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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schmelzgesponnenen Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von schmelzgesponnenen Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
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Ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung sind beispielsweise aus der
EP 0 580 071 A2 bekannt.
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Der Herstellungsprozess von synthetischen Fäden, bei welchem eine Vielzahl von feinsten Filamentsträngen aus einer Polymerschmelze extrudiert und zu einem Faden zusammengeführt werden, erfordert eine intensive Überwachung der Prozessparameter, um höchste Garnqualitäten an den Fäden zu erhalten. So ist es aus der genannten Druckschrift bekannt, den Herstellungsprozess zu überwachen, wobei ein ständiger Abgleich zwischen gemessenen Prozess- oder Produktparametern mit hinterlegten Sollwerten erfolgt. Neben der eigentlichen Fadenqualität ist dabei auch die Wickelqualität der Spule zu beachten, da im Weiterverarbeitungsprozess ein gleichmäßiger Abzug des Fadens von einer gewickelten Spule von großer Bedeutung ist.
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Bei dem bekannten Verfahren und bei der bekannten Vorrichtung wird daher ein Qualitätsparameter ermittelt, der die jeweilige Qualität der Spule unter Berücksichtigung der Ist-Soll-Vergleiche der Produktparameter und Prozessparameter spezifiziert. Derartige Qualitätsparameter werden der Spule unmittelbar nach dem Aufwickeln zugeordnet, so dass eine spätere Identifizierung der Garn- bzw. Spulenqualität möglich ist. Hierzu werden die innerhalb einer Maschinensteuerung ermittelten und hinterlegten Daten des Qualitätsparameters visualisiert ausgegeben, so dass beispielsweise eine Laufzettel oder ein Aufdruck der Spule zuzuordnen ist.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Verfahren sowie die gattungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von schmelzgesponnenen Fäden derart weiterzubilden, dass bereits bei der Herstellung der Fäden eine qualitätsabhängige Sortierung der Spulen möglich wird.
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Diese Aufgabe wird für ein Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Qualitätsparameter einer der Spulen als digitaler Datensatz gespeichert und einem Transportsystem zum Abtransport der Spulen übergeben wird und dass der Datensatz einem Ablagesystem zur Identifizierung einer Qualitätsstufe der Spule zugeführt wird.
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Für die Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Aufwickelstation ein Transportsystem und ein Ablagesystem zugeordnet sind, dass das Transportsystem eine mit der Maschinensteuerung verbundene Transportsteuerung aufweist und dass das Ablagesystem eine mit der Transportsteuerung verbundene Ablagesteuerung aufweist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass bereits alle während des Herstellungsprozesses vorhandenen Daten nutzbar sind, um in einem nachgeordneten Transport- und Ablagesystem eine qualitätsabhängige Sortierung vornehmen zu können. So lässt sich zu jeder gewickelten Spule im Herstellungsprozess ein digitaler Datensatz generieren und der Spule zuordnen, welcher zumindest ein Qualitätsparameter beispielsweise den Spulendurchmesser oder eine Wickelspannung enthält.
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Um eine Sortierung in mehreren Qualitätsstufen durchführen zu können, ist die Verfahrensvariante bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Spule in Abhängigkeit von dem Qualitätsparameter in eine von mehreren Ablagestationen des Ablagesystems einsortiert wird. So lassen sich in Abhängigkeit von dem Qualitätsparameter durch einen direkten Vergleich mit Sollwerten des Qualitätsparameters die Spulen mit unterschiedlichen Qualitäten in unterschiedlichen Ablagestationen einsortieren.
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Vorteilhaft können hierbei die Einführung bestimmter Qualitätsstufen sein, so dass beispielsweise eine A, B, C-Qualitätsstufe entsprechende Ablagestationen zugewiesen sind.
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Grundsätzlich besteht dabei jedoch auch die Möglichkeit, die Spule vor dem Ablegen in der Ablagestation eine Kennzeichnung mit Angabe des Qualitätsparameters zuzuweisen. Damit können vor einem Weiterverarbeitungsprozess genau Analysen zur Verwendung der auf den Spulen gewickelten Fäden durchgeführt werden.
