DE102007003949A1

DE102007003949A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Ablage eines Spinnkabels

Info

Publication number: DE102007003949A1
Application number: DE102007003949A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schoennagel; Olaf Schwarz; Matthias Strebe; Uwe Münster
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2007-08-23

Abstract

Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung und Ablage eines Spinnkabels beschrieben. Hierbei wird eine Mehrzahl von Filamentbündeln aus einer Polymerschmelze parallel nebeneinander gesponnen, abgezogen und zu einem Spinnkabel zusammengefasst. Das Spinnkabel wird durch ein beweglich geführtes Fördermittel kontinuierlich in Kannen eines Kannengatters abgelegt, wobei die Kannen im Kannengatter nacheinander befüllt werden. Um bei Prozessbeginn oder bei Prozessunterbrechungen anfallendes minderwertiges Spinnkabel sicher aufnehmen zu können, ist erfindungsgemäß eine Abfallkanne dem Kannengatter zugeordnet, in welcher das Spinnkabel während eines Prozessbeginns oder einer Prozessunterbrechung hineingefördert wird.

Description

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.

Das Verfahren sowie die Vorrichtung sind aus der internationalen Patentanmeldung WO 2005/078172 A1 bekannt.

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.

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.

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.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 9 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.

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.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist hierzu zumindest eine separate Abfallkanne, die den Kannen des Kannengatters unmittelbar zugeordnet ist.

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.

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.

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.

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.

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.

Die Abfallkanne ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt in einer Position außerhalb des Kannengatters angeordnet, so dass eine Auswechselung in einfacher Weise möglich ist.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es stellen dar:
1 schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
2 schematisch eine Seitenansicht der Ablegeeinrichtung mit zugeordnetem Kannengatter des Ausführungsbeispiels aus 1
3 schematisch eine Draufsicht auf das Kannengatter des Ausführungsbeispiels aus 1
4 schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
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.
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.
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.
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.
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.
Der Abzugseinrichtung 2 sind Führungswalzen 28 nachgeordnet, durch welche das Spinnkabel 6 zu der Ablegeeinrichtung 3 geführt wird.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Das Sensormittel 45 läßt sich auch unmittelbar in den Spinneinrichtungen durch einzelne Fadensensoren ersetzen.
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

Claims

Verfahren zur Herstellung und Ablage eines Spinnkabels, bei welchem eine Mehrzahl von Filamentbündel aus einer Polymerschmelze parallel nebeneinander gesponnen, abgezogen und zu dem Spinnkabel zusammengefasst werden und bei welchem das Spinnkabel durch ein beweglich geführtes Fördermittel in Kannen eines Kannengatters abgelegt wird, wobei die Kannen im Kannengatter nacheinander befüllt werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Prozessbeginn und/oder einer Prozessunterbrechung das Spinnkabel in eine separate Abfallkanne gefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Förderung des Spinnkabels das Fördermittel aus einer Abfallposition oberhalb der Abfallkanne heraus bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das aus einer Teilanzahl der Filamentbündel gebildete Spinnkabel kontinuierlich in die Abfallkanne gefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach Überschreiten einer Mindestanzahl der das Spinnkabel bildenden Filamentbündel die Förderung des Spinnkabels in die Abfallkanne unterbrochen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abbruch der Befüllung einer der Kannen des Kannengatters das Spinnkabel kontinuierlich in eine Abfallrinne gefördert wird, welche mit einem Ende der Abfallkanne zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel nach Abbruch der Befüllung einer der Kannen auf einer Führungsbahn oberhalb der Abfallrinne bis zu der Abfallposition geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Wiederaufnahme der Befüllung einer der Kannen das Fördermittel aus der Abfallposition heraus entlang der Führungsbahn oberhalb der Abfallrinne bis zu einer Füllposition geführt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfallkanne während der Befüllung der Kannen des Kannengatters ausgewechselt oder entleert wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Spinneinrichtung (1), mit einer Abzugseinrichtung (2), mit einer Ablegeeinrichtung (3), die ein beweglich geführtes Fördermittel (10) aufweist, und mit einer Vielzahl von Kannen (5) ei nes Kannengatters (4), wobei die Ablegeeinrichtung (3) oberhalb des Kannengatters (4) verfahrbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine separate Abfallkanne (8) den Kannen (5) des Kannengatters (4) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfallkanne (8) in einer Position außerhalb des Kannengatters (4) auswechselbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfallkanne (8) an einer Querseite des Kannengatters (4) gegenüberliegend einer Ablaufseite (30) des Kannengatters (4) angeordneten ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Kannengatters (4) den Kannen (5) zumindest eine Abfallrinne (9) zugeordnet ist, welche sich seitlich neben den Kannen (5) erstreckt und mit einem Ende der Abfallkanne (8) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfallrinne (9) parallel zu einer Längsseite des Kannengatters (4) oberhalb und mittig zwischen zwei Reihen der Kannen (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfallrinne (26) durch mehrere miteinander verbundene Teilstücke gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablegeeinrichtung (3) eine Steuereinrichtung (42) zur Steuerung der Positionierung und Bewegung des Fördermittels (10) zugeordnet ist und dass die Steuereinrichtung (42) mit Sensormittel (45) zur Überwachung der Filamentbündel (7) und/oder zur Überwachung des Spinnkabels (6) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablegeeinrichtung (3) einen Roboter (36) mit einem mehrachsigen Roboterarm (37) aufweist, welcher Roboter (36) am freien Ende seines Roboterarmes (37) das Fördermittel (10) trägt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboterarm (37) zumindest fünf Bewegungsachsen aufweist, durch welche die Positionierung und die Bewegungen des Fördermittels (10) in einer der Füllpositionen zum Füllen der zugeordneten Kannen (5) oder in der Abfallposition zum Fördern des Spinnkabels (6) in die Abfallkanne (8) ausführbar und steuerbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablegeeinrichtung (3) einen Führungsschlitten (31) aufweist, welcher den Roboter (36) hält und welcher in zumindest einer Führungsbahn (32) oberhalb des Kannengatter (4) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (36) hängend an dem Führungsschlitten (31) gehalten ist.