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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Ablage eines
Spinnkabels gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 9.
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Das
Verfahren sowie die Vorrichtung sind aus der internationalen Patentanmeldung
WO 2005/078172 A1 bekannt.
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Bei
dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird zur Herstellung
von Stapelfasern in einem zweistufigen Prozess die Befüllung der
Kannen eines Kannengatters durch eine verfahrbare Ablegeeinrichtung
mit einem beweglich geführten
Fördermittel
ausgeführt.
Dabei fördert
das Fördermittel
kontinuierlich ein Spinnkabels, dass aus einer Vielzahl von schmelzgesponnenen
Filamentbündeln
aus einer Spinneinrichtung abgezogen wird. In der Spinneinrichtung
werden die Filamentbündel
parallel nebeneinander aus einer Polymerschmelze gesponnen und abgezogen.
Zum Ablegen in eine Kanne eines Kannengatters werden alle Filamentbündel zu
dem Spinnkabel zusammengeführt
und gemeinsam dem Fördermittel
zugeführt.
Zum Befüllen
einer der Kannen des Kannengatters wird das Fördermittel durch mehrere überlagerte
Bewegungen geführt,
so dass das Spinnkabel innerhalb der Kanne gleichmäßig über den
gesamten Querschnitt der Kanne verteilt ablegbar ist. Um sowohl
die Spinneinrichtung als auch die nachgeordnete Faserstraße kontinuierlich mit
möglichst
geringen Ausfallzeiten betreiben zu können, sind die Kannen in dem
Kannengatter in zwei Gruppen eingeteilt. Die Kannen der Kannengruppen
werden abwechselnd mit dem Spinnkabel befüllt und abwechselnd entleert.
Das Befüllen
einer der Kannengruppen und das Entleeren der benachbarten Kannengruppe
erfolgt gleichzeitig, so dass der Zweistufenprozess im wesentlichen
kontinuierlich durchgeführt
werden kann. Hierbei besteht insbesondere der Wunsch, dass die in
den Kannen abgelegten Spinnkabel eine möglichst gleichmäßige Qualität aufweisen.
Problematisch ist hierbei jedoch, dass sowohl beim Anfahren des
Prozesses als auch bei Störungen
in Folge von Fadenbrüchen
in den Filamentbündeln
die Anzahl der Filamentbündel,
die das Spinnkabel bilden variiert. Somit treten Zustände auf,
in welchen das Spinnkabel aus nur wenigen Filamentbündeln gebildet
ist und somit nicht für
den Weiterverarbeitungsprozess in der Faserstraße geeignet ist.
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Der
Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur
Herstellung und Ablage eines Spinnkabels der gattungsgemäßen Art
sowie die Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens derart weiterzubilden, dass unabhängig vom jeweiligen Betriebszustand
die Kannen des Kannengatters immer mit einem hoch qualitativen Spinnkabel
befüllt
werden.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren
sowie die gattungsgemäße Vorrichtung
derart zu verbessern, dass eine gleichmäßige Förderung des Spinnkabels in
allen Betriebszuständen
möglich
ist.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch
1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen
der jeweiligen Unteransprüche
definiert.
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Die
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mangelhafte Qualitäten des
Spinnkabels während
des Herstellungsprozesses gesondert gesammelt werden und somit nicht
in eine der Kannen des Kannengatters abgelegt werden müssen. Damit
lassen sich Maßnahmen
zur Beseitigung von Spinnkabelabfällen aus dem Kannengatter heraus
vermeiden. Die in dem Kannengatter gehaltenen Kannen werden ausschließlich mit
einem Spinnkabel befüllt, welches
eine für
die Weiterverarbeitung in der Faserstraße geforderte Produktqualität aufweist.
Insbesondere bei einem Prozessbeginn, bei welchem in der Spinneinrichtung
die einzelnen Spinnstellen nacheinander in Betrieb gesetzt werden,
lässt sich
von Beginn an das Spinnkabel kontinuierlich fördern. Ebenso können die
während
einer Prozessunterbrechung anfallenden geminderten Spinnkabelqualitäten des Spinnkabels
separat gesammelt werden und müssen nicht
nachträglich
aus einer der Kannen des Kannengatters als Abfall nachträglich durch
aufwändige
Entleerungsarbeiten entnommen werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist hierzu zumindest eine separate Abfallkanne, die den Kannen
des Kannengatters unmittelbar zugeordnet ist.
