33 in einigem Abstand von der Walzenachse 50 parallel zu dieser liegt. Sie ist in einer Ebene 35 angeordnet, die durch die Walzenachse 50 und die Winkelhalbierende 35 des Umschlingungswinkels 44 bestimmt ist. Dadurch wird erreicht, daß der Abstand 37 zwischen Walzenoberfläche und Innenseite des Abhebesegments 33 in Abhebestellung kleiner ist als der Abstand 28 in (strichpunktiert dargestellter) weggeschwenkter Lage 33A. Bevorzugt ist der von den Größenverhältnissen mitbestimmte Mindestabstand 37 in Abhebelage ca. 0,5 bis 2 mm und der Abstand 38 in weggeschwenkter Lage mindestens ca. 10 bis 25 mm groß.
  • Wenn die Walzen 47, 48 als Heizwalzen ausgeführt sind, wird die erfindungsgemäße Wirkung des Abhebesegments 33 unterstützt, wenn es als Wärmeisolator aufgebaut ist, wie in Fig. 5 dargestellt. Es besteht von innen nach außen aus einer inneren Reflexionsschicht 41, einer Isolationsschicht 40 und einer verschleißfesten Fadenlaufschicht 39. Die quer zur Fadenschar 43 verlaufenden Kanten 42 bestehen bevorzugt aus verschleißfestem Material.
  • Fig. 4A dient zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels, bei der das Abhebesegment als biegeweiches Flächengebilde 80 ausgebildet ist. Dargestellt ist die beheizte Walze 60, die in nicht dargestellten Lagern drehbar gelagert und angetrieben wird. Die Walze 60 wird von den Fäden 3 einer Fadenschar teilweise umschlungen. Auf der Achse 45 der Walze 60 ist an beiden Stirnseiten jeweils ein Hebel 81 bzw. 82 frei drehbar gelagert. Jeder Hebel ist mit einem Zahnrad 83 fest verbunden. Das Zahnrad 83 wird durch Zahnrad 84 und Schwenkmotor 85 angetrieben. Es ist also auch für den Hebel 82 ein Zahnrad entsprechend 84 und Schwenkmotor entsprechend 85 vorgesehen. Beide Motoren werden synchron und mit gleicher Phasenlage in Drehrichtung der Walze 60 in Gang gesetzt, wenn bei einem Fadenbruch die Bremsanlage der Vorrichtung einfällt.
  • An den Enden der Hebel 81, 82 befindet sich jeweils ein Haken 86 bzw. 87. In die Haken ist das isolierende Flächengebilde 80 eingehängt. Das Flächengebilde ist biegeweich, so daß es sich dem Durchmesser der Walze 60 anpassen kann. Es kann sich um ein Tuch, eine Folie, eine Matte oder dgl. handeln. Es besitzt zum einen die Wärmebeständigkeit, um die Temperatur der Walze 60 ertragen zu können. Zum anderen besitzt es gute isolierende Eigenschaften, um den Wärmefluß von der Walze 60 auf die Fadenschar zu unterbinden bzw. wesentlich zu behindern. Im Falle eines Fadenbruchs bzw. beim Inbetriebsetzen der Bremse werden auch die Motoren 85 kurzzeitig in Gang gesetzt, so daß die Breitseite 88 des Flächengebildes in der Spitze des Spaltes zwischen der Fadenschar und der Oberfläche der Walze 60 eingeklemmt und von der Walze 60 bzw. Fadenschar 3 weitertransportiert wird.
  • Es sei erwähnt, daß die Haken 86 bzw. 87 außerhalb der Walzenlänge und im wesentlichen auf dem Radius der Walze 60 liegen. Die Länge 89 des Flächengebildes 80 ist nun so bemessen, daß sie im wesentlichen der Auslaufstrecke der Fadenschar entspricht. Wenn also bei Fadenbruch und Einfallen der Bremse die Hebel 81, 82 das Flächengebilde 80 in den Spalt zwischen der Oberfläche der Walze 60 und der Fadenschar 3 einfahren und einklemmen, so wird das Flächengebilde noch so weit mitgeführt, daß es den von den Fäden berührten Umfangsbereich der Walze vollständig abdeckt. Im übrigen ist die Länge so bemessen, daß beim Wiederanfahren der Vorrichtung die Beheizung der Fäden, d.h. der unmittelbare wärmeleitende Kontakt zwischen der Walze 60 una der Fadenschar, zu einem gewünschten Zeitpunkt wieder einsetzt. Es kann also wünschenswert sein, das Flächengebilde länger als die Umschlingungslänge der Walze auszubilden. Vorzugsweise ist die Länge des Flächengebildes jedoch sowohl hinsichtlich des Maximums als auch hinsichtlich des Minimums auf die Umschlingungslänge beschränkt.
