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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Meltblown-Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Meltblown-Anlage zur Herstellung eines Meltblown-Vlieses nach Anspruch 11.
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Meltblown-Anlagen zur Herstellung von Meltblown-Vliesen sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Z. B. in der
EP2208811 B1 ist eine solche Meltblown-Anlage beschrieben. Ein schmelzeflüssiges synthetisches Polymer wird dabei mittels einer Schmelzepumpe einem Werkzeug unter Druck zugeführt. Das schmelzeflüssige Polymer wird mittels eines Extruders erzeugt, in welchem ein Kunststoffgranulat aufgeschmolzen wird und mittels welchem die Schmelze zur Schmelzepumpe hin gefördert wird. Dabei fließt der Kunststoff durch Schmelzeleitungen. Zwischen Extruder und Schmelzepumpe ist üblicherweise ein Siebwechsler angeordnet, mittels welchem Unreinheiten aus der Schmelze herausgefiltert werden. Als letztes durchströmt die Kunststoffschmelze im Werkzeug eine Düsenspitze, welche eine Reihe von Düsenbohrungen aufweist, durch welche das Polymer zu einer Vielzahl von Filamenten extrudiert wird. Diese Vielzahl von Filamenten bildet einen Filamentvorhang, welcher von beiden Seiten mit heißer Prozessluft beaufschlagt wird. Mittels dieser Prozessluft werden die einzelnen Filamente verstreckt. Dieser Prozess wird vom Fachmann auch als Schmelzblasen bezeichnet. Die Prozessluft wird der Düsenspitze über eine Prozessluftzufuhr zugeführt. Dazu dienen entsprechende Rohrleitungssysteme sowie Strömungskanäle im Werkzeug. Die beiden Strömungskanäle angrenzend zur Düsenspitze werden neben der Düsenspitze selbst durch zwei Luftmesser gebildet, welche Teil des Werkzeugs sind. Bereitgestellt wird diese Prozessluft mittels eines Kompressors, an welchen die Rohrleitungen der Prozessluftzufuhr angeschlossen sind. Die Vielzahl der Filamente wird auf einem Siebband einer Siebbandmaschine zu dem Meltblown-Vlies abgelegt. Unterhalb dieses Siebbandes im Bereich der Ablage der Filamente ist in Meltblown-Anlagen üblicherweise eine Absaugeinrichtung angeordnet, wie Sie z. B. in der
DE19913162 C1 beschrieben ist. Im Stand der Technik sind des Weiteren sogenannte Sekundärluftzufuhren bekannt, durch welche in dem Freiraum zwischen Werkzeug und Siebband Luft von beiden Seiten des Filamentvorhangs zu diesem Filamentvorhang hin befördert wird. Dazu ist ein Sekundärluftgebläse vorgesehen. Viele der genannten Bauteile sind mit Heizungen ausgestattet. Schmelzeleitungen z. B. weisen Schmelzeleitungsheizungen auf um ein Abkühlen der Schmelze zu verhindern. Des Weiteren sind viele bewegliche Bauteile wie Pumpen oder Gebläse mit Motoren ausgestattet, um diese anzutreiben. Diese Ansteuerung der Motoren und Heizungen erfolgt mit Hilfe einer Steuereinrichtung.
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Der Betrieb einer solchen Meltblown-Anlage gestaltet sich in der Praxis als schwierig, da eine Vielzahl von Parametern für die einzelnen Prozessaggregate eingegeben werden müssen, wenn zum Beispiel die Produktion auf ein neues Produkt eingestellt werden soll. Weitere Prozesse wie zum Beispiel das Anfahren oder Abfahren der Meltblown-Anlage sind ebenfalls sehr aufwendig und nur mittels eines großen Personalaufwandes möglich. Allgemein lässt sich eine jede Einstellung aller Parameter der Meltblown-Anlage bei welcher diese Parameter konstant bleiben, als Betriebsmodus, als Betriebszustand oder als stabiler Betriebspunkt bezeichnen. Es können mit ein und derselben Meltblown-Anlage verschiedene Meltblown-Vliese hergestellt werden, so dass es mehrere Produktionsmodi gibt. Das Anfahren oder Abfahren der Meltblown-Anlage lässt sich demnach auch als Umstellung der Meltblown-Anlage von einem Betriebsmodus „Aus” zu einem Produktionsmodus und umgekehrt bezeichnen. Die Meltblown-Anlage muss bei diesen Umstellungen ständig überwacht werden, um bei bestimmten Ereignissen in den Prozess einzugreifen und zum Beispiel weitere Aggregate wie einen Extrudermotor an- oder abzuschalten. Wird dieses Eingreifen unterlassen, so wirkt sich das im besseren Fall negativ auf die Produktivität der Meltblown-Anlage aus, da es länger dauert Betriebszustände zu erreichen in welchen ein verkaufsfähiges Produkt hergestellt werden kann. Im schlechteren Fall nehmen Anlagenteile Schaden, was zu Kosten für Ersatzteile und zu Ausfallzeiten führt.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Meltblown-Anlage bereitzustellen, mittels welcher eine besonders einfache, personaleffektive und sichere Bedienung der Meltblown-Anlage möglich ist, wobei des Weiteren die Produktivität der Meltblown-Anlage stark gesteigert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betrieb einer Meltblown-Anlage gelöst, in welchem verschiedene Betriebsmodi dieser Meltblown-Anlage automatisiert anfahrbar sind. Dazu sind in einer Steuereinrichtung verschiedene Prozeduren hinterlegt, welche ausgeführt werden, wenn zwischen verschiedenen Betriebsmodi gewechselt wird. Einem jedem Betriebsmodus bzw. einer jeden Kombination aus aktuellem und zu erreichenden Betriebsmodus ist dabei eine Prozedur in der Steuereinrichtung hinterlegt. So ist ein minimaler Bedienaufwand notwendig, um die gewünschten Resultate zu erzielen. Des Weiteren kann die Bedienung der Anlage auch von weniger geschultem Personal übernommen werden, da wichtige Abfragen und Änderungen der Einstellungen der unterschiedlichen Prozessparameter automatisch durchgeführt werden. Letzteres führt des Weiteren dazu, dass weniger Zeitaufwand zur Überwachung der Anlage notwendig ist, bzw. dass die Überwachung von weniger Personen durchgeführt werden kann. In den automatisierten Prozeduren sind Sicherheitsabfragen integriert, so dass Prozesszustände vermieden werden, welche zu einem Prozessabbruch oder zu einer Gefahr für den Bediener führen würden. Die automatisierten Prozeduren sind daraufhin optimiert, dass eine möglichst schnelle Erreichung der Produktionsparameter sichergestellt ist, was zu einer besonders hohen Produktivität der Anlage führt. Die Prozeduren beinhalten alle Arbeitsschritte, die ein Bediener alternativ selber durchführen müsste. Dies ist mit vielen Einstellungen in der Steuereinrichtung verbunden. Diese müssen teilweise auch zu verschiedenen Zeitpunkten durchgeführt werden. Das Starten einer solchen Prozedur hingegen erfordert nur einen einzigen Arbeitsschritt.