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Durch
die vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem
während der
Förderung
des Spinnkabels das Fördermittel
aus einer Abfallposition oberhalb der Abfallkanne heraus bewegt
wird, läßt sich
die Füllmenge
innerhalb der Abfallkanne maximieren, so dass auch längere Prozessunterbrechungszeiten
mit mangelnder Spinnkabelqualität
oder längere
Prozessbeginnzeiten überbrücken.
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Bei
dem Herstellungsprozess eines Spinnkabels sind die Phasen bei Prozessbeginn
oder einer Prozessunterbrechung im wesentlichen dadurch geprägt, dass
das Spinnkabel einen unzureichenden Kabeltiter aufweist. Insbesondere
bei einer großen Anzahl
von Filamentbündeln,
die zu einem Spinnkabel zusammengeführt werden, wird dem Kabeltiter des
Spinnkabels eine Toleranz zugeordnet, so dass beispielsweise bei
Wegfall einer kleinen Teilmenge der Filamentbündel keine Unterschreitung
des Kabeltiters vorliegt. Insoweit ist die erfindungsgemäße Weiterbildung
des Verfahrens besonders bevorzugt verwendet, bei welcher nach Überschreiten
einer Mindestanzahl der spinnkabelbildenden Filamentbündel die Förderung
des Spinnkabels in die Abfallkanne unterbrochen wird. Damit lassen
sich einerseits die Toleranzgrenzen des Kabeltiters bei der Herstellung
des Spinnkabels ausnutzen und andererseits die Unterbrechungszeiten
des Prozesses minimieren. Die Mindestanzahl der Filamentbündel kann hierbei
in Abhängigkeit
vom Prozess, vom Fasertyp und vom Endprodukt im Verhältnis zu
der gesamten Anzahl der Filamentbündel gewählt werden.
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Da
Prozessunterbrechungen aufgrund von Fadenbrüchen der Filamentbündel plötzlich und
unerwartet auftreten können,
ist die Verfahrensvariante besonders vorteilhaft, bei welchem bei
Abbruch der Befüllung
einer der Kannen des Kannengatters das Spinnkabel kontinuierlich
in eine Abfallrinne gefördert wird,
welche an einem Ende der Abfallkanne zugeordnet ist. Damit lässt sich
vom Beginn der Prozessunterbrechung an eine mangelnde Spinnkabelqualität unabhängig vom
Ort der Ablageeinrichtung oberhalb des Kannengatters sicher aufnehmen
und separat abführen.
Dabei wird das Fördermittel
nach Abbruch der Befüllung
einer der Kannen auf einer Führungsbahn
oberhalb der Abfallrinne gehalten, so dass das Spinnkabel kontinuierlich
in die Abfallrinne gefördert
werden kann.
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Um
nach einer Prozessunterbrechung den Füllvorgang an einem beliebigen
Ort innerhalb des Kannengatters an einer Kanne fortsetzen zu können, ist
die Verfahrensvariante bevorzugt eingesetzt, bei welcher zur Wiederaufnahme
der Befüllung
einer der Kannen das Fördermittel
aus der Abfallposition heraus entlang der Führungsbahn oberhalb der Abfallrinne
bis zu einer Füllposition
gefüllt
wird. Damit lässt sich
vorteilhaft eine undefinierte Spinnkabelablage innerhalb des Kannengatters
vermeiden.
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Die
Spinnkabelabfälle
werden bevorzugt durch Auswechseln der Abfallkanne abgeführt. Dabei erfolgt
das Auswechseln der Abfallkanne oder bei nicht ausge wechselten Abfallkanne
die Entleerung während
der Befüllung
der Kannen im Kannengatter.
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Die
Abfallkanne ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt in
einer Position außerhalb
des Kannengatters angeordnet, so dass eine Auswechselung in einfacher
Weise möglich
ist.
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Da
das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
bevorzugt in einem Zweistufenprozess eingesetzt werden, ist das
Kannengatter in zwei Kannengruppen geteilt, bei welcher einer der
Gruppen jeweils zur Entleerung und Abzug der Spinnkabel bereitgehalten
wird. Um den Weiterverarbeitungsprozess in der Faserstraße ungehindert
ausführen
zu können,
wird die Abfallkanne bevorzugt an einer Querseite des Kannengatters
gegenüberliegend
einer Ablaufseite des Kannengatters angeordnet.