  • Es ist ersichtlich, daß eine derartige Einrichtung auch bei Walzen verwandt werden kann, die von der Fadenschar von unten umschlungen wird, wie z.B. bei der im Fadenlauf ersten Walze 60 nach Fig. 7A, 7B. In diesem Falle hängt das Flächengebilde an den Hebeln 81, 82. Durch Absenken der Hebel 81, 82 fällt die freie Breitseite 88 unter der Schwerkraft des Flächengebildes 80 in den Spalt zwischen der Fadenschar 3 und der Walzenoberfläche und wird nunmehr eingeklemmt und weitertransportiert. Anschließend werden die Hebel 81, 82 - wie auch im zuvor geschilderten Fall - ohne Antrieb weitergeschleppt.
  • In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Walzen des Ausgangslieferwerks 5 zu kühlen, um auf diese Weise mögliche durch die Hitze bewirkte Änderungen in der Fadenstruktur wie etwa unkontrollierte Nachkondensation zu vermeiden. Desgleichen kann eine gewisse Vorwärmung der in die Streckzone einlaufenden Fadenschar 43 vorteilhaft sein. Um bei allen Betriebszuständen die Erhitzung der Fadenschar 1 richtig bemessen zu können, wird vorteilhaft die Möglichkeit vorgesehen, beispielsweise durch Änderung des wirksamen Umschlingungswinkels 44 oder teilweise Abdeckung oder dgl. die Wärmeeinwirkung auf die Fadenschar 43 der jeweils momentanen Fadenschargeschwindigkeit anzupassen. Bei der Ausgestaltungsform nach Fig. 1 ist dies beispielsweise in weitem Rahmen durch das Ausmaß, in dem der koordinierte Schwenkvorgang der beiden Walzenpaare 25, 26 erfolgt, möglich, da der Umschlingungswinkel 44 sich abhängig von der Eintauchtiefe in weitem Rahmen von der einfachen Berührung bis zur maximalen Umschlingung variieren läßt.
  • Die Anlage zum Verstrecken einer Fadenschar nach den Figuren 7A und 7B ist lediglich schematisch dargestellt. Auf einem Gatter 51 befindet sich eine Vielzahl von - z.B. 1000 - Vorlagespulen 52, von denen die Fäden 53 über geeignete Fadenführer, Fadenspanner und Fadenwächter (nicht dargestellt) ablaufen. Die Fäden werden durch das erste Walzenpaar 54 abgezogen und sodann gruppenweise aufgefächert und durch in Ebenen übereinanderliegende Düsenbalken 57 geführt. In diesen Düsenbalken werden die Multifilamentfäden in jeweils einer sog. "Tangle-Düse" verwirbelt. Dadurch wird der Fadenschluß, d.h. der Zusammenhalt der Einzelfilamente eines jeden Fadens verbessert und die Laufruhe und Verstreckbarkeit verbessert.
  • Jedem Düsenbalken ist in dem Ausführungsbeispiel eine Überlaufstange 41 vor- und nachgeordnet. Die Überlaufstangen sind in nicht dargestellter Weise mit dem Düsenbalken verbunden.
  • Im Anschluß an die Luftverwirbelung werden sämtliche Fäden wieder in eine Ebene zusammengeführt, was mittels zweier Überlaufwalzen 58 geschieht. Die Fäden werden sodann durch die Eingangswalzen-59 des Streckwerks abgezogen. Es folgen die beheizten Walzen 60, die zur Verarbeitung von Polyesterfäden auf ca. 90° aufgeheizt werden. Die Fäden durchlaufen sodann eine Heizplatte 61, auf der sie auf mehr als 120° aufgeheizt werden. Die Heizplatte 61 ist schwenkbar an der Trageinrichtung 62 gelagert. Sie kann durch die Antrieoseinrichtung 63 - dargestellt ist eine pneumatische Zylinder-Kolben-Einheit - von der Fadenschar abgehoben werden. Die Antriebseinrichtung 63 wird in Abhängigkeit von Fadenwächtern gesteuert. Hinter der Umlenkwalze 64 folgen die Ausgangswalzen 65. Die Umfangsgeschwindigkeit der Ausgangswalzen 65 ist um das Streckverhältnis größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Eingangswalzen 59 bzw. beheizten Walzen 60.
