EP3326947A1

EP3326947A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln eines materialstrangs

Info

Publication number: EP3326947A1
Application number: EP17201848.3A
Authority: EP
Inventors: Marco Sacher; Kenneth Schindler; Marko Neubert; David Eckart
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2037-11-15
Also published as: ES2753803T3; EP3326947B1; PT3326947T; PL3326947T3

Abstract

Es ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstrangs (9) beschrieben, das in einer vorgeordneten Extrusionsanlage (1) aus einem oder mehreren Bändchen herstellbar ist. Hierbei wird der Materialstrang (9) am Ende des Extrusionsprozesses an einer Spulspindel (8.2) diskontinuierlich zu Spulen (18) aufgewickelt und während eines Spulenwechsels von einer Saugpistole (11.1) aufgenommen und zu einem Abfallbehälter (11.2) geführt. Um bei Materialsträngen mit hohen Titern und relativ hohen Produktionsgeschwindigkeiten keine Produktionsunterbrechung beim Spulenwechsel zu erhalten, wird erfindungsgemäß der Materialstrang (9) unmittelbar vor dem Spulenwechsel in zwei Teilstränge (9.1, 9.2) geteilt, wobei ein erster Teilstrang (9.1, 9.2) vor dem Aufwickeln durchschnitten und von einer Absaugeinrichtung (13, 13.1) aufgenommen und abgeführt wird und wobei ein zweiter Teilstrang (9.1, 9.2) zum Spulenwechsel genutzt und von der Saugpistole (11.1) geführt wird. Hierzu weist eine Hilfseinrichtung (11) eine im Materiallauf vorgeordnete Teilungsvorrichtung (12) auf, durch welche der Materialstrang teilbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln eines Materialstrangs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstrangs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Aufwickeln eines Materialstrangs sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstrangs ist beispielsweise aus der EP 1 095 892 A2 bekannt.
Zur Herstellung eines Materialstrangs aus einem oder mehreren synthetischen Bändchen ist es bekannt, dass aus einem thermoplastischen Material eine Folie extrudiert wird, die als Flachfolie oder als Schlauchfolie einer Schneideinrichtung zugeführt wird. Die Schneideinrichtung teilt die Folie in eine Mehrzahl von Bändchen. Die Bändchen werden nach einem Verstrecken und einer individuellen Behandlung jeweils einzeln oder zu mehreren zu jeweils einem Materialstrang geführt und zu Spulen aufgewickelt. So ist es beispielsweise bekannt, die Materialstränge, die aus fibrilierten Bändchen oder texturierten Bändchen erzeugt werden, als Erntebindegarn zu verwenden. Die Aufwicklung der Materialstränge zu Spulen erfolgt dabei am Ende des Extrusionsprozesses.
Wie aus der EP 1 095 892 A2 hervorgeht, ist hierzu eine Mehrzahl von Wickelstellen in einem Maschinengestell angeordnet, wobei jede der Wickelstellen eine Spulspindel zum diskontinuierlichen Aufwickeln eines der Materialstränge enthält. Die kontinuierlich in dem Extrusionsprozess erzeugten Materialstränge werden somit kontinuierlich jeder der Wickelstellen zugeführt. Sobald eine Spule am Umfang der Spulspindel eine gewünschte Spulengröße aufweist, erfolgt ein Spulenwechsel, der je nach Art und Bauweise der Wickelstelle manuell oder automatisiert durchgeführt wird. Während des Spulenwechsels ist es erforderlich, dass der kontinuierlich zugeführte Materialstrang aufgenommen und in Abhängigkeit von der Produktionsgeschwindigkeit der Extrusionsanlage kontinuierlich abgeführt wird. Hierzu ist es allgemein bekannt, den Materialstrang nach Durchtrennung von der Spule mittels einer Saugpistole zu führen. Über die Saugpistole wird der Materialstrang aufgenommen und kontinuierlich einem Abfallbehälter zugeführt.