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Dabei
ist innerhalb des Kannengatters den Kannen zumindest eine Abfallrinne
zugeordnet, welche sich seitlich neben den Kannen erstreckt und
mit einem Ende der Abfallkanne zugeordnet ist.
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Die
Abfallrinnen sind dabei bevorzugt parallel zu einer Längsseite
des Kannengatters oberhalb und mittig zwischen zwei Kannenreihen
angeordnet, so dass möglichst
kurze Wegstrecken bei Abbruch eines Füllvorganges eingehalten werden
können.
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Um
beliebige Führungsbahnen
des Fördermittels
oberhalb des Kannengatters unabhängig
von der Anordnung der Kannen ausbilden zu können, ist die Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besonders vorteilhaft, bei welcher die Abfallrinne durch mehrere
miteinander verbundene Teilstücke
gebildet ist.
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Um
das Verfahren möglichst
effizient ausführen
zu können,
ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt ausgeführt, bei
welcher die Ablegeeinrichtung eine Steuereinrichtung zur Steuerung
der Positionierung und Bewegung des Fördermittels zugeordnet ist,
und bei welchen die Steuereinrichtung mit einem Sensormittel zur Überwachung
der Filamentbündel
und/oder zur Überwachung
des Spinnkabels verbunden ist. Damit lassen sich insbesondere Kabeltiterveränderungen
schnell registrieren und in entsprechende Steuerungssignale zur
Ansteuerung der Ablegeeinrichtung insbesondere zur Führung des
Fördermittels
erzeugen.
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Die
Ablageeinrichtung wird bevorzugt durch einen steuerbaren Roboter
mit einem mehrachsigen Roboterarm gebildet, welcher das Fördermittel
an seinem Roboterarm halt. Hierbei lassen sich Bewegungsalgorithmen
zur Führung
des Fördermittels
sowie zur Positionierung des Fördermittels
in einfacher Art und Weise durch eine Robotersteuerung umsetzen.
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Um
bei einem stationären
Kannengatter die Befüllung
der Kannen und die Leerung der Kannen der einzelnen Kannengruppen
gleichzeitig ausführen zu
können,
ist der Roboter bevorzugt hängend
an einem Schlittenträger
gehalten. Damit können
die zur Entleerung der Kannen erforderlichen Kabelführungen
in einer Ebene sowie die zur Aufnahme der Abfallmengen des Spinnkabels
vorgesehenen Abfallrinnen in der gleichen Ebene oder in der anderen
Ebene oberhalb des Kannengatters frei angeordnet sein, ohne dass
eine Behinderung der Ablegeeinrichtung eintritt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
sind unabhängig
vom Prozess, Fasertyp und Kannentyp einsetzbar, um eine Vielzahl
von Kannen innerhalb eines Kannengatters nacheinander mit einem
aus einer Spinneinrichtung abgezogenen Spinnkabel gleichmäßig mit hoher
Qualität
des Spinnkabels zu befüllen.
Die Erfindung ist besonders geeignet, um in einem Zweistufen-Stapelfaserprozess
die zu einem Spinnkabel zusammengeführten synthetischen Filamentbündel kontinuierlich
aus einer Spinneinrichtung abzuziehen und in den Kannen des Kannengatters
zu fördern, wobei
parallel eine benachbarte Kannengruppe zur Entleerung bereitgehalten
ist, so dass die aus den Kannen abgezogenen Spinnkabeln gemeinsam
als ein Tow in eine Faserstraße
geführt
und zu Stapelfasern verarbeitet werden können.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung
des Verfahrens unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es
stellen dar:
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1 schematisch
eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
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2 schematisch
eine Seitenansicht der Ablegeeinrichtung mit zugeordnetem Kannengatter des
Ausführungsbeispiels
aus 1
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3 schematisch
eine Draufsicht auf das Kannengatter des Ausführungsbeispiels aus 1
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4 schematisch
eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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In 1 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
schematisch dargestellt.
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Die
Vorrichtung weist eine Spinneinrichtung 1, eine Abzugseinrichtung 2,
eine Ablegeeinrichtung 3 sowie ein Kannengatter 4 auf,
die etagenmäßig zueinander angeordnet
sind. Das in der untersten Etage angeordnete Kannengatter 4 weist
eine Mehrzahl von Kannen 5 auf, die durch die oberhalb
des Kannengatters 4 verfahrbar angeordnete Ablegeeinrichtung 3 abwechselnd
mit einem Spinnkabel 6 gefüllt werden. Zum Schmelzspinnen
einer Mehrzahl von Filamentbündeln,
die zu dem Spinnkabel zusammengeführt werden, enthält die Spinneinrichtung 1 eine Mehrzahl
von Spinnstellen. In dem Ausführungsbeispiel
nach 1 sind beispielhaft fünf Spinnstellen 12.1 bis 12.5 dargestellt.