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Zur Erhöhung der Automatisierung ist desweiteren vorgesehen, dass die Spulen nach dem Wickeln auf einen einer Aufwickelstation zugeordneten Ablagetisch abgelegt werden. So lässt sich die in einer Aufwickelstation erzeugte Spule unmittelbar ohne einen manuellen Eingriff von einem auskragenden Spulendorn der Aufwickelstation abstreifen und auf den Ablagetisch niederlegen.
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Damit der digitale Datensatz ständig mit der gewickelten Spule verknüpft bleiben, ist desweiteren vorgesehen, dass die Spule zum Abtransport von dem Ablagetisch in eine Spulenmulde eines Transportbandes abgelegt wird, wobei die Spulenmulde des Transportbandes innerhalb des Transportsystems mit dem digitalen Datensatz der Spule verknüpft wird. Die Verknüpfung zwischen der Spulenmulde und dem digitalen Datensatz lässt sich über Sensorik oder einen Adressencode der Spulenmodule realisieren.
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Grundsätzlich sind alle den Faden und/oder die Spule bestimmenden Qualitätskriterien nutzbar, um eine Sortierung auszuführen. Der Qualitätsparameter der Spule wird jedoch bevorzugt durch einen Spulendurchmesser, einen Produktionskennwert, ein Spulengewicht und/oder ein Produktkennwert bestimmt. Als Produktionskennwert können hierbei Fadengeschwindigkeiten, Behandlungstemperaturen, Behandlungsdrücke usw. verwendet werden. Als Produktkennwerte sind Fadenspannung, Fadentiter, Fadenmaterial usw. geeignet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt den besonderen Vorteil, dass die in dem Herstellungsprozess ermittelten Daten und Parameter nutzbar sind, um den anschließenden Transport und die anschließende Sortierung der gewickelten Spulen vorzunehmen. Wesentlich hierbei ist, dass der elektronische Weg des Datensatzes von der Maschinensteuerung, zur Transportsteuerung und zur Ablagesteuerung synchronisiert zu dem Transportweg der Spule von der Aufwickelstation zum Transportsystem und dem Ablagesystem erfolgt.
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Zur Aufnahme der Spulen in verschiedenen Qualitätsstufen ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, bei welcher das Ablagesystem mehrere Ablagestationen aufweist, die zur Aufnahme von Spulen in verschiedenen Qualitätsstufen ausgebildet sind.
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Um auch größere Strecken zwischen einer der Aufwickelstationen und dem Ablagesystem zu überbrücken, weist das Transportsystem ein Transportband mit mehreren Spulenmulden zur Aufnahme einer der Spulen auf, wobei die Spulenmulden innerhalb der Transportsteuerung identifizierbar ausgebildet sind. So lässt sich jede in einer der Spulenmulden abgelegte Spule mit dem zugeordneten Datensatz des Qualitätsparameters verknüpfen.
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Bei Verwendung eines Transportbandes hat sich die Ablagestation bewährt, bei welcher mehrere Aufschieber vorgesehen sind, die seitlich neben dem Transportband angeordnet sind und die jeweils einen mit der Ablagesteuerung verbundenen Schubaktor aufweisen. Somit lassen sich in Abhängigkeit von dem der Ablagesteuerung zugeführten Datensatz ein individuelle Abnahme der Spulen von dem Transportband gewährleisten.
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Die Übergabe zwischen der Aufwickelstation und dem Transportsystem wird bevorzugt durch einen Ablagetisch realisiert, welcher der Aufwickelstation zugeordnet ist und welcher zumindest eine Schubeinheit zum Abschieben der Spulen in eine Spulmulde des Transportbandes aufweist.
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Die Erfindung ist somit besonders geeignet, um in einem Schmelzspinnprozess eine für die Weiterverarbeitung erforderliche Sortierung zu erhalten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
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1 schematisch eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von schmelzgesponnenen Fäden
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2 schematisch eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels aus 1
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In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von schmelzgesponnenen Fäden schematisch in einer Gesamtansicht dargestellt. Die 2 zeigt eine Draufsicht der Wickelstationen mit angegliederten Transportsystem und Ablagesystem des Ausführungsbeispiels aus 1.