  • Die Fadenschar wird sodann über einen Kamm 68 einem Kettbaum 67 der Bäumanlage 66 zugeführt.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß entweder Abhebesegmente nach Fig. 3, 4, 5 oder ein isolierendes Flächengebilde nach Fig. 4A zur Isolierung der beheizten Walzen 60 im Stillstand vorgesehen sind oder daß die beheizten Walzen 60 mit einer Flüssigkeit beheizt und daß Ventileinrichtungen vorgesehen sind, durch die die beheizte Flüssigkeit sehr schnell gegen kalte Flüssigkeit ausgetauscht werden kann, wobei diese Ventileinrichtungen mit der Fadenbruchüberwachung der Streckanlage betriebsmäßig verbunden sind. Als heiße Flüssigkeit eignet sich z.B. Wasser, da lediglich Temperaturen bis 100° erwünscht sind. Als kalte Flüssigkeit eignet sich ebenfalls Wasser, wobei unter kalt hier eine Temperatur verstanden wird, bei der die auf den Walzen 60 liegenden Fäden nicht mehr beschädigt werden.
  • Es sei bemerkt, daß die Oberflächengeschwindigkeit der Walzen 60 unabhängig von derjenigen der Walzen 59 bzw. 65 eingestellt werden kann, was an sich aus der Strecktechnologie für Kunststoffäden, insbesondere Polyesterfäden bekannt ist.
  • Fig. 6 zeigt den Heiz- und Kühlkreislauf der Walzen 60. Die Walzen 60 sind innen hohl und über entsprechende Schleifringkupplungen an einen Heizkreislauf angeschlossen. Der Heizkreislauf wird durch die Pumpe 70 gespeist. Durch Betrieb der Pumpe 70 läuft ein flüssiges Heizmedium über den Heizer 71 um und wird durch entsprechende Temperaturmeß- und -regeleinrichtungen auf konstanter Temperatur gehalten. Ein etwaiger Fadenbruch auch nur eines der Fäden der Fadenschar wird durch den Fadenfühler 72 erfaßt. In Abhängigkeit von dessen Ausgangssignal werden die magnetbetätigten 3-Wegeventile 73 und 74 derart umgestellt, daß der Heizer aus dem Flüssigkeitskreislauf herausgenommen und stattdessen der Kühler in den Flüssigkeitskreislauf eingeschaltet wird. Bei dem Kühler kann es sich um einen aktiven Kühler handeln. Es ist jedoch u.U. auch ausreichend, einen genügend großen Flüssigkeitsbehälter vorzusehen, in dem Heizflüssigkeit auf Raumtemperatur gehalten wird. Hierzu kann evtl. ein Wärmetauscher zusätzlich notwendig oder nützlich sein. Die Heizflüssigkeit aus dem Kühlbehälter bzw. Kühler wird nunmehr in die Walzen 60 gefördert. Dabei reicht es - je nach Wärmekapazität der Massen und der Temperatur der Heizwalze 60 und Kühltemperatur der aus dem Kühlbehälter 75 geförderten Flüssigkeit und der gewünschten Temperaturabsenkung - bereits aus, daß die Walze 60 einmal mit einer Füllung der kalten Flüssigkeit versehen wird.
  • Es kann jedoch auch ein dauernder oder zeitweiliger Umlauf mit andauernder aktiver Kühlung der umlaufenden Flüssigkeit vorgesehen werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird vorgesehen, daß im Kreislauf vor der Pumpe 70 ein Temperaturfühler 76 vorgesehen ist, durch den bei Erreichen einer gewünschten Temperatur der Antrieb 77 der Pumpe 70 abgeschaltet wird.
  • Zur Erläuterung des weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, nach dem im Falle des Stillstandes ein Rücklauf der Fadenlieferwerke derart erforderlich ist, daß lediglich verstrecktes Material in Kontakt mit der Heizeinrichtung kommt, wird ebenfalls auf Fig. 7B Bezug genommen.