Die Anzahl der Spinnstellen ist beispielhaft. Derartige Spinneinrichtungen
können zwanzig,
dreißig
oder noch mehr Spinnstellen aufweisen, um ein Spinnkabel herzustellen.
Jede der Spinnstelle weist eine Spinnpumpe 13 auf, die über einen
Schmelzeverteiler 27 mit einer Schmelzequelle in diesem
Ausführungsbeispiel
mit einem Extruder 11 verbunden sind. Die Schmelzequelle
könnte
jedoch auch unmittelbar durch eine Polymerisationsanlage gebildet
sein.
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In
den Spinnstellen 12.1 bis 12.5 sind den Spinnpumpen 13 jeweils
eine Spinndüse 14 zugeordnet,
die an ihrer Unterseite eine Vielzahl von Düsenöffnungen aufweisen, durch welche
eine Vielzahl von Filamentsträngen
extrudiert werden. Jede der Spinndüsen 14 erzeugt somit
ein Filamentbündel 7.
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Den
Spinnstellen 12.1 bis 12.5 sind unmittelbar unterhalb
der Spinndüsen 14 eine
Kühlvorrichtung 15 zugeordnet,
durch welche die frisch gesponnenen Filamentbündel 7 abgekühlt werden.
Die Kühlvorrichtung 15 enthält einen
Kühlstromerzeuger,
welcher ein Kühlluftstrom
auf die Filamentbündel 7 richtet.
Der Kühlstromerzeuger,
der in diesem Ausführungsbeispiel
nicht näher
gezeigt ist, könnte
eine einseitig ausgebildete Blaswand oder eine im innern des Filamentbündels angeordnete
Blaskerze sein.
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Unterhalb
der Kühlvorrichtung 15 ist
in jeder Spinnstellen 12.1 bis 12.5 eine Präparationsvorrichtung 16,
ein Fadenführer 17 und
eine Umlenkwalze 18 vorgesehen, um die Filamentbündel 7 zu
einem Faserstrang zusammenzuführen.
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Zum
Abziehen der Filamentbündel 7 aus
der Spinneinrichtung 1 ist die Abzugseinrichtung 2 den Umlenkwalzen 18 nachgeordnet.
Die Abzugseinrichtung 2 weist mehrere nebeneinander oder übereinander
angeordnete Abzugswalzen 19 auf, an deren Umfang die zu
dem Spinnkabel 6 zusammengeführten Filamentbündel gemeinsam
geführt
werden. Die Abzugswalzen 19 sind angetrieben und können je nach
herzustellenden Spinnkabeln einen gekühlten oder beheizten Führungsmantel
aufweisen.
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Der
Abzugseinrichtung 2 sind Führungswalzen 28 nachgeordnet,
durch welche das Spinnkabel 6 zu der Ablegeeinrichtung 3 geführt wird.
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Die
Ablegeeinrichtung
3 ist oberhalb des Kannengatters
4 verfahrbar
angeordnet. Die Ablegeeinrichtung
3 ist aus der
EP 1 369 370 A2 bekannt. Insoweit
wird auf die zitierte Druckschrift an dieser Stelle ausdrücklich Bezug
genommen und nachfolgend nur die wesentlichen Bestandteile beschrieben.
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Die
Ablegeeinrichtung 3 weist ein Fördermittel 10 auf,
um das Spinnkabel 6 kontinuierlich in eine der Kannen 5 des
Kannengatters 4 abzulegen. Das Fördermittel 10 hierzu
durch zwei angetriebene Haspelwalzen gebildet. Das Fördermittel 10 ist
an einem Träger 22 angeordnet.
Der Träger 22 wird über zwei hier
nicht näher
dargestellte Schwinge in einem Gestellschlitten 21 gehalten,
wobei den Schwingen Aktoren zugeordnet sind, so dass der Träger 22 und
damit das Fördermittel 10 eine
Schwenkbewegung und eine im wesentlichen quer gerichtete Auslenkbewegung
ausführt.