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Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
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Das Ausführungsbeispiel weist eine Spinneinrichtung 1 auf, die in mehrere Spinnpositionen 1.1, 1.2 und 1.3 aufgeteilt ist. In diesem Ausführungsbeispiel weist jede der Spinnpositionen 1.1 bis 1.3 jeweils ein Spinndüse 2 auf, die an einer Unterseite eines Spinnbalkens 5 gehalten ist. Der Spinndüse 2 ist eine hier nicht dargestellte Spinnpumpe zugeordnet, die über eine Schmelzezuführung 7 mit einer hier nicht dargestellten Schmelzequelle gekoppelt ist.
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Unterhalb des Spinnbalkens 6 ist eine Kühlvorrichtung 3 angeordnet, die jeweils mit einem Spinnschacht 4 zusammenwirkt. Hierbei weist jede Spinnposition 1.1 bis 1.3 einen Spinnschacht 4 mit einem kegelförmigen Auslass auf. Die Kühlvorrichtung 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel als sogenannte Querstromanblasung ausgebildet, wobei eine Kühlluftstrom aus einer Blaswand quer auf die aus den Spinndüsen 2 extrudierten Filamentstränge gerichtet ist. An dieser Stelle sei jedoch ausdrücklich erwähnt, dass auch andere hier nicht dargestellte Kühlprinzipien der Abkühlung der Filamente innerhalb des Spinnschachtes 4 genutzt werden können. So lassen sich aus sogenannte Blaskerzen, bei welcher ein von innen nach außen gerichteter Kühlstrom oder sogenannte Kühlzylinder, bei welcher ein von außen nach innen gerichteter Kühlstrom erzeugt wird, zur Abkühlung nutzen.
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Unterhalb der Spinnschächte 4 sind den Spinnpositionen 1.1 bis 1.3 jeweils separate Behandlungsmodule 6.1, 6.2 und 6.3 zugeordnet, um die aus der Spinneinrichtung 1 erzeugten Fäden aufzunehmen. Die Behandlungsmodule 6.1 bis 6.3 sind in diesem Ausführungsbeispiel identisch ausgeführt und weisen eine Behandlungseinrichtung 8 und eine Aufwickelstation 12 auf. Die Behandlungseinrichtung 8 umfasst eine Streckeinrichtung 8.1 und eine Kräuseleinrichtung 8.2. Die Streckeinrichtung 8.1 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Abzugsgalettenduo 9 und ein Streckgalettenduo 10 dargestellt. Das Abzugsgalettenduo 9 und das Streckgalettenduo 10 weisen jeweils zwei angetriebene Galetten auf, an dessen Umfang die Fäden geführt sind.
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Die Kräuseleinrichtung 8.2 ist in diesem Ausführungsbeispiel nur schemenhaft dargestellt. So sind Kräuseleinrichtungen bekannt, die eine Texturierdüse mit angrenzender Stauchkammer und eine Kühltrommel aufweisen.
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Unterhalb der Behandlungseinrichtungen 8 weisen die Behandlungsmodule 6.1 bis 6.3 jeweils eine Aufwickelstation 12 auf. Zum Aufwickeln des Fadens weist die Aufspulstation 12 zwei angetriebene Spulspindeln 14.1 und 14.2 auf, die an einem drehbaren Spindelträger 13 gehalten sind. Durch den Spindelträger 13 werden die Spulspindeln 14.1 und 14.2 abwechselnd zwischen einer Betriebsstellung und einer Wechselstellung geführt. In der Betriebsstellung wirken die Spulspindeln 14.1 und 14.2 mit einer Andrückwalze 15 und einer Changiereinrichtung 16 zusammen, um einen Faden 31 zu einer Spule 30 zu wickeln.
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Die Behandlungsmodule 6.1, 6.2 und 6.3 sind nebeneinander angeordnet und bilden somit eine Maschinenlängsseite, an denen die Aufspulstationen 12 nebeneinander gehalten sind.
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Zur Aufnahme fertig gewickelter Spulen ist jeder Aufwickelstation 12 ein Ablagetisch 18 zugeordnet. Der Ablagetisch 18 ist so ausgelegt, dass eine in der Wechselstellung gehaltene Spulspindel 14.1 oder 14.2 eine Vollspule durch Abstreifen von der Spulspindel übergeben kann.
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Der Herstellungsprozess zum Schmelzspinnen der Fäden in den Spinnpositionen sowie zur Behandlung und Aufwicklung der Fäden zu Spulen wird über eine Maschinensteuerung 17 gesteuert. Dabei sind eine Mehrzahl von Sensoren und Aktoren mit der Maschinensteuerung 17 gekoppelt, um den gesamten Herstellungsprozess zu überwachen und zu steuern.