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Um schnell zwischen verschiedenen Produkten wechseln zu können, sind mehrere Produktionsmodi Teil der Betriebsmodi. Mittels eines Arbeitsschrittes, z. B. durch Drücken eines entsprechenden Knopfes, wird eine Prozedur gestartet, nach deren Ausführung die Meltblown-Anlage den Betriebsmodus erreicht hat, in welchem das gewünschte Produkt hergestellt wird.
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Vorteilhafterweise ist ein Schutz-Modus Teil der Betriebsmodi. Dieser Schutz-Modus wird automatisch ohne Eingriff eines Bedieners mittels einer entsprechenden Prozedur angefahren, wenn entsprechende Prozessparametergrenzen überschritten werden. So wird vermieden, dass die Meltblown-Anlage Schaden durch unvorhergesehene Ereignisse nimmt. Dies könnte zum Beispiel die Fehlfunktion oder der Ausfalls eines der Aggregate der Meltblown-Anlage sein. Der Schutz-Modus ist derart ausgelegt, dass die Meltblown-Anlage mit hoher Sicherheit in einem Zustand betrieben wird, in welchem keine Probleme auftreten. Des Weiteren wird in dem Schutz-Modus möglichst wenig Ausschuss produziert. Zusätzlich sind die Parameter des Schutz-Modus so gewählt, dass ein schneller Übergang in einen Produktionsmodus möglich ist. Dies geschieht, wenn der Grund für das Eintreten des Schutz-Modus beseitigt ist. Mittels eines solchen schnellen Überganges können die Ausfallzeiten aufgrund von Störungen minimiert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird im Schutz-Modus ein Ablassventil der Prozessluftzufuhr geöffnet. Dies ist notwendig, da der Kompressor, welcher zur Bereitstellung der Prozessluft verwendet wird, im Allgemeinen nicht in dem für den Schutz-Modus optimalen Bereich betrieben werden kann. Um den Ausschuss zu minimieren, wird ein möglichst geringer Massenstrom an Polymerschmelze durch Extruder und Schmelzepumpe bereitgestellt. Um trotzdem einen stabilen Betriebspunkt zu erreichen, wird ein passender, sehr geringer Prozessluftstrom benötigt. Ein handelsüblicher Kompressor ist nicht in der Lage, sowohl die hohen Prozessluftströme, welche zur Produktion notwendig sind, wie auch den oben beschriebenen geringen Prozessluftstrom bereitzustellen. Um trotzdem den extrudierten Filamenten den notwendigen geringen Massenstrom an Prozessluft im Schutz-Modus zuzuführen, wird ein Teil des Prozessluftstromes mittels des Ablassventils in die Umgebung abgeführt. Dieses Ablassventil ist dazu in einer Wandung der Prozessluftzufuhr angeordnet.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zumindest zwei Prozeduren in der Steuereinrichtung hinterlegt, mittels welchen die Anlage aus einem Betriebszustand z. B. einem Produktionsmodus abgeschaltet werden kann. Der zugehörige Betriebsmodus heißt „Aus”. Dieser Modus ist dadurch gekennzeichnet, dass kein Polymer durch die Düsenspitze extrudiert wird. Es ist aber nicht ausgeschlossen, dass manche Heizungen noch in Betrieb sind. Durch die Integration mehrerer Abkühl-Prozeduren ist das Erreichen des Betriebsmodus „Aus” in verschiedenen Zeiten möglich. So gibt es insbesondere eine schnelle Abkühl-Prozedur und eine langsame Abkühl-Prozedur. Die schnelle Abkühl-Prozedur ist insbesondere von Bedeutung, wenn die Düsenspitze gewechselt werden soll. Dies kann bei Problemen der mit der Düsenspitze notwendig sein, wenn zum Beispiel einige der Düsenbohrungen in der Düsenspitze verstopft sind. Des Weiteren sind zur Herstellung unterschiedlicher Produkte teilweise auch unterschiedliche Düsenspitzen zu verwenden. Bei der schnellen Abkühl-Prozedur wird in Kauf genommen, dass sich die Düsenbohrungen derart zusetzten, dass ein nachfolgendes Reinigen der Düsenspitze z. B. in einem Ultraschallbad unablässig ist, bevor die Düsenspitze wieder in Betrieb genommen werden kann. Wenn aber so oder so ein Wechsel der Düsenspitze vorgesehen ist, stellt das kein Problem dar. Die langsame Abkühl-Prozedur wird nach der Vorgabe umgesetzt, dass ein erneutes Inbetriebnehmen derselben Düsenspitze ohne Probleme, d. h. ohne Ausbau und Reinigung möglich ist. Durch ein geschicktes Anwenden dieser beiden Abkühl-Prozeduren kann insgesamt die Auslastung und die Produktivität der Meltblown-Anlage gesteigert werden.
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Um die Bedienung der Meltblown-Anlage weiter zu erleichtern, werden die unterschiedlichen Betriebsmodi vorteilhafterweise auf einem Touchdisplay dargestellt. Einem jeden Betriebsmodus ist dabei eine Markierung zugeordnet, mittels welcher symbolisiert wird, in welchem Zustand sich der zugehörige Betriebsmodus befindet. Des Weiteren wird signalisiert, ob dieser Betriebsmodus bereits erreicht wurde, oder ob die zugehörige Prozedur zur Erreichung dieses Betriebsmodus noch nicht abgeschlossen ist. Ein kurzer Blick reicht so aus, dass der Anlagenbediener über den Zustand der Meltblown-Anlage informiert ist.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist einem jeden Betriebsmodus auf dem Touchdisplay eine Schaltfläche zugeordnet, mittels welcher die zugehörige Prozedur zum Erreichen dieses Betriebsmodus gestartet werden kann. Dies geschieht über eine Druckbetätigung dieser Schaltfläche. Eine einzige Aktion des Bedieners reicht so aus, den Betriebsmodus zu wechseln. Die unterschiedlichen Schaltflächen sind, je nachdem in welchem Betriebsmodus sich die Meltblown-Anlage gerade befindet, nicht alle aktiv. D. h. unter Umständen werden einzelne Schaltflächen blockiert, da ein Wechsel zwischen den beiden Betriebszuständen nicht sinnvoll ist bzw. Probleme verursachen würde.