Der die Schwingen und den Träger 22 haltende
Gestellschlitten 21 ist in einem Führungsrahmen 20 geführt und
oberhalb des Kannengatters 4 individuell positioniert.
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Unterhalb
der Ablegeeinrichtung 3 ist das Kannengatter 4 mit
einer Mehrzahl von Kannen 5 angeordnet. Zur Erläuterung
der Einrichtungsgegenstände
unterhalb der Ablegeeinrichtung 3 wird zusätzlich zu
den 2 und 3 Bezug genommen. In 2 ist
die Ablegeeinrichtung 3 und das Kannengatter 4 schematisch
in einer Seitenansicht und in 3 nur das
Kannengatter in einer Draufsicht gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher
Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung
für die 1 bis 3.
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Die
in dem Kannengatter 4 reihenförmig angeordnete Kannen 5 sind
zu insgesamt vier Kannenreihen aufgestellt, wobei jeweils zwei Kannenreihen eine
Kannengruppe 29.1 und die benachbarten zwei Kannenreihen
die Kannenreihe 29.2 bilden. In einer Symmetrieebene zwischen
den Kannengruppen 29.1 und 29.2 sind mehrere Kabelführungen 25 angeordnet,
die mit einer auf einer Ablaufseite 30 angeordnete Ablaufwalze 24 zusammenwirken.
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Auf
der gegenüber
liegenden Querseite des Kannengatters 4 ist eine Abfallkanne 8 unmittelbar neben
dem Kannengatter 4 angeordnet. Der Abfallkanne 8 sind
eine erste Abfallrinne 9 und eine zweite aus mehreren Teilstücken bestehende
Abfallrinne 26 zugeordnet, die sich in einer Ebene oberhalb
des Kannengatters erstecken. Die Abfallrinne 9 verläuft parallel
zu einer Längsseite
des Kannengatters 4 zwischen den Kannenreihen der Kannengruppe 29.1. Die
Abfallrinne 26 weist ebenfalls ein Teilstück parallel
zur Längsseite
des Kannengatters auf, welches sich zwischen den Kannenreihen der
zweiten Kannengruppe 29.2 parallel zu der Längsseite
des Kannengatters 4 erstreckt. Ein zweites Teilstück der Abfallrinne 26 ist
parallel zur Querseite des Kannengatters 4 gehalten und
verbindet die Abfallrinne 26 mit der Abfallkanne 8.
Die Abfallrinnen 9 und 26 erstrecken sich im wesentlichen
bis zu jeweils eine letzten Kanne einer Kannenreihe der Kannengruppen 29.1 und 29.2.
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Im
Betriebszustand wird das durch die Abzugseinrichtung 2 ein
aus der Spinneinrichtung 1 abgezogenes Spinnkabel 6 kontinuierlich
der Ablegeeinrichtung 3 zugeführt, welche das Spinnkabel 6 durch
das Fördermittel 10 kontinuierlich
in eine Kanne 5 des Kannengatters 4 füllt. Hierzu
wird die Ablageeinrichtung 3 mit dem Fördermittel 10 in eine
Füllposition
oberhalb einer der Kannen 5 des Kannengatters 4 geführt.
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In
den Betriebsphasen, in welchen durch Störungen ein nur mangelhaftes
und qualitativ nicht einwandfreies Spinnkabel erzeugt wird, wird
der jeweilige Füllvorgang
einer der Kannen 5 unterbrochen und die Ablegeeinrichtung 3 wird
in eine Abfallsposition oberhalb der Abfallkanne 8 verfahren.
Eine derartige Situation ist beispielsweise in der 1 dargestellt.
Um das Fördermittel 10 aus
einer jeweiligen Füllposition
in die Abfallposition zu führen,
wird die Ablageeinrichtung 3 und damit das Fördermittel 10 auf
einer vorbestimmten Führungsbahn
direkt oberhalb einer der Abfallrinnen 9 oder 26 geführt. Das nach
wie vor kontinuierlich geförderte
mangelhafte Spinnkabel 6 wird durch das Fördermittel 10 während der
Wegstrecke der Ablageeinrichtung 3 zu Abfallposition kontinuierlich
in die Abfallrinne 9 oder 26 gefördert, bis
das Fördermittel 10 in
der Abfallposition oberhalb der Abfallkanne 8 positioniert
ist. Während der
Wegstrecke wird das Fördermittel
bevorzugt in einer mittleren Ruhestellen gehalten, so dass eine
sichere Aufnahme des Spinnkabels in der Abfallrinne 9 oder 26 möglich wird.