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Parallel zur Maschinenlängsseite ist den Behandlungsmodulen 6.1, 6.2 und 6.3 ein Transportsystem 20 zugeordnet. Das Transportsystem 20 weist ein angetriebenes Transportband 21 auf, das über ein oder mehrere Treibräder 22 geführt ist. Das Transportband 21 weist an einer den Aufwickelstationen 12 zugewandten äußeren Seite eine Mehrzahl von Spulmulden 23 auf.
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Wie insbesondere aus der 2 hervorgeht, ist das Transportband 21 unmittelbar angrenzend zu den Ablagetischen 18 angeordnet. Die Ablagetische 18 weisen eine Schubeinheit 19 auf, durch welche eine auf dem Ablagetisch abgelegte Vollspule in eine Spulmulde 23 des Transportbandes 21 verschoben werden kann. Das Transportband 21 wird über eine Transportsteuerung 24 gesteuert, die mit der Maschinensteuerung 17 gekoppelt ist. Jeder der an dem Transportband 21 vorgesehenen Spulenmulden 23 sind über ein hier nicht dargestelltes Sensorsystem mit der Transportsteuerung 24 verbunden, so dass jede der Spulenmulden 23 an dem Transportband 21 identifizierbar ist.
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An einem freien Ende des Transportbandes 21 wirkt das Transportsystem 20 mit einem Ablagesystem 29 zusammen. Das Ablagesystem 29 weist in diesem Ausführungsbeispiel mehrere Ablagestationen 26.1, 26.2 und 26.3 auf. Jede der Ablagestationen wirkt mit einem Ausschieber 27.1, 27.2 und 27.3 sowie einem Schubaktor 28.1, 28.2 und 28.3 zusammen. Die Schubkatoren 28.1 bis 28.3 werden über eine Ablagesteuerung 29 gesteuert. Die Ablagesteuerung 29 ist mit der Transportsteuerung 24 zum Datenaustausch verbunden.
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Die Ablagestationen 26.1, 26.2 und 26.3 sind derart ausgelegt, um jeweils Spulen einer bestimmten Qualitätsstufe aufnehmen zu können. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Qualitätsstufen mit dem Kennbuchstaben A, B und C definiert. So lassen sich die Spulen beispielsweise in einer A-Qualität, B-Qualität und C-Qualität unterscheiden und sortieren.
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Während der Herstellung und des Wickelvorgangs werden durch die Maschinensteuerung 17 kontinuierlich Material- und Spulenparameter erfasst und temporär gespeichert. Der Wickelvorgang einer Spule innerhalb einer der Aufwickelstationen 12 wird beendet, wenn die Spule einen vorgegebenen Enddurchmesser erreicht hat oder wenn der Faden während des Aufwickelns bricht. So können Spulen mit unterschiedlichem Enddurchmesser entstehen, so dass beispielsweise der Spulendurchmesser als ein Qualitätsparameter erfasst wird. Nach Beendigung des Wickelprozesses einer Spule wird für diese Spule in der Maschinensteuerung 17 ein digitaler Datensatz generiert und gespeichert. Der digitale Datensatz enthält zumindest den Qualitätsparameter, der in diesem Ausführungsbeispiel der Spulendurchmesser sein könnte. Es können aber auch alle relevanten Produktions- und Qualitätskriterien die Ermittlung des Datensatzes herangezogen werden. Innerhalb der Aufwickelstation 12 findet ein Spulenwechsel statt, so dass die fertig gewickelte Spule 30 von der Aufwickelstation 12 dem zugeordneten Ablagetisch 18 zugeführt wird. Der Datensatz der Spule 30 wird an den entsprechenden Speicherplatz innerhalb der Maschinensteuerung 17 übergeben.