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In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst eine Startprozedur eine Reihe von aufeinanderfolgenden Schritten. Insofern wird bei einer solchen Art der Ansteuerung einer Maschine auch von einer Ablaufsteuerung gesprochen. Zunächst werden ein Sauggebläsemotor eines Sauggebläses und ein Kompressormotor des Kompressors gestartet. Wenn diese beiden Motoren ihre Startsollwerte erreicht haben, werden die Heizungen der schmelzeführenden Bauteile von Düsenspitze bis Extruder hochgefahren. Wenn alle Temperaturen dieser schmelzeführenden Teile ihre Startsollwerte erreicht haben, werden ein Extrudermotor und ein Sekundärluftgebläsemotor eines Sekundärluftgebläses gestartet. Dieser Ablauf garantiert ein reibungsloses Anfahren der Meltblown-Anlage. Des Weiteren wird aufgrund der automatischen Ablaufsteuerung keine Zeit verloren, dadurch dass einzelne Aggregate wie zum Beispiel eine oder mehrere Heizungen später als nötig gestartet werden.
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In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung wird die Abkühl-Prozedur zum schnellen Erreichen des Betriebsmodus „Aus” aus folgenden Elementen gebildet. In der Steuereinrichtung sind für jedes Aggregat sogenannte erste Abkühlsollwerte hinterlegt. Diese werden geladen, so dass jedes Aggregat entsprechend geregelt oder angesteuert wird. Diese Abkühlsollwerte führen sinnvollerweise zu Temperaturen der Aggregate und der Kunststoffschmelze, welche unterhalb der Produktionstemperaturen liegen, so dass ein Abkühlen der Aggregate und der Kunststoffschmelze erfolgt. An verschiedenen Stellen in der Meltblown-Anlage sind Temperatursensoren eingebaut, mittels welchen die Temperatur gemessen und überwacht wird. Des Weiteren sind für eine Auswahl der so gemessenen Temperaturen erste Abkühltemperaturgrenzwerte in der Steuereinrichtung hinterlegt. Wenn eine dieser Temperaturen den zugehörigen ersten Abkühltemperaturgrenzwert unterschreitet, werden der Extrudermotor, der Kompressormotor und der Sauggebläsemotor abgeschaltet. Dieser Vorgang beendet die Abkühl-Prozedur. Diese Abkühl-Prozedur benötigt nur sehr wenig Zeit. Bei handelsüblichen Meltblown-Anlagen können Werte um die 15 Minuten erreicht werden ohne dass Anlagenteile Schaden nehmen. Lediglich eine Reinigung der Düsenspitze ist von Nöten, wie oben bereits erwähnt wurde.
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Die langsame Abkühl-Prozedur benötigt demgegenüber bei der gleichen Meltblown-Anlage ca. 1,5 Stunden. Sie ist Bestandteil einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung. Der Beginn der langsamen Abkühl-Prozedur stimmt mit der schnellen überein, allerdings wird, wenn einer der ersten Abkühltemperaturgrenzwerte von dem zugehörigen Messwert unterschritten wird, lediglich der Extrudermotor abgeschaltet. Kompressormotor und Sauggebläsemotor bleiben zunächst in Betrieb, während die Aggregate auf einen zweiten Abkühlsollwert geregelt oder eingestellt werden. Erst wenn ein zweiter Abkühltemperaturgrenzwert von einem der gemessenen Temperaturwerte unterschritten wird, werden der Kompressormotor und der Sauggebläsemotor abgeschaltet. Bezüglich der Temperatur vor der Schmelzepumpe, welche mittels eines Schmelzepumpentemperatursensor erfasst wird, könnte zum Beispiel der erste Abkühltemperaturgrenzwert bei ca. 180°C und der zweite Abkühltemperaturgrenzwert bei ca. 145°C liegen. Demgegenüber stünde ein Wert bei der Produktion von ca. 240°C. Diese Werte sind beispielhaft und sollen die Beziehungen zwischen den einzelnen Werten verdeutlichen. Sie sind selbstverständlich insbesondere abhängig von dem zu verarbeitenden Polymer, wobei die oben genannten Werte sinnvoll bei Polypropylen verwendet werden können.
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Die oben genannte Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Meltblown-Anlage nach Anspruch 11 gelöst, welche eine Steuereinrichtung aufweist, in welcher mehrere Prozeduren hinterlegt sind. Mittels dieser Prozeduren ist ein automatischer Wechsel zwischen zwei Betriebsmodi der Meltblown-Anlage möglich. Diese Prozeduren sind derart aufgebaut, dass bei ihrer Ausführung Arbeitsschritte durchgeführt werden, welche ansonsten von einem Bediener der Meltblown-Anlage durchgeführt werden müssten. Die Integration solcher Prozeduren, verringert den Bedienaufwand einer Meltblown-Anlage somit enorm. Des Weiteren sind in solchen Prozeduren Überwachungsabfragen integriert, so dass nicht nur für die Bedienung der Meltblown-Anlage, sondern auch für ihre Überwachung weniger Personalaufwand notwendig ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Meltblown-Anlage ein Touchdisplay auf, auf welchem Schaltflächen angeordnet sind. Einer jeden Schaltfläche ist dabei ein Betriebsmodus zugeordnet. Bei Betätigen einer solchen Schaltfläche wird die zugehörige Prozedur gestartet, so dass der zugehörige Betriebsmodus automatisch angefahren wird. Ein solches Touchdisplay ermöglicht eine besonders einfache Bedienung, wodurch das Risiko von Fehlbedienungen nahezu ausgeschlossen wird. Visuelle Informationen sind dabei direkt den Schaltflächen zugeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in einer Prozessluftzufuhr der Meltblown-Anlage ein automatisch betätigbares Ablassventil angeordnet, welches dazu mit der Steuereinrichtung der Meltblown-Anlage verbunden ist. Aufgrund von Steuerbefehlen von der Steuereinrichtung öffnet oder schließt sich das Ablassventil. Zwischenstellungen sind selbstverständlich auch möglich. Im geöffneten Zustand wird ein Teil der Prozessluft, welche durch den Kompressor dem Werkzeug zugeführt wird, aus der Prozessluftzufuhr abgezweigt und in die Umgebung abgeführt, so dass nur ein geringerer Anteil des bereitgestellten Prozessluftmassenstroms die Düsenspitze erreicht. Auf diese Weise wird das Prozessfenster der Prozessluft zu geringeren Massenströmen hin erweitert. Handelsübliche Kompressoren weisen eine untere Massenstromgrenze auf, unterhalb derer der Kompressor nicht betrieben werden kann. Insbesondere im Schutz-Modus sind aber sehr geringe Massenströme der Prozessluft unterhalb dieser Grenze notwendig.