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Sobald
das Fördermittel 10 in
der Abfallposition gehalten ist, kann eine zum Ablegen des Spinnkabels 6 in
die Abfallkanne 8 oszillierende Bewegung des Fördermittels 10 aktiviert
werden, um damit die Füllmenge
innerhalb der Abfallkanne 8 zu maximieren.
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Sobald
die Störung
in dem Herstellungsprozess beseitigt ist und ein einwandfreies Spinnkabel 6 erzeugt
wird, wird die Ablageeinrichtung 3 aktiviert, um das Fördermittel 10 aus
der Abfallposition in eine Füllposition
oberhalb einer der Kannen 5 des Kannengatters 4 zu
bringen. Hierbei wird das Fördermittel 10 ebenfalls
in einer Führungsbahn
geführt,
die sich oberhalb der Abfallrinnen 9 oder 26 erstreckt,
so dass ein undefiniertes Ablegen des Spinnkabels in dem Kannengatter 4 vermieden
wird. Sobald das Fördermittel 10 die
neue Füllposition
erreicht hat, lässt
sich der Prozess fortsetzen. Insoweit können Prozessunterbrechungen
bei einer kontinuierlichen Förderung
des Spinnkabels sicher bewältigt
werden, ohne dass es zu einer undefinierten Spinnkabelablage innerhalb
des Kannengatters 4 kommt. Die in den Abfallrinnen 9 oder 26 abgelegten
Spinnkabelfasern werden nach Beendigung der Prozessunterbrechung manuell
oder automatisch abgeführt
und vorzugsweise unmittelbar in die Abfallkanne 8 geführt. Die
Abfallkanne 8 ist bevorzugt auswechselbar neben dem Kannengatter 4 gehalten,
so dass der Spinnkabelabfall durch Auswechselung der Abfallkanne 8 abführbar ist.
Es besteht auch die Möglichkeit,
die Abfallkanne 8 in dem Kannengatter 4 zu integrieren,
so dass der Spinnkabelabfall durch Entleerung der Abfallkanne 8 abgeführt wird.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es üblich, dass
eine Vielzahl von Spinnstellen nebeneinander parallel jeweils ein
Filamentbündel
erzeugen, die gemeinsam das Spinnkabel 6 bilden. Bei Prozessbeginn
ist es daher erforderlich, jedes einzelne Filamentbündel jeder
Spinnstelle an den Walzen anzulegen und kontinuierlich zu fördern. In
dieser Phase des Prozessbeginns wird während einer Anlegzeit ein Spinkabel
durch das Fördermittel 10 gefördert, das
einen unzureichenden zu kleinen Kabeltiter aufweist. Derartige Zustände sind
auch in Form von Fadenbrüchen
der Filamentbündel
möglich.
Um das für
den weiteren Verarbeitungsprozess zu dünne Spinnkabel kontinuierlich
abführen
zu können,
wird die Ablageeinrichtung 3 mit dem Fördermittel 10 in der
Abfallposition gehalten, so dass das Spinnkabel 6 kontinuierlich
in die Abfallkanne 8 geführt wird. Der Vorgang wird
solange fortgesetzt, bis eine Mindestanzahl der Filamentbündel 7 an
den Walzen und somit zu dem Spinnkabel 6 angelegt sind.
Die Mindestanzahl der Filamentbündel
richtet sich dabei nach den Toleranzen des Kabeltiters, mit welchem
ein für
die Weiterverarbeitung ausreichende Faserstärke durch das Spinnkabel noch
gewährleistet
ist.
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Neben
den Phasen des Prozessbeginns oder der Prozessunterbrechung besteht
auch die Möglichkeit,
die Ablegeeinrichtung 3 mit dem Fördermittel 10 während einer
Wartung in die Abfallposition zu positionieren. Grundsätzlich wird
damit erreicht, dass während
des Betriebes die Kannen des Kannengatters 4 mit vorzugsweise
gleichmäßiger Qualität des Spinnkabels
gefüllt
werden. Somit ist das gezeigte Ausführungsbeispiel bevorzugt geeignet,
um die Spinnkabel einer der Kannengruppen gemeinsam abzuziehen und
als Tow über
die Ablaufwalze einer Faserstraße
zuzuführen.
Die Kannengruppen 29.1 und 29.2 werden daher abwechselnd
befüllt
und entleert.