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Zum Spulenabtransport läuft das Transportband 21 parallel zu den an einer Maschinenlängsseite angeordneten Ablagetische 18 der Aufwickelstationen 12. Das Transportband 21 weist eine Mehrzahl von Spulenmulden 23 auf, wobei jede Spulenmulde 23 eine Spule 30 aufnehmen kann. Liegt eine fertige Spule 30 auf einem der Ablagetische 18 wird über die Verknüpfung zwischen der Maschinensteuerung 17 und der Transportsteuerung 24 eine leere Spulenmulde 23 des Transportbandes 21 an die Position des betreffenden Ablagetisches 18 geführt, so dass die Spule 30 mittels eine Schubeinheit 19 von dem Ablagetisch 18 in die Spulenmulde 23 geführt werden kann. In diesem Moment übergibt die Maschinensteuerung 17 den digitalen Datensatz der Spule 30 an die Transportsteuerung 24, die den digitalen Datensatz mit der Spulenmulde 23 verknüpft, die die Spule 30 enthält. Somit sind sämtliche Informationen der Spule 30 in der Transportsteuerung 24 enthalten und über die Muldenidentifikation mit der betreffenden Spule 30 verknüpft.
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Das Transportband 21 führt die Spule 30 nun zu dem Ablagesystem 25, in welcher mehrere Ablagestationen zur Sortierung der Spulen vorgesehen sind. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt das Ablagesystem 25 drei Ablagestationen 26.1, 26.2 und 26.3, um die Spulen in drei Qualitätsstufen A, B und C einteilen. In diesem Ausführungsbeispiel enthält die erste Ablagestation 26.1 die Qualität C, die zweite Ablagestation 26.2 die Qualität B und die dritte Ablagestation 26.3 die Qualität A. Erreicht nun eine Spule auf dem Transportband 21 die Ablagestationen 26.1 bis 26.3 wird ein für die Qualitätsstufen hinterlegter Sollwert mit dem in der Transportsteuerung 24 gespeicherte Datensatz der Spule verglichen. Für den Fall, dass die Spule in dem Vergleich die Qualität A aufzeigt, wird die Spulmulde 23 des Transportbandes 21 zur Ablagestation 26.3 geführt. Gleichzeitig wird über die Ablagesteuerung 29 der Ausschieber 27.3 durch einen Schubaktor 28.3 aktiviert, um die Spule aus der Spulenmulde 23 zur Ablagestation 26.3 zu führen. Der Datensatz wird in diesem Fall von der Transportsteuerung 24 der Ablagesteuerung 29 übergeben.
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Zur Visualisierung und Kennzeichnung besteht die Möglichkeit, dass das Ablagesystem 25 eine Ausgabeeinheit aufweist, durch welche ein Aufdruck mit dem Qualitätsparameter erzeugbar ist. Der Aufdruck könnte dann beispielsweise als Etikett der Spule angeheftet werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von schmelzgesponnenen Fäden bietet den besonderen Vorteil, dass eine Qualitätssortierung der Spulen direkt nach dem Doffen ohne zusätzliche Zwischenschritte möglich ist. Dabei können die Qualitätsparameter, die zur Qualitätseinstufung genutzt werden, frei gewählt werden. So besteht auch die Möglichkeit, Qualitätskriterien heranzuziehen, die von einer Bedienperson nicht auf einem ersten Blick zu erkennen sind.
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Bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird pro Spinnposition ein Faden hergestellt und in der Aufwickelstation zu einer Spule gewickelt. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit innerhalb der Spinnposition mehrere Fäden zu spinnen, die vor dem Aufwickeln zu einem Verbundfaden zusammengeführt werden. Alternativ können die Fäden jedoch auch separat gewickelt werden, so dass in einer Aufwickelstation mehrere Spulen an einer Spulspindel gleichzeitig gewickelt werden. Dabei werden die Spulen selektiv von dem jeweiligen Spulspindel innerhalb der Wechselposition abgeschoben, so dass jeweils eine der Spulen in eine der Spulmulden des Transportbandes ablegbar ist.
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Desweiteren sei an dieser Stelle angemerkt, dass das Transportsystem alternativ zum Transportband auch mit anderen Transportmitteln ausgestattet sein könnte. So wäre es ebenfalls möglich, die Spulen über eine Hängebahnsystem von der Aufwickelstation zu einem Ablagesystem zu führen. Wesentlich hierbei ist, dass die in der Maschinensteuerung der Spule zugeordnete Datensatz entsprechend dem Weg der Spule synchron der Transportsteuerung sowie der Ablagesteuerung zugeführt wird, so dass die Identifizierung und Verknüpfung zwischen der Position der Spule und dem digitalen Datensatz jederzeit gewährleistet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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