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Mittels der oben dargestellten Vorrichtungsmerkmale oder dem oben dargestelltem Verfahren, ist es möglich Meltblown-Vliese mit besonders geringen Bedienungsaufwand, bei äußert hoher Produktivität herzustellen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Meltblown-Anlage unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
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1 Schematisch eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Meltblown-Anlage
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2 Schematisch eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Meltblown-Anlage
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3 Schematisch eine Bedienseite eines Touchdisplays der erfindungsgemäßen Meltblown-Anlage
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4 Schematisch ein Ablaufdiagramm einer Startprozedur
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5 Schematisch ein Ablaufdiagramm einer schnellen Abkühl-Prozedur
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6 Schematisch ein Ablaufdiagramm einer langsamen Abkühl-Prozedur
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Eine erfindungsgemäße Meltblown-Anlage 1 wird anhand der beiden 1 und 2 erläutert. 1 zeigt eine Vorder-, 2 eine Seitenansicht. In beiden Figuren werden die Selben Bezugszeichen verwendet. Ein Maschinengestell 2 dient dazu die Aggregate der Meltblown-Anlage 1 aufzunehmen. Neben der ebenerdigen Anordnung von Aggregaten ist die weitere Positionierung von solchen Aggregaten auf einer darüber liegenden Extruderebene 3 möglich. Auf der Extruderebene 3 sind ein Extruder 4 und ein Werkzeug 17 angeordnet. Ein Auslass des Extruders 4 ist über eine Schmelzeleitung 9 mit einem Einlass des Werkzeugs 17 verbunden. Die Schmelzeleitung 9 wird durch einen Siebwechsler 11 unterbrochen, welcher eine Filterfunktion übernimmt. Der Extruder wird mittels dreier Extruderheizungen 5.1–5.3, die Schmelzeleitung 9 mittels Schmelzeleitungsheizungen 10.1–10.3, der Siebwechsler 11 mittels einer Siebwechslerheizung 12 und das Werkzeug 17 mittels mehrerer Werkzeugheizungen 19.1–19.5 beheizt. Der Extruder 4 weist zu seinem Antrieb einen Extrudermotor 6 auf. Bei Betrieb der Anlage wird ein synthetisches Polymer bzw. ein Kunststoff für gewöhnlich in Form eines Granulates dem Extruder 4 zugeführt. Als synthetische Polymere kommen z. B. Polypropylen, Polyethylen, Polybutylenterephthalat oder Polyethylenterephthalat zum Einsatz. Diese können in Reinform oder unter Zugabe Additiven verwendet werden. Innerhalb des Extruders 4 wird das Polymer aufgeschmolzen und zu einem Auslass des Extruders 4 hin befördert, an welchem es in schmelzeflüssiger Form vorliegt. Innerhalb eines Extruderzylinders rotiert dazu eine Extruderschnecke welche durch den Extrudermotor 6 angetrieben wird. Die Kunststoffschmelze strömt vom Extruder 4 durch die Schmelzeleitung 9 dem Werkzeug 17 zu. Dabei passiert die Kunststoffschmelze den Siebwechsler 11, in welchem Unreinheiten aus der Kunststoffschmelze herausgefiltert werden. Unmittelbar vor dem Werkzeug 17 durchströmt die Kuntststoffschmelze eine Schmelzepumpe 14. Die Schmelzepumpe 14 wird mittels eines Schmelzepumpenmotors 15 angetrieben und ist z. B. als Zahnradpumpe ausgeführt. Sie dient einer Vergleichmäßigung und Erhöhung des Druckes, mit welchem die Kunststoffschmelze durch das Werkzeug 17 hindurchströmt. Extruder 4, Schmelzeleitung 9, Siebwechsler 11, Schmelzepumpe 14 und Werkzeug 17 werden zusammenfassend schmelzeführende Bauteile genannt. Die hier dargestellte Auswahl und Zusammenstellung dieser schmelzeführenden Bauteile ist beispielhaft und könnte im Sinne der Erfindung auch anders ausgeführt sein. Die Heizungen der schmelzeführenden Bauteile dienen im Betrieb dazu, dass die Kunststoffschmelze unter möglichst konstanten Bedingungen durch diese Bauteile hindurchfließt. So wird insbesondere einem Wärmeverlust der Kunststoffschmelze entgegengewirkt. Zur Prozessüberwachung sind im Bereich des Extruderauslasses ein Extruderdrucksensor 7 und ein Extrudertemperatursensor 8 angeordnet, welche beide Kontakte zur Kunststoffschmelze haben. Weitere Temperatursensoren befinden sich, ebenfalls in der Kunststoffschmelze, vor dem Siebwechsler 11 und vor der Schmelzepumpe 14. Sie werden deswegen als Siebwechslertemperatursensor 13 und Schmelzepumpentemperatursensor 16 bezeichnet. Alle bisher benannten und auch im Folgenden erläuterten Sensoren sind mit einer Steuereinrichtung 45 der Meltblown-Anlage 1 verbunden. So ist eine Auswertung der Messwerte möglich, insbesondere auch um weitere Aktionen aufgrund bestimmter Messwertkonstellationen oder Messwertänderungen einzuleiten. Das Werkzeug 17 besteht aus einem zweiteiligen Werkzeuggrundkörper 18. An dessen unterem Ende ist eine Düsenspitze 21 angeordnet. In beide Hälften des Werkzeuggrundkörpers 18 sind Ausnehmungen eingearbeitet, welche einen Kanal bilden, durch welchen die Kunststoffschmelze bei Betrieb der Anlage von einem am oberen Ende des Werkzeugs 17 liegenden Einlass zur Düsenspitze 21 hin fließt. Die Düsenspitze 21 weist eine Reihe von Düsenbohrungen auf, durch welche die Kunststoffschmelze zu einer Vielzahl von Filamenten 37 in die Umgebung unterhalb des Werkzeugs 17 extrudiert wird. Diese Vielzahl der Filamente 37 bildet einen Filamentvorhang. Die Ausnehmungen im Werkzeuggrundkörper 18 sind derart ausgeführt, dass alle Düsenbohrungen weitestgehend gleichmäßig durchströmt werden. Neben den Kanälen zur Schmelzeführung sind im Werkzeug 17 des Weiteren Kanäle einer Prozessluftzufuhr 26 angeordnet. Weitere Kanäle dieser Prozessluftzufuhr 26 befinden sich außerhalb des Werkzeugs 17.