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In 4 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
in einer Teilansicht dargestellt, wobei die Spinneinrichtung und
die Abzugseinrichtung identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 ausgebildet
ist, so dass nur die Ablegeeinrichtung 3 und das Kannengatter 4 gezeigt
sind. Insoweit wird zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel Bezug genommen
und nachfolgend nur die Unterschiede erläutert.
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Die
Ablegeeinrichtung 3 ist oberhalb des Kannengattes 4 angeordnet.
Das Kannengatter 4 weist insgesamt vier Kannenreihen auf,
die jeweils eine Mehrzahl von Kannen 5 enthalten. Die Kannenreihen
sind zu zwei Kannengruppen 29.1 und 29.2 aufgestellt.
Am Ende jeder Kannengruppe 29.1 und 29.2 ist jeweils
eine Ab fallkanne 8.1 und 8.2 neben dem Kannengatter 4 aufgestellt.
Die Abfallkannen 8.1 und 8.2 sind den beiden Kannenreihen
der Kannengruppen 29.1 und 29.2 mittig zugeordnet.
Oberhalb der Kannenreihen der Kannengruppen 29.1 und 29.2 ist
mittig zwischen den Kannenreihen jeweils eine Abfallrinne 9.1 und 9.2 parallel
zu einer Längsseite
des Kannengatters gehalten. Die Abfallrinnen 9.1 und 9.2 erstrecken
sich dabei bis zu einer letzten Kanne der jeweiligen Kannenreihen.
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Mittig
zwischen den Kannengruppen 29.1 und 29.2 ist oberhalb
der Kannen 5 eine Kabelführung 25 vorgesehen,
die mit einer hier nicht dargestellten Ablaufwalze an einer Ablaufseite
des Kannengatters 4 zusammenwirkt.
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Zum
Befüllen
der Kannen des Kannengatters 1 mit einem Spinnkabel 6 weist
die Ablegeeinrichtung 3 einen Führungsschlitten 31 in
einer Hängebahn 32 auf.
Die Hängebahn 32 ist
im wesentlichen durch zwei Führungsschienen 33 gebildet,
in welchem die Rollen 34 des Führungsschlittens 31 geführt sind.
An dem Führungsschlitten 31 ist
ein Schlittenträger 35 befestigt,
welcher als auskragender L-förmiger Arm
ausgebildet ist. An dem Schlittenträger 35 ist ein Roboter 36 hängend angeordnet,
wobei der Roboter 36 einen mehrachsigen Roboterarm 37 aufweist,
der nach unten zum Kannengatter 4 hin gewandt ist und an
seinem freien Ende einen Träger 22 mit
dem Fördermittel 10 trägt. Der
Roboter 36 läßt sich
beispielsweise durch handelübliche
Industrieroboter bilden, die beispielsweise über sechs Bewegungsachsen des
Roboterarmes mittels Aktoren und Antriebe die Bewegung des Fördermittels 10 ausführen. Der
Roboter 36 wird hierzu mit der Robotersteuerung 43 gesteuert.
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Die
Hängebahn 32 ist
in der Symmetrieebene des Kannengatters 4 gehalten, so
dass der Roboterarm 37 wahlweise zur Befüllung der
Kannen der Kannengruppe 29.1 oder der Kannengruppe 29.2 geführt wird.
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Das
Fördermittel 10 am
freien Ende des Roboterarmes 37 führt das Spinnkabel 6 im
wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit in eine jeweils zugeordnete
Kanne des Kannengatters 4. Zur Zuführung des Spinnkabels 6 ist
eine Zuführeinrichtung 38 vorgesehen,
die an dem auskragenden Ende des Schlittenträgers 35 gehalten ist.
Die Zuführeinrichtung 38 weist
hierzu mehrere Förderwalzen 40 und mehrere
Abzugswalzen 41 auf. Die Abzugswalzen 41 sind
unmittelbar einer hier nicht dargestellten Abzugseinrichtung nachgeordnet.
Die Förderwalzen 40 sind
mit einer dem Fördermittel 10 vorgeordneten Umlenkwalze 46 in
einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei das Spinnkabel 6 im
wesentlichen im horizontalen Lauf zwischen der Zuführeinrichtung 38 und
der Umlenkwalze 46 geführt
wird. Die Förderwalzen 40 und
die Abzugswalzen 41 sind hierzu an einem L-förmigen Walzenträger 39 angeordnet,
wobei das Spinnkabel vom Übergang
von den Abzugswalzen 41 zu den Förderwalzen 40 um 90° umgelenkt wird.