Bei der Herstellung von Materialsträngen mit sehr hohem Titer tritt jedoch nun das Problem auf, dass herkömmliche Saugpistolen nicht in der Lage sind, einen derart voluminösen Materialstrang aufzunehmen. In diesen Fällen ist es erforderlich, dass die Produktionsgeschwindigkeit der Extrusionsanlage herabgesenkt wird, um darüber die Zufuhr des kontinuierlich zugelaufenen Materialstrangs zu drosseln und damit die Möglichkeit einer manuellen Abnahme der fertig gewickelten Spule zu erhalten. Derartige Geschwindigkeitsänderungen innerhalb des Extrusionsprozesses führen jedoch zu ungewünschten Eigenschaftsänderungen in den Materialsträngen.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstrangs bereitzustellen, mit welchem bzw. mit welcher die kontinuierliche Herstellung von Materialsträngen mit hohen Titern ohne Änderung der Produktionsgeschwindigkeit möglich ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstrangs derart weiterzubilden, dass beim Wickeln von Materialsträngen mit hohen Titern Spulenwechsel auch bei relativ hohen Produktionsgeschwindigkeiten sicher ausführbar sind.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass der Materialstrang unmittelbar vor dem Spulenwechsel in zwei Teilstränge geteilt wird, wobei ein erster Teilstrang vor dem Aufwickeln durchschnitten und von einer Absaugeinrichtung aufgenommen und abgeführt wird und wobei ein zweiter Teilstrang zum Spulenwechsel genutzt und von der Saugpistole geführt wird.
Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt sich die Lösung dadurch, dass die Hilfseinrichtung eine im Materiallauf vorgeordnete Teilungsvorrichtung aufweist, durch welche der Materialstrang unmittelbar vor dem Spulenwechsel in zwei Teilstränge teilbar ist, wobei ein erster Teilstrang vor dem Aufwickeln durchschnitten und von einer Absaugeinrichtung aufnehmbar und abführbar ist und wobei ein zweiter Teilstrang zum Spulenwechsel nutzbar und von der Saugpistole führbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass der Spulenwechsel mit herkömmlichen Hilfsmitteln ausführbar ist. So können die üblichen Saugpistolen zum Spulenwechsel eingesetzt werden, die in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt sind und somit nur einen Teil des Materialstrangs aufnehmen können. So lässt sich einer der Teilstränge des Materialstrangs vorteilhaft zum Spulenwechsel nutzen. Der andere Teilstrang des Materialstrangs wird vorteilhaft vor dem Aufwickeln durchschnitten und von einer Absaugeinrichtung aufgenommen. Hier können die im Extrusionsprozess üblicherweise vorgesehenen Absaugvorrichtungen vorteilhaft genutzt werden, um während eines Spulenwechsels einen Teilstrang des Materialstrangs aufzunehmen und kontinuierlich zu einem Abfallbehälter zu führen. Der Materialstrang könnte aus einem einzigen synthetischen Bändchen oder aus mehreren synthetischen Bändchen oder auch mehreren synthetischen Monofilen gebildet sein.
Um eine definierte Teilung des Materialstrangs zu erhalten, wird der Materialstrang bevorzugt von einem beweglichen Trennmittel quer zur Laufrichtung teilweise durchdrungen. Eine derart mechanisch erzeugte Teilung im Materialstrang ermöglicht eine klare Trennung zwischen den beiden Teilsträngen. Die Teilstränge können gleiche Teiltiter oder auch unterschiedliche Teiltiter aufweisen.
Das Trennmittel wird zwischen einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung hin und her geführt, wobei die Betriebsstellung eine Teilung des Materialstrangs bestimmt. Damit sind reproduzierbare Teilungen des Materialstranges bei jedem Spulenwechsel durchführbar.
Um möglichst einen geringen Materialverlust zu erzeugen, wird das Trennmittel nach dem Spulenwechsel unmittelbar aus der Betriebsstellung zurück in die Ruhestellung geführt, so dass die Teilung des Materialstrangs aufgehoben wird. Dieser Vorgang wird vorzugsweise mit dem Anwickeln des Materialstrangs an einer neuen Spule synchron gesteuert.