  • Wie bereits ausgeführt, sind die Walzen 60 des Lieferwerks und ist die Heizplatte 61 beheizt. Es kann davon ausgegangen werden, daß je nach dem Grad der Spinnorientierung der angelieferten Fäden die Längenänderung, d.h. das Fließen zwischen der letzten Walze 60 und der Heizplatte 61 erfolgt. Es sei angenommen, daß die Fließzone bis auf die Heizplatte 61 reicht. Das bedeutet, daß im Falle des Stillstandes unverstrecktes Fadenmaterial sowohl auf den beheizten Walzen 60 als auch auf dem Eingangsbereich der Heizplatte 61 liegt. Aus diesem Grunde wird nunmehr nach dem Stillstand der Walzen 59, 60 und 65 die Anlage mit umgekehrter Bewegungsrichtung kurzzeitig in Betrieb gesetzt, wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen sämtlichen Walzen 59, 60, 65 auf 1:1 geschaltet wird. Diese Rücklaufbewegung wird so lange fortgesetzt, bis kein unverstrecktes Fadenmaterial mehr auf einer Heizeinrichtung liegt. Das bedeutet: Wenn die Walzen 60 nicht gekühlt sind, wird die Rücklaufbewegung so lange fortgesetzt, bis die Fließzone wieder vor den Walzen 60 liegt. Wird aber - wie zuvor beschrieben - im Falle des Stillstandes eine Kühlung der Walzen 60 vorgesehen, so braucht die Rückfahrbewegung nur so weit durchgeführt zu werden, daß die Fließzone zwischen den Walzen 60 und dem Eingang der Heizeinrichtung 61 zu liegen kommt, d.h. es genügt eine kürzere Rücklaufstrecke. Man kann bei dieser Verfahrensweise vermeiden, daß die Walzen abgekühlt und/oder die Heizplatte von den Fäden abgehoben wird. Es muß allerdings hinzugefügt werden, daß dieses Verfahren nur dann anwendbar ist, wenn die für die Verstreckung erforderlichen Temperaturen von dem verstreckten Fadenmaterial für die zu erwartende Stördauer ohne Schädigung ertragen werden können. Diese Temperaturunempfindlichkeit hängt vom Fadenmaterial ab; die Höhe der Temperaturen ist ebenfalls materialabhängig, im übrigen aber auch von den sonstigen Streckparametern und von dem gewünschten Endprodukt abhängig. Das geschilderte Verfahren hat sich bei Polyäthylenterephthalatfäden, die mit einer Abzuggeschwindigkeit von mehr als 3500 m/min ersponnen worden waren und dadurch eine relativ hohe Spinnorientierung erhalten hatten, als ohne weiteres anwendbar und vorteilhaft erwiesen.
  • Zum Wiederinbetriebsetzen der Anlage nach behobener Störung werden die Lieferwerke 60 und 65 zunächst im Gleichlauf, also mit ÜDersetzungsverhältnis 1:1 in Betrieb gesetzt, bis die Fäden, d.h. die Fließzone genau die Position wieder erreicht hat, in der der Stillstand eingetreten ist. Die Anzahl der Vorwärtsdrehungen der Walzen 60, 65 mit dem Übersetzungsverhältnis 1:1 entspricht also der Anzahl der zuvor mit dem Übersetzungsverhältnis 1:1 durchgeführten Rückwärtsdrehungen. Sodann wird der normale Betriebszustand wiederhergestellt. Es sei erwähnt, daß auch der Kettbaum 67 die Rückdrehung und die Vorwärtsdrehung mitmachen muß, wobei seine Drehzahl der zulässigen Fadenspannung der Fadenschar anzupassen ist.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Verstrecken von Fadenscharen aus synthetischen Fäden, an der die Fäden vom Spulengatter abgezogen und zwischen einem ersten Lieferwerk und einem oder zwei weiteren Lieferwerken aufgeheizt und verstreckt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum Aufheizen der Fadenschar (1) beheizte Walzen (5, 6) sowie Einrichtungen vorgesehen sind, durch welche beim Abbremsen der Fadenschar der Wärmefluß zwischen Fadenschar und Walze unterbunden wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Heizwalzenpaar (5, 6) vorgesehen ist, dessen eine Walze (5) von unten und dessen andere Walze (6) von oben in die Fadenschar (1), deren Weg zur S- oder Z-Form ändernd, einfahrbar ist, wobei mindestens eine Walze eine Heizwalze ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