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Die Prozessluft wird im Betrieb zur Düsenspitze 21 hin geführt. Die Außenkontur der Düsenspitze 21 ist im Bereich der Düsenbohrungen V-förmig ausgeführt, wie es in 2 zu sehen ist. Entlang dieser V-förmigen Außenkontur strömt die Prozessluft von beiden Seiten und über die komplette Breite auf den Filamentvorhang zu, um im weiteren Strömungsverlauf die einzelnen Filamente 37 zu verstrecken. Die Kanäle der Prozessluftzufuhr 26 werden angrenzend an die Düsenspitze 21 durch die Düsenspitze 21 selbst und durch auf der gegenüberliegenden Seite der Kanäle angeordnete Luftmesser 23 gebildet. Es sind zwei Luftmesser 23 vorhanden, für jede Seite der Düsenspitze 21 eines. Innerhalb des Werkzeuggrundkörpers 18 sind Werkzeugheizungen 19.1–19.5 angeordnet, um das Werkzeug 17 zu temperieren. Jeder Werkzeugheizung 19.1–19.5 ist ein Werkzeugheizungstemperatursensor 20.1–20.5 zugeordnet. Mittels dieser Temperatursensoren ist eine Regelung der Werkzeugtemperatur möglich. In jeder Hälfte des Werkzeuggrundkörpers 18 sind fünf Werkzeugheizungen 19.1–19.5 mit zugehörigen Werkzeugheizungstemperatursensoren 20.1–20.5 angeordnet, welche jeweils paarweise betrieben werden. Der Übersichtlichkeit halber ist nur die eine Hälfte mit Bezugszeichen versehen. In 2 ist das Werkzeug 17 im Schnitt dargestellt, so dass ein Paar zu sehen ist, wobei lediglich eine Seite Bezugszeichen aufweist. Innerhalb der Düsenspitze 21 ist ein Düsenspitzentemperatursensor 22 angeordnet, mittels welchem die Temperatur der Kunststoffschmelze kurz vor ihren Austritt aus dem Werkzeug 17 gemessen wird. Unterhalb des Werkzeuges 17 ist ebenerdig eine Siebbandmaschine 38 positioniert. Diese Siebbandmaschine 38 besteht aus mehreren Walzen, mittels welcher ein Siebband kontinuierlich am Werkzeug 17 vorbeigeführt wird. Zumindest eine der Walzen ist dazu mittels eines Siebbandmaschinenmotors 39 antreibbar. Die aus der Düsenspitze 21 austreten Filamente 37 werden auf dem Siebband zu einem Meltblown-Vlies 43 abgelegt, welches durch die Bewegung des Siebbandes von der Ablagestelle weggeführt wird. Das Siebband ist derart ausgeführt, dass die Filamente 37 es nicht durchdringen können, aber dass es trotzdem luftdurchlässig ist. Im Bereich der Filamentablage, ist angrenzend an das Siebband eine Absaugeinrichtung 40 angeordnet. Die Absaugeinrichtung 40 liegt auf der der Filamentablage abgewandten Seite des Siebbandes. Mittels der Absaugeinrichtung 40 wird die Art der Ablage der Filamente 37 beeinflusst, so dass das Meltblown-Vlies 43 die gewünschten Eigenschaften annimmt. Die Absaugeinrichtung 40 besteht aus einem Raum, welcher lediglich zum Siebband hin von Luft durchströmbar ist und welcher des Weiteren mit einem Sauggebläse 41 gekoppelt ist. Mittels dieses Sauggebläses 41 ist ein Unterdruck innerhalb des Raumes der Absaugeinrichtung 40 erzeugbar. Dazu wird das Sauggebläse 41 mittels eines Sauggebläsemotors 42 angetrieben. Um die Ablage der Filamente 37 besonders feinfühlig beeinflussen zu können, könnte die Absaugeinrichtung 40 in mehrere Räume unterteilt sein, welche jeweils mit einem separaten Sauggebläse in Verbindung stünden. Üblich wären dabei drei Räume, welche in der Seitenansicht nebeneinander liegen würden. Um einen kontinuierlichen Prozessluftstrom durch die Prozessluftzufuhr 26 zum Filamentvorhang hin zu erzeugen, ist zu Beginn der Prozessluftzufuhr 26 ein Kompressor 24 angeordnet, mittels welchem ein entsprechender Luftmassenstrom erzeugbar ist. Der Kompressor 24 könnte beispielsweise als Schraubenkompressor ausgeführt sein, welcher mittels eines Kompressormotors 25 antreibbar ist. Um die Prozessluft auf die gewünschte Temperatur zu bringen, ist zwischen Kompressor 24 und Werkzeug 17 ein Lufterhitzer 27 angeordnet, bei dessen Durchströmung die Prozessluft erwärmt wird. Zwischen Kompressor 24 und Werkzeug 17 ist des Weiteren ein automatisches Ablassventil 28 innerhalb einer Wandung der Prozessluftzufuhr 26 angeordnet. In einem geöffneten Zustand des Ablassventils 28 wird ein Teil der Prozessluft abgezweigt und anstatt zum Werkzeug 17 hin in die Umgebung abgeführt. Dieses Ablassventil 28 ist stufenlos einstellbar ausgeführt und mit der Steuereinrichtung 45 verbunden. Durch diese Verbindung mit der Steuereinrichtung 45 ist die automatische Ansteuerung möglich. Mit Hilfe dieses Ablassventils 28 können besonders geringe Massenströme der Prozessluft an der Düsenspitze 21 und somit eine besonders geringe Verstreckung der Filamente 37 erreicht werden. Die Prozessluftzufuhr 26 weist im Strömungsverlauf vor dem Werkzeug 17 eine Abzweigung auf, so dass die Zufuhr der Prozessluft von beiden Seiten zum Filamentvorhang hin möglich ist. In der Prozessluftzufuhr 26 sind ein Prozesslufttemperatursensor 29 und ein Prozessluftdrucksensor 30 angeordnet, so dass mittels der gemessenen Werte der Kompressormotor 25 und der Lufterhitzer 27 angesteuert bzw. geregelt werden können. Ein wichtiger Parameter bei der Herstellung von Meltblown-Vliesen 43 ist der Abstand zwischen Werkzeug 17 und Siebbandmaschine 38, welcher auch DCD (Die-Collector-Distance) genannt wird. Um dieses DCD einstellen zu können, ist die Extruderebene 3, an welcher das Werkzeug 17 montiert ist, höhenverstellbar ausgeführt, was durch die angrenzenden Doppelpfeile symbolisiert ist. Das Werkzeug 17 ist außerdem horizontal verschiebbar ausgeführt. So kann es derart neben der Siebbandmaschine 38 positioniert werden, dass die Kunststoffschmelze nicht in Richtung dieser Siebbandmaschine 38, sondern in Richtung des Bodens extrudiert wird. Dies ist z. B. dann von Bedeutung, wenn zu Reinigungszwecken die Meltblown-Anlage 1 ohne