Bei einem aus einem synthetischen Band gebildeten Materialstrang ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Materialstrang zwischen zwei Galetten eines Streckwerkes geteilt wird und bei welcher der erste Teilstrang in einem den Galetten nachgeordneten Materiallaufabschnitt durchschnitten wird und durch die Absaugeinrichtung abgesaugt wird. Damit lässt sich bei der Teilung des Materialstrangs die zwischen den Galetten in dem Materialstrang erzeugte Spannung nutzen, um das Eindringen des Trennmittels in den Materialstrang zu begünstigen.
Um eine Mehrzahl von Materialsträngen parallel nebeneinander an mehreren Wickelstellen aufwickeln zu können, ist des Weiteren vorgesehen, dass an jedem der Materialstränge zum Spulenwechsel eine Teilung in jeweils zwei Teilstränge erfolgt.
Die Teilung der Materialstränge in zwei Teilstränge wird zeitversetzt durch das Trennmittel ausgeführt, so dass das Trennmittel flexibel für jedes der Materialstränge nutzbar ist.
Das zur Teilung des Materialstrangs vorgesehene Trennmittel wird bevorzugt durch einen steuerbaren Aktor zwischen einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung hin und her geführt. Insoweit ist der Bewegungsablauf des Trennmittels reproduzierbar und relativ schnell ausführbar.
Damit das Trennmittel mit möglichst geringem Widerstand in den Materialstrang eindringen kann, ist des Weiteren vorgesehen, dass das Trennmittel eine dreiecksförmige Messerklinge mit zumindest einer Schneide an einem der Schenkel aufweist. So kann der Materialstrang durch einfaches Durchdringen der Messerklinge vorteilhaft geteilt werden.
Das Durchdringen des Materialstranges lässt sich dabei noch dadurch verbessern, in dem das Trennmittel in einem Bereich zwischen zwei Galetten eines Streckwerks der Extrusionsanlage angeordnet ist. Hierbei ist die Absaugeinrichtung mit einem Saugstutzen der nachgeordneten Galette zugeordnet. Somit kann einer der Teilstränge vorteilhaft nach Ablauf der Galetten durchschnitten und unmittelbar von der Absaugeinrichtung aufgenommen werden.
Um bei einer Mehrzahl von Wickelstellen an jedem der Wickelstellen einen Spulwechsel durchführen zu können, ist des Weiteren vorgesehen, dass die Teilungsvorrichtung derart beweglich ausgeführt ist, dass zu jedem Spulwechsel in den Wickelstellen die betreffenden Materialstränge teilbar sind. So lässt sich die Teilungsvorrichtung mit jedem der Wickelstellen zu einem Spulenwechsel kombinieren.
Hierzu ist das Trennmittel vorzugsweise in einer Linearführung parallel zu den Galetten des Streckwerks führbar und positionierbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstrangs werden nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:

Figur 1 schematisch eine Extrusionsanlage zur Herstellung von Materialsträngen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstranges,
Figur 2 schematisch eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 1,
Figur 3 schematisch eine Seitenansicht einer Teilungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 1,
Figur 4 schematisch eine Vorderansicht der Teilungsvorrichtung aus Figur 3,
Figur 5 schematisch eine Querschnittsansicht eines Trennmittels der Teilungsvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel nach Figur 4,
Figur 6 schematisch eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel nach Figur 2 während eines Spulenwechsels.

In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstrangs schematisch gemeinsam mit einer Extrusionsanlage dargestellt. Die Extrusionsanlage 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Extrusionsvorrichtung 2, ein Abzugsstreckwerk 4, ein Vorlaufstreckwerk 5, ein Hauptstreckwerk 6 und eine Separiereinrichtung 7 auf, die zu einem Materiallauf hintereinander angeordnet sind und in einem Einstufenprozess eine Mehrzahl von Materialsträngen herstellen. Am Ende der Extrusionsanlage 1 ist eine Aufwickelvorrichtung 8 angeordnet, um die kontinuierlich hergestellten Materialstränge jeweils zu mehreren Spulen zu wickeln.