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Der
Zuführeinrichtung 38 ist
eine Sensormittel 45 zugeordnet, durch welches der Fadenlauf
des Spinnkabels 6 sensiert wird. Das Sensormmittel 45 ist
mit einer Steuereinrichtung 42 gekoppelt, die mit der Robotersteuerung 43 und
mit einem Linearantrieb 44 gekoppelt ist. Durch den Linearantrieb 44 wird
der Führungsschlitten 31 aktiviert,
so dass der Roboter 36 entlang des Kannengatters geführt wird. Durch
die Robotersteuerung 42 werden die Antriebe und Aktoren
des Roboterarmes 37 zur Bewegung des Fördermittels 10 gesteuert.
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Bei
dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden mangelnde Zustände
des Spinnkabels 6 über
das Sensormittel 45 erfaßt. Als Sensormittel 45 können hierbei
beispielsweise optische Sensoren eingesetzt werden. Sobald in der
Steuereinrichtung 42 eine unzureichende Toleranzabweichung
des Spinnkabels 6 hinsichtlich Kabeltiter registriert wird,
wird über
die Steuereinrichtung 34 Steuersignale zu der Robotersteuerung 43 und
dem Linearantrieb 44 geleitet, die zu einem Abbruch des
Füllvorgangs
führen
und das För dermittel
in einer Führungsbahn
oberhalb der Abfallrinnen 9.1 oder 9.2 zu einer
der Abfallkannen 8.1 oder 8.2 führt. Damit
ist eine schnelle und effektive Umsetzung bei Störungen des Herstellungsprozesses
gewährleistet,
so dass die Kannen 5 in dem Kannengatter 4 nur
mit einwandfreien Spinnkabeln befüllbar sind.
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Das
Sensormittel 45 läßt sich
auch unmittelbar in den Spinneinrichtungen durch einzelne Fadensensoren
ersetzen.
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Das
in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist insbesondere
auch bei einem Prozessbeginn geeignet, um bei Erreichen einer Mindestanzahl
von Filamentbündeln
zur Bildung des Spinnkabels den Herstellungsprozess damit die Ablage
des Spinnkabels in die Kannen einzuleiten. Hierbei wird über die Steuereinrichtung 34 der
Robotersteuerung 43 und dem Linearantrieb 44 entsprechende
Steuersignale aufgegeben, um das Fördermittel 10 aus
der jeweiligen Abfallposition in eine Füllposition zu führen. Hierbei
wird das Fördermittel
in einer Führungsbahn oberhalb
der Abfallrinnen 9.1 oder 9.2 gehalten, so dass
das kontinuierlich geförderte
Spinnkabel sicher aufgenommen werden kann.
-
- 1
- Spinneinrichtung
- 2
- Abzugseinrichtung
- 3
- Ablegeeinrichtung
- 4
- Kannengatter
- 5
- Kanne
- 6
- Spinnkabel
- 7
- Filamentbündel
- 8,
8.1, 8.2
- Abfallkanne
- 9,
9.1, 9.2
- Abfallrinne
- 10
- Fördermittel
- 11
- Extruder
- 12.1,
12.2 ... 12.5
- Spinnstelle
- 13
- Spinnpumpe
- 14
- Spinndüse
- 15
- Kühlvorrichtung
- 16
- Präparationsvorrichtung
- 17
- Fadenführer
- 18
- Umlenkwalze
- 19
- Abzugswalzen
- 20
- Führungsrahmen
- 21
- Gestellschlitten
- 22
- Träger
- 23
- Lieferwalze
- 24
- Ablaufwalze
- 25
- Kabelführung
- 26
- mehrteilige
Abfallrinne
- 27
- Schmelzeverteiler
- 28
- Führungswalzen
- 29.1,
29.2
- Kannengruppe
- 30
- Ablaufseite
- 31
- Führungsschlitten
- 32
- Hängebahn
- 33
- Führungsschienen
- 34
- Rollen
- 35
- Schlittenträger
- 36
- Roboter
- 37
- Roboterarm
- 38
- Zuführeinrichtung
- 39
- Walzenträger
- 40
- Förderwalze
- 41
- Abzugswalze
- 42
- Steuereinrichtung
- 43
- Robotersteuerung
- 44
- Linearantrieb
- 45
- Sensormittel
- 46
- Umlenkwalze