die Düsenspitze 21 betrieben wird. Auf diese Weise extrudiertes Polymer würde zu Schäden am Siebband führen. Zwischen dem Werkzeug 17 und der Siebbandmaschine 38 ist eine Sekundärluftzufuhr 31 angeordnet. Mittels dieser Sekundärluftzufuhr 31 wird den einen Filamentvorhang bildenden Filamenten 37 von beiden Seiten über die komplette Breite des Vorhanges sogenannte Sekundärluft zugeführt. Diese Sekundärluft wirkt sich auf die Abkühlung und die Verstreckung der Filamente 37 aus. Diese Sekundärluft wird mittels eines Sekundärluftgebläses 32 bereitgestellt und mittels eines innerhalb der Sekundärluftzufuhr 31 angeordneten Wärmetauschers 34 temperiert. Zum Antrieb des Sekundärluftgebläses 32 dient ein Sekundärluftgebläsemotor 33. Die Ansteuerung bzw. Regelung des Sekundärluftgebläsemotors 33 und des Wärmetauschers 34 geschieht mit Hilfe von einem Sekundärlufttemperatursensor 35 und einem Sekundärluftdrucksensor 36, welche innerhalb der Sekundärluftzufuhr 31 angeordnet sind. Die Meltblown-Anlage 1 kann in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden. Ein Betriebsmodus ist dabei ein Betriebspunkt der Meltblown-Anlage 1, bei welchem alle Parameter konstante Werte aufweisen, wobei sowohl die Anlagenkomponenten, wie auch die Fluidströme zu betrachten sind. Es gibt einen Betriebsmodus „Aus”, einen Wechselmodus, verschiedene Produktionsmodi z. B. Produktion 1, Produktion 2 und Produktion 3 sowie einen Spül-Modus und einen Schutz-Modus. Der Betriebsmodus „Aus” ist dadurch gekennzeichnet, dass kein Polymer die Düsenspitze 21 verlässt. Einige Heizungen könnten aber noch in Betrieb sein. Der Wechselmodus ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage unter Parametern betrieben wird, welche sehr nahe an allen möglichen Produktionsparametern liegen, so dass ein schneller Wechsel in egal welchen Produktionsmodus möglich ist. Zusätzlich sind die Parameter des Wechselmodus so aufeinander abgestimmt, dass sich ein besonders sicherer Betriebszustand in Bezug auf das mögliche Auftreten von Problemen, wie zum Beispiel einer Tropfenbildung des extrudierten Polymers, einstellt. Ein jeder Produktionsmodus dient dazu ein bestimmtes Produkt also ein Meltblown-Vlies 43 mit entsprechenden Eigenschaften herzustellen. Der Spül-Modus dient dazu die Meltblown-Anlage 1 ohne die Düsenspitze 21 zu betreiben, wobei das Polymer neben die Siebbandmaschine 38 extrudiert wird. So kann z. B. ein Reinigungspolymer verarbeitet werden, mittels welchem Ablagerungen an den Wänden der schmelzeführenden Teile aus der Meltblown-Anlage 1 entfernt werden. Der Schutz-Modus ist so ausgelegt, dass eine Schädigung von Anlagenbauteilen bei Betrieb der Meltblown-Anlage 1 nahezu ausgeschlossen ist, wobei der Ausschuss möglichst gering bleibt. Die Meltblown-Anlage 1 wird nämlich dann im Schutz-Modus betrieben, wenn Probleme im Prozessablauf eine „normale” Produktion unmöglich machen. Innerhalb der Steuereinrichtung 45 sind mehrere Prozeduren 44.1–44.3 hinterlegt. Diese Prozeduren 44.1–44.3 liegen in Form von Programmcodes vor. Um zwischen verschiedenen Betriebszuständen bzw. Betriebsmodi zu wechseln, werden diese Prozeduren abgerufen und ausgeführt. Dieses Abrufen geschieht mittels eines Touchdisplays 46, welches mit der Steuereinrichtung 45 verbunden ist. Das Touchdisplay 46 weist dazu eine Bedienseite auf, welche schematisch in 3 dargestellt ist.
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Einem jeden Betriebsmodus ist auf der Bedienseite eine Markierung 47 und eine Schaltfläche 48 zugeordnet, wobei drei verschiedene Produktionsmodi vorgesehen sind. Die Markierung 47 ist unterhalb einer namentlichen Bezeichnung des zugehörigen Betriebsmodus, die Schaltfläche 48 neben dieser Bezeichnung angeordnet. Die Schaltflächen 48 sind durch den Schriftzug „Start” gekennzeichnet. Mittels der Markierungen 47 wird symbolisiert, welcher Betriebsmodus gerade aktiv ist. Des Weiteren wird dargestellt, ob der dem Betriebsmodus zugehörige konstante Betriebszustand der Meltblown-Anlage 1 bereits erreicht ist, oder ob die Prozedur 44.1–44.3 zum Erreichen dieses Betriebsmodus noch im Gange ist. Diese Unterscheidung erfolgt mittels der Farbe der Markierung. Die Farbe der Markierung stellt ebenfalls dar, ob der zugehörige Betrebsmodus aus dem aktuellen Betriebsmodus heraus anfahrbar ist. Bestimmte unsinnige oder gefährliche Betriebszustände können so vermieden werden. So ist zum Beispiel der Spül-Modus während des Betriebs der Meltblown-Anlage 1 in einem der Produktionsmodi nicht anwählbar. Für den Betrieb der Meltblown-Anlage 1 im Spül-Modus muss nämlich zunächst die Düsenspitze 21 ausgebaut werden. Mittels der Schaltflächen 48 werden die Prozeduren 44.1–44.3 zum Erreichen des zugehörigen Betriebsmodus gestartet. Das könnten auch wahlweise unterschiedliche Prozeduren zum Erreichen ein- und desselben Betriebsmodus sein, je nachdem in welchem Betriebszustand die Meltblown-Anlage 1 sich gerade befindet, wenn die Schaltfläche 48 betätigt wird. Drei dieser Prozeduren 44.1–44.3 sind anhand eines Ablaufdiagrammes in den 4–6 schematisch dargestellt.
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Diese Auswahl stellt keinen Anspruch auf Vollständigkeit dar, weitere Prozeduren sind vorgesehen. Eine Aktion wird im Ablaufdiagramm durch ein passendes Stichwort dargestellt, welches von einem Rechteck umrahmt wird. Abfragen, welche verschiedene Wege in den Prozeduren nach sich ziehen, sind durch Rauten dargestellt. Diese Aktionen und Abfragen beziehen sich auf die Aggregate der der Meltblown-Anlage 1 und auf die Bedienseite des Touchdisplays 46, so dass im Folgenden immer wieder auf die 1, 2 und 3 Bezug genommen wird.