Die Extrusionsvorrichtung 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Extruder 2.1 und einen mit dem Extruder 2.1 verbundenen Extruderkopf 2.2 gebildet. Unterhalb des Extruderkopfes 2.2 ist ein Kühlbad 2.3 vorgesehen, das mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt ist. Auf einer Auslaufseite des Kühlbades 2.3 schließt sich eine Umlenkeinrichtung 2.4 sowie eine Schneideinrichtung 2.5 an.
Innerhalb der Extrusionsvorrichtung 2 wird ein Polymer beispielsweise ein Polypropylen aufgeschmolzen und als Schmelze dem Extruderkopf 2.2 unter Druck zugeführt. An dem Extruderkopf 2.2 wird eine Flachfolie 3 extrudiert und in dem Kühlbad 2.3 abgekühlt.
Der Abzug der Flachfolie 3 erfolgt durch das Abzugsstreckwerk 4, das mehrere Abzugsgaletten 4.1 umfasst. Insoweit werden über die Abzugsgaletten 4.1 des Abzugsstreckwerkes 4 die Abzugskräfte zum Abziehen der Folie 3 erzeugt.
Bevor die Folie 3 dem Abzugsstreckwerk 4 zugeführt wird, erfolgt über die Umlenkeinrichtung 2.4 eine Trocknung der Folie 3. Hierzu ist das Abzugsstreckwerk 4 über einen Saugstutzen 13.1 mit einer Absaugeinrichtung 13 verbunden.
Die Folie 3 wird durch die Schneideinrichtung 2.5 in eine Mehrzahl von Bändchen 9 zerteilt. Die Bändchen 9 werden als eine Bänderschar gemeinsam an den Abzugsgaletten 4.1 des Abzugsstreckwerkes 4 geführt.
Dem Abzugsstreckwerk 4 folgt ein Vorlaufstreckwerk 5 mit mehreren Vorlaufgaletten 5.1. Die Vorlaufgaletten 5.1 des Vorlaufstreckwerkes 5 und die Abzugsgaletten 4.1 des Abzugsstreckwerkes 4 werden mit einer Differenzgeschwindigkeit zur Einstellung eines Verstreckverhältnisses angetrieben. Sowohl die Abzugsgaletten 4.1 am Abzugsstreckwerk 4 und die Vorlaufgaletten 5.1 am Vorlaufstreckwerk 5 sind unbeheizt ausgeführt, so dass die als Bändchen ausgebildeten Materialstränge 9 mit einer der Umgebung entsprechenden Umgebungstemperatur geführt und verstreckt werden.
Dem Vorlaufstreckwerk 5 ist in einer zweiten Streckstufe eine Heizeinrichtung 10 sowie ein Hauptstreckwerk 6 mit mehreren Streckgaletten 6.1 nachgeordnet. Die Streckgaletten 6.1 sind gegenüber den Vorlaufgaletten 5.1 mit einer Differenzgeschwindigkeit angetrieben, um die Hauptverstreckung in der zweiten Stufe an den Materialsträngen 9 durchzuführen. Die Heizeinrichtung 10 ist hierbei vorzugsweise als ein Heißluftofen ausgebildet, in welcher sich eine Heißluftstrecke zur Erwärmung der Materialstränge befindet. Die Streckgaletten 6.1 an dem Hauptstreckwerk 6 sind bevorzugt beheizbar ausgebildet, um an den Materialsträngen 9 eine thermische Nachbehandlung zum Spannungsabbau durchzuführen.
Den letzten Galetten des Abzugsstreckwerkes 4, des Vorlaufstreckwerkes 5 und des Hauptstreckwerkes 6 sind mehrere Saugstutzen 13.1 zugeordnet, die mit der Absaugeinrichtung 13 verbunden sind. Somit lässt sich relativ nah am Umfang der Galetten 4.1, 5.1 und 6.1 eine Saugströmung erzeugen, um bei einem Materialriss den gerissenen Materialstrang aufzunehmen und eine Wickelbildung an den Galetten zu verhindern.