dem Heizwalzenpaar (5, 6) ein unbeheiztes Walzenpaar (7, 8) zugeordnet ist, wobei das Heizwalzenpaar (5, 6) bei laufender, das unbeheizte Walzenpaar (7, 8) bei abgebremster Fadenschar (1) im Eingriff mit dieser ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bewegungen beider Walzenpaare (5, 6; 7, 8) miteinander gekoppelt sind, gegenläufig verlaufen und durch das Abbremsen oder das Wiederanfahren der Fadenschar (1) einleitbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ablauf der Bewegung des jeweils in Eingriff stehenden Walzenpaares (5, 6; 7, 8) abhängig vom Verlauf der Fadenspannung derart steuerbar ist, daß während des Eingriffswechsels eine Spannungsänderung im wesentlichen vermieden wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das beheizte und/oder das unbeheizte Walzenpaar an einer Trageinrichtung (Rahmen 27, 28) angebracht ist, welche Trageinrichtung um eine zwischen den Walzen liegende und zu ihnen parallelle Achse (11, 12) um 30 bis 180° schwenkbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Relativbewegung zwischen der Fadenschar (1) und den Heizvorrichtungen (5, 6; 27, 28) während des Stillstands der Fadenschar (1) durch ein Abhebesegment (15) hervorgerufen wird, welches eine Walze mantelförmig mit Abstand umgibt, welches in Walzenumfangsrichtung eine Ausdehnung (29) hat, die mindestens den Umschlingungsbereich (25) der Fadenschar (1) überdeckt und vorzugsweise etwa 4% bis 20% größer ist als dieser und welches um eine zur Walzenachse parallele Achse schwenkbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwenkachse (26) des Abhebesegments (15) exzentrisch (18) zu der zugehörigen Walze (5, 6; 27, 28) angeordnet ist und in einer Ebene liegt, die durch die Walzenache und die Winkelhalbierende (17) des Umschlingungswinkels (25) bestimmt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Mindestabstand (19; 20) des Abhebesegments (15) von der Walzenoberfläche in Abhebelage (19) 0,5 mm bis 2 mm und in weggeschwenktem Zustand (20) etwa 10 mm bis 20 mm beträgt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Abhebesegment (15) als Wärmeisolator aufgebaut ist und vorzugsweise von innen nach außen wenigstens aus einer Reflexionsschicht (23), einer Isolierschicht (22) und einer verschleißfesten Fadenlaufschicht (21) besteht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum Ausgleich von Fadenspannungsschwankungen und/oder Längenänderungen im Bereich zwischen dem Einzugslieferwerk (2) und dem Ausgangslieferwerk (3) eine Tänzerwalze vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Abhebesegment ein isolierendes, biegeweiches Flächengebilde ist, das bei Stillstand der Vorrichtung zwischen die Fadenschar und die Heizeinrichtung gezogen wird.
13. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit einer Heizeinrichtung, die mit ihrem flüssigkeitsdichten Inneren an einen Kreislauf mit einem flüssigen Heizmedium angeschlossen ist, wobei das Heizmedium durch einen Heizer außerhalb der Heizeinrichtung aufgeheizt und durch eine Pumpe umgepumpt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
dem Heizer ein Kühler oder ein das kalte Heizmedium enthaltender Kühlbehälter über eine Ventileinrichtung, vorzugsweise ein 3-Wegeventil parallel geschaltet ist, und daß die Ventileinrichtung in Abhängigkeit von einer Fadenbruch-Überwachungseinrichtung derart verstellbar ist, daß das kalte Heizmittel in die Heizeinrichtung gefördert wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Heizeinrichtung eine beheizte Walze oder Streckgalette _ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Pumpe im Flüssigkeitskreislauf vor den den Heizer und den Kühlbehälter enthaltenden Zweigen des Kreislaufes angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
vor der Pumpe ein Temperaturfühler in den Flüssigkeitskreislauf hineinragt, und daß die Pumpe temperaturabhängig abschaltbar ist.
17. Verfahren zum Stillsetzen einer Vorrichtung zum Verstrecken von Fadenscharen aus synthetischen Fäden, an der die Fäden vom Spulengatter abgezogen und zwischen einem ersten Lieferwerk und einem oder zwei weiteren Lieferwerken aufgeheizt und verstreckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lieferwerke bis zum Stillstand abgebremst werden, und daß sodann das erste Lieferwerk mit wenigen Umdrehungen derart rückwärts gedreht wird, daß die unverstreckte Fadenlänge, welche die Heizeinrichtung bereits überfahren hat, wieder vor die Heizeinrichtung zurückgefahren wird, wobei die nachfolgenden Lieferwerke frei drehbar geschaltet oder vorzugsweise ebenfalls im Übersetzungsverhältnis 1:1 rückwärts gedreht werden.
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