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4 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm einer Startprozedur 44.1. Nach Abschluss dieser Startprozedur 44.1 wird die Meltblown-Anlage 1 im Wechselmodus betrieben. Nach dem Start dieser Startprozedur 44.1 werden zunächst der Sauggebläsemotor 42 und der Kompressormotor 25 angeschaltet. In der Startprozedur 44.1 sind diesen beiden Motoren zugeordnete Startsollwerte hinterlegt. Im Allgemeinen können Startsollwerte unterschiedliche Ausprägungsformen annehmen, und sowohl als Stellgrößen einer Steuerung wie auch als Sollwerte von Regelgrößen einer Regelung ausgeführt sein. Bei einem Elektromotor z. B. könnte ein Startsollwert ein Strom sein, mit welchem der Motor betrieben werden soll. Weiterhin denkbar wäre es, als Sollwert die Drehzahl einer Drehzahlregelung zu wählen. In einer dritten Variante wird ein Startsollwert für einen Prozessparameter wie ein Druck oder auch eine Temperatur an einer bestimmten Stelle angeben, welche als Sollwerte einer Regelung des Motors dienen. Im Falle des Sauggebläses 41 handelt es sich beim Startsollwert um eine Drehzahl mittels welcher eine Drehzahlregelung des Sauggebläsemotors 42 erfolgt. Die Regelung des Kompressormotors 25 erfolgt mittels der Startsollwerte für einen Prozessluftdruck und eine Prozesslufttemperatur, welche mittels des Prozessluftdrucksensors 30 und des Prozesslufttemperatursensors 29 gemessen werden. Nach dem Anschalten von Kompressormotor 25 und Sekundärluftgebläsemotor 33 erfolgt in der Startprozedur 44.1 eine Abfrage, ob die Startsollwerte bereits erreicht wurden. Es wird also kontrolliert, ob die beiden Regelabweichungen bereits im tolerierbaren Bereich liegen. Wenn diese Startsollwerte noch nicht erreicht sind, wird weiter gewartet. Die Abfrage erfolgt so oft hintereinander, bis sie mit ja beantwortet wird. Wie schnell dieselbe Abfrage bei Verneinung wieder erfolgt, hängt von der Arbeitsgeschwindigkeit der Steuereinrichtung 45 ab. Diese ist dabei schnell genug, um in Echtzeit auf den Prozess Einfluss nehmen zu können. Sind die Startsollwerte erreicht, wird die Regelung der Heizungen der schmelzeführenden Bauteile gestartet. Dabei ist sowohl eine Variante denkbar, bei welcher die Heizungen bereits vor Beginn der Startprozedur 44.1 mit einer Grundleistung betrieben werden, wie auch eine zweite Variante, bei welcher die Heizungen zu Beginn der Startprozedur 44.1 komplett ausgeschaltet sind. Bei Einsatz der ersten Variante kann die Dauer der Startprozedur 44.1 deutlich verkürzt werden. Auch für die Heizungen sind zugehörige Startsollwerte in Form von Temperaturwerten in der Startprozedur 44.1 definiert. Es wird so lange weiter beheizt, bis die Messwerte von Extrudertemperatursensor 8, Schmelzepumpentemperatursensor 16, Werkzeugheizungstemperatursensor 20.3 und Düsenspitzentemperatursensor 22 ihre zugehörigen Startsollwerte erreicht haben. Dieser Vorgang wird durch den mit nein gekennzeichneten Pfad symbolisiert. Der Werkzeugheizungstemperatursensor 20.3 ist dabei der Werkzeugheizungstemperatursensor, welcher in der Mitte des Werkzeuggrundkörpers 18 in Bezug auf die horizontale Anordnung liegt. Sind alle genannten Temperaturen erreicht, so wird die Prozedur in Richtung des Pfeiles, welcher mit ja gekennzeichnet ist, weiter abgearbeitet. Demnach wird im Folgenden der Extrudermotor 6, der Schmelzepumpenmotor 15, der Siebbandmaschinenmotor 39 und der Sekundärluftgebläsemotor 33 hochgefahren. Wenn auch diese vier Motoren die zugehörigen Startsollwerte erreicht haben, ist die Startprozedur 44.1 beendet und die Meltblown-Anlage 1 befindet sich im Wechselmodus. Es wäre auch denkbar analog zu der hier dargestellten Startprozedur 44.1 direkt aus dem Betriebsmodus „Aus” in einen der drei Produktionsmodi 1, 2 oder 3 zu wechseln. Das Aufheizen der schmelzeführenden Bauteile erfolgt z. B. simultan, das heißt alle schmelzeführenden Bauteile werden gleichzeitig erwärmt. Die schmelzeführenden Bauteile könnten aber auch in sogenannter Kaskaden-Form erwärmt werden. Dabei werden zunächst die Bauteile erwärmt, welche sich am nächsten am Auslass der Schmelze in die Umgebung befinden. Im Folgenden werden z. B. nach einer vorbestimmten Zeit nacheinander Gruppen von Bauteilen mit aufgeheizt, welche sich in Schmelzeflussrichtung davor befinden. Dies geschieht solange, bis das erste Bauteil der schmelzeführenden Bauteile erreicht ist. In der hier dargestellten Meltblown-Anlage 1 würde bei einer Kaskaden-Aufheizung zunächst das Werkzeug 17 mittels der Werkzeugheizungen 19.1–19.5 erwärmt. Nach einer Bestimmten Zeit oder bei Erreichen einer bestimmten Temperatur würden die Schmelzeleitungsheizungen 10.1–10.3 und die Siebwechslerheizung 12 miterwärmt werden. In einer letzten Stufe würden die Extruderheizungen 5.1–5.3 hochgefahren werden. Der Lufterhitzer 27, der Wärmetauscher 34 und die Einstellung des DCD sind im Ablaufdiagramm aus 4 nicht erwähnt. Selbstverständlich wäre es denkbar auch diese Aspekte in die Startprozedur 44.1 an geeigneter Stelle mitaufzunehmen. Eine Regelung des Lufterhitzers 27 könnte simultan mit der Regelung des Kompressormotors 25 gestartet werden, eine Regelung des Wärmetauschers 34 simultan mit der des Sekundärluftgebläsemotors 33. Sinnvollerweise erfolgt die Einstellung des DCD bevor der Siebbandmaschinenmotor 39 gestartet wird.
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5 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm einer Abkühl-Prozedur 44.2 zum schnellen Erreichen des Betriebsmodus „Aus”. Zunächst werden sogenannte 1. Abkühlsollwerte geladen. Ein jedes Aggregat weist einen zugehörigen 1. Abkühlsollwert auf. Zumindest einem der Temperatur- oder Drucksensoren ist ein 1. Abkühltemperaturgrenzwert zugeordnet. Hier sind 1. Abkühltemperaturgrenzwerte für die Messwerte des Schmelzepumpentemperatursensors 16 und des Düsenspitzentemperatursensors 22 definiert. Nachdem die Aggregate der Meltblown-Anlage 1 von der Steuereinrichtung 45 auf ihren 1. Abkühlsollwert eingestellt wurden, können diese Aggregate abkühlen. Dies geschieht solange, bis der Messwert des Schmelzepumpentemperatursensors 16 oder des Düsenspitzentemperatursensors 22 den zugehörigen 1. Abkühltemperaturgrenzwert unterschreitet. Dabei wird immer wieder der nein-Pfad im Ablaufdiagramm durchlaufen. Wenn die Abfrage in der Raute mit ja beantwortet werden kann, werden nahezu gleichzeitig der Extrudermotor 6, der Schmelzepumpenmotor 15, der Kompressormotor 25 und der Sauggebläsemotor 42 abgeschaltet. Des Weiteren werden der Siebbandmaschinenmotor 39 und der Sekundärluftgebläsemotor 33 ausgeschaltet. Diese schnelle Abkühl-Prozedur 44.2 dauert bei der hier dargestellten Meltblown-Anlage 1 nur ca. 15 Minuten. Das gleichzeitige Abschalten von Extrudermotor 6, Kompressormotor 25 und Sauggebläsemotor 42 führt dazu, dass in der Düsenspitze 21 zurückbleibendes Polymer nicht wieder aufgeschmolzen werden kann, so dass ein Ausbau und eine Reinigung der Düsenspitze 21 unausweichlich ist. Diese schnelle Abkühl-Prozedur 44.2 wird dann gewählt, wenn ein solcher Ausbau inklusive Reinigung so oder so vorgesehen ist, und wenn so schnell wie möglich mit einer neuen Düsenspitze 21 ein verkaufsfähiges Meltblown-Vlies 43 produziert werden soll.