Um die Bänder beziehungsweise Materialstränge 9 am Ende des Extrusionsprozesses jeweils zu einer Spule aufwickeln zu können, ist zwischen dem Hauptstreckwerk 6 und der Aufwickelvorrichtung 8 eine Separiereinrichtung 7 vorgesehen, durch welche die Materialstränge 9 vereinzelt den Wickelstellen 8.1 der Aufwickelvorrichtung 8 zugeführt werden. Die Separiereinrichtung 7 weist hierzu eine Umlenkwalze 7.1 und eine Führungsleiste 7.2 auf.
In Abhängigkeit von dem jeweiligen Endprodukt können noch weitere Behandlungen innerhalb der Extrusionsanlage 1 an den Materialsträngen 9 durchgeführt werden. So ist es beispielsweise üblich, dass synthetische Bänder über eine Fibrilierwalze geführt werden. Somit würde jeder Materialstrang 9 zumindest ein fibriliertes Bändchen aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, dass der Materialstrang aus mehreren Einzelbändern gebildet wird, die zu dem Materialstrang vor dem Aufwickeln kompaktiert oder texturiert werden. Derartige Behandlungen werden vorzugsweise in dem Bereich zwischen dem Hauptstreckwerk 6 und der Separiereinrichtung 7 durchgeführt. Insoweit ist die in Figur 1 dargestellte Extrusionsanlage 1 in ihrem Aufbau zur Herstellung eines Materialstranges beispielhaft.
Zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstrangs wird neben der Figur 1 auch Bezug zu der Figur 2 genommen.
In der Figur 2 ist die Aufwickelvorrichtung 8 in einer Draufsicht schematisch dargestellt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren genommen ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
An einem Maschinengestell 20 sind mehrere Wickelstellen 8.1 horizontal nebeneinander angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind fünf Wickelstellen 8.1 nebeneinander an dem Maschinengestell 20 gehalten. Die Anzahl ist beispielhaft und richtet sich nach der Anzahl der in der Extrusionsanlage 1 erzeugten Anzahl von Materialsträngen. Hierbei können auch mehrere Wickelstellen 8.1 vertikal übereinander angeordnet sein.
Die Wickelstellen 8.1 sind identisch ausgebildet und weisen jeweils eine angetriebene Spulspindel 8.2 auf. An jeder der Spulspindeln 8.2 wird jeweils ein Materialstrang 9 zu einer Spule 18 gewickelt. Die Drehzahl der Spulspindel 8.2 wird mittels einer Tänzerarmregelung 19 geregelt. Dabei wird der Materialstrang 9 mit im Wesentlichen konstanter Spannung und mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit der Spule 18 gewickelt.
Die Zuführung der Materialstränge 9 zu den Wickelstellen 8.1 erfolgt über mehrere Fadenführer 17, die mit der Führungsleiste 7.2 der Separiereinrichtung 7 zusammenwirken.
Bei dem in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten Wickelstellen 8.1 ist es erforderlich, dass die Spulenwechsel in den Wickelstellen 8.1 manuell von einem Operator durchgeführt werden. Hierzu ist eine Hilfseinrichtung 11 vorgesehen, die eine manuell bedienbare Saugpistole 11.1 aufweist. Die Saugpistole 11.1 ist mit einem Abfallbehälter 11.2 gekoppelt, um während eines Spulenwechsels den kontinuierlich zugeführten Materialstrang 9 aufnehmen zu können.
Um den der Wickelstelle 8.1 zugeführten Materialstrang 9 über die Saugpistole 11.1 führen zu können, weist die Hilfseinrichtung 11 des Weiteren eine Teilungsvorrichtung 12 auf. Die Teilungsvorrichtung 12 ist den Wickelstellen 8.1 vorgeordnet und im Bereich des Hauptstreckwerkes 6 der Extrusionsanlage 1 angeordnet. Zur Erläuterung der Teilungsvorrichtung 12 wird nachfolgend auf die Figuren 3 und 4 Bezug genommen.