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6 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm einer Abkühl-Prozedur 44.3 zum langsamen Erreichen des Betriebsmodus „Aus”. Zunächst gleichen sich die schnelle und die langsame Abkühl-Prozedur 44.2 und 44.3. weswegen die Beschreibung hier an der Stelle ansetzt, ab welcher sich die beiden Prozeduren unterscheiden. Nachdem der Messwert des Schmelzepumpentemperatursensors 16 oder des Düsenspitzentemperatursensors 22 den zugehörigen 1. Abkühltemperaturgrenzwert unterschritten hat, wird lediglich der Extrudermotor 6 und der Schmelzepumpenmotor 15 abgeschaltet, nicht aber der Kompressormotor 25 und der Sauggebläsemotor 42. In dieser langsamen Abkühl-Prozedur 44.3 werden zunächst sogenannte 2. Abkühlsollwerte geladen. Diese sind wiederum für alle Aggregate in der Steuereinrichtung 45 hinterlegt. Diese gleichen von der Art her den 1. Abkühlsollwerten, sie weisen allerdings geringere Werte auf, bzw. führen zu geringeren Temperaturwerten der Aggregate bzw. der Kunststoffschmelze. Erst wenn der Messwert des Schmelzepumpentemperatursensors 16 oder des Düsenspitzentemperatursensors 22 einen zugehörigen 2. Abkühltemperaturgrenzwert unterschritten hat, wird der Kompressormotor 25, der Sauggebläsemotor 42, der Sekundärluftgebläsemotor 33 und der Siebbandmaschinenmotor 39 abgeschaltet. Diese langsame Abkühl-Prozedur 44.3 dauert ca. 1,5 Stunden. Sie wird dann gewählt wenn die Meltblown-Anlage 1 mit derselben Düsenspitze 21 erneut in Produktion gehen soll, ohne diese vorher zu reinigen.
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Die Meltblown-Anlage 1 kann optional einen der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Tropfschutz aufweisen. Dieser besteht aus einer Platte, welche bei Bedarf zwischen Düsenspitze 21 und Sieband geschoben werden kann, um das Siebband zu schützen. Dies ist dann notwendig, wenn zum Beispiel aufgrund von Problemen in der Extrusion nicht mehr Filamente 37 extrudiert werden, sondern Tropfen, welche das Siebband in flüssiger Form erreichen würden. Dies ist zu vermeiden, da solche Tropfen auf dem Siebband kleben bleiben und sich nur schwierig von diesem lösen lassen, unter Umständen nur unter einer Beschädigung des Siebbandes. Der Tropfschutz fängt in einer Betriebsposition etwaige Tropfen vor dem Siebband ab. Er ist derart ausgebildet, dass sich die Tropfen leicht von ihm entfernen lassen. Der Tropfschutz könnte des Weiteren sowohl bei der schnellen Abkühl-Prozedur 44.2 wie auch bei der langsamen Abkühl-Prozedur 44.3 zum Einsatz kommen. Er wird dann ausgelöst, wenn der Sauggebläsemotor 42 und der Kompressormotor 25 abgeschaltet werden. Ab diesem Moment besteht die Gefahr, dass sich Tropfen aus der Düsenspitze 21 lösen und in Richtung Siebband bewegen. Die Bewegung des Tropfeschutzes aus einer Parkposition in eine Betriebsposition zwischen Siebband und Düsenspitze 21 erfolgt mittels Aktoren, welche automatisch mit Hilfe der Steuereinrichtung 45 betätigbar sind. Mit dem Auslösen des Tropfschutzes ist genau dieser Vorgang gemeint.
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In der Steuereinrichtung 45 sind neben den drei mit Hilfe eines Ablaufdiagrammes dargestellten Prozeduren 44.1–44.3 weitere Prozeduren gespeichert, welche bei Bedarf mithilfe des Touchdisplays 46 gestartet werden können. So sind weitere Prozeduren zur Erreichung der Produktionsmodi vorhanden. Innerhalb dieser Prozeduren wird ein Satz von Sollwerten für alle Aggregate der Meltblown-Anlage 1 geladen, mittels welchen das gewünschte Produkt hergestellt werden kann. Diese Sollwerte werden von den verschiedenen Regelungen und Steuerungen zugrunde gelegt. Wenn alle Messwerte, inklusive dem des Düsenspitzentemperatursensors 22 ihre zugehörigen Sollwerte erreicht haben, ist eine solche Prozedur zur Erreichung eines Produktionsmodus abgeschlossen. Eine weitere Prozedur dient der Erreichung des Schutz-Modus. Diese Prozedur stellt einen Sonderfall unter den Prozeduren dar, insofern als dass der Start dieser Prozedur nicht von einem Bediener der Meltblown-Anlage 1, sondern mittels der Steuereinrichtung 45 selbst ausgelöst wird. Innerhalb der Steuereinrichtung 45 werden dazu verschiedene Parameter permanent überwacht. Wenn zugehörige Prozessparametergrenzen überschritten werden, dann wird die Prozedur zur Erreichung des Schutz-Modus automatisch gestartet. Dieses Überschreiten von Prozessparametergrenzen beinhaltet auch den Ausfall einzelner Aggregate wie z. B. dem Sauggebläsemotor 42. Innerhalb des Schutz-Modus werden alle Aggregate derart betrieben, dass das Risiko von Beschädigungen an den Aggregaten minimiert wird. Des Weiteren soll der Schmelzestrom möglichst klein sein, damit der Ausschuss, welcher während des Betriebs der Meltblown-Anlage 1 im Schutz-Modus zwangläufig anfällt, möglichst gering bleibt. Um die im Schutz-Modus notwendigen geringen Massenströme der Prozessluft angrenzend zur Düsenspitze 21 zu erreichen, wird das Ablassventil 28 innerhalb der Prozessluftzufuhr 26 geöffnet.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier dargestellte Meltblown-Anlage 1 beschränkt. So sind weitere Bauteile oder alternative Ausführungsvarianten der beschriebenen Bauteile innerhalb der Meltblown-Anlage 1 denkbar, deren Ansteuerung in die beschriebenen Prozeduren integrierbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2208811 B1 [0002]
- DE 19913162 C1 [0002]