In der Figur 3 ist die Teilungsvorrichtung schematisch in einer Seitenansicht und in Figur 4 schematisch in einer Vorderansicht dargestellt. Hierbei ist in Figur 4.1 und 4.2 die Teilungsvorrichtung in unterschiedlichen Betriebssituationen gezeigt. In der Figur 4.1 ist die Teilungsvorrichtung in einer Ruhestellung und in der Figur 4.2 in einer Betriebsstellung dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung gilt, insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, für beide Figuren.
Die Teilungsvorrichtung 12 weist ein bewegliches Trennmittel 12.1 auf. Das Trennmittel 12.1 ist mit einem Aktor 12.3 gekoppelt, durch welchen das Trennmittel 12.1 zwischen einer Ruhestellung und einer ausgefahrenen Betriebsstellung führbar ist. In Figur 3 ist das Trennmittel 12.1 in der Ruhestellung dargestellt. Die Betriebsstellung des Trennmittels 12.1 ist gestrichelt gezeigt.
Der Aktor 12.3 ist an einem Halter 12.2 befestigt. Der Halter 12.2 ist in einer Linearführung 12.4 geführt. Die Linearführung 12.4 erstreckt sich parallel zu den Streckgaletten 6.1 des Hauptstreckwerkes 6. Die Linearführung 12.4 und der Halter 12.2 sind zwischen zwei benachbarten Streckgaletten 6.1 des Hauptstreckwerkes 6 angeordnet, so dass das Trennmittel 12.1 in der Betriebsstellung einen der zwischen den Streckgaletten 6.1 gespannten Materialstrang 9 durchdringt. Der Halter 12.2 lässt sich in der Linearführung 12.4 parallel zu den Streckgaletten 6.1 führen und positionieren, so dass das Trennmittel 12.1 jedem der am Umfang der Streckgaletten 6.1 geführten Materialstränge 9 zugeordnet werden kann. Die Führung und Positionierung des Halters 12.2 in der Linearführung 12.4 ist hier nicht näher dargestellt und könnte beispielsweise durch manuell betätigte Spindelantriebe erfolgen. Die Linearführung 12.4 ist hier beispielhaft durch zwei Stangen gebildet, an denen der Halter 12.2 mit dem Trennmittel 12.1 geführt ist.
Im Betrieb während des Wickelns der Materialstränge 9 zu Spulen 18 wird die Teilungsvorrichtung 12 nicht aktiviert, so dass das Trennmittel 12.1 in seiner Ruhestellung verharrt. Erst wenn in einer der Wickelstellen 8.1 ein Spulenwechsel bevorsteht, wird die Teilungsvorrichtung 12 aktiviert. So wird zunächst der Halter 12.2 in der Linearführung 12.4 zu dem betreffenden Materialstrang 9 positioniert, welcher zur Vorbereitung eines Spulenwechsels zu teilen ist.
Zur Erläuterung des Spulenwechsels in einer der Wickelstellen 8.1 wird zusätzlich zu den Figuren 5 und 6 Bezug genommen. In Figur 5 ist schematisch eine Querschnittsansicht des Trennmittels 12.1 in der Betriebsstellung gezeigt. Die Figur 6 stellt eine Draufsicht der Wickelstellen 8.1 dar, wobei an einer der Wickelstellen 8.1 ein Spulenwechsel ausgeführt wird.
Wie aus den Darstellungen in den Figuren 3, 4.2 und 5 hervorgeht, wird bei Aktivierung der Teilungsvorrichtung 12 nach Erreichen der gewünschten Position an der Linearführung 12.4 das Trennmittel 12.1 in die Betriebsstellung geführt. Dabei durchdringt das Trennmittel 12.1 den betreffenden Materialstrang 9 und führt zu einer Teilung des Materialstrangs 9, so dass sich zwei Teilstränge 9.1 und 9.2 ausbilden.
Wie aus der Darstellung in Figur 5 hervorgeht, ist das Trennmittel 12.1 in diesem Ausführungsbeispiel durch eine dreieckförmige Messerklinge 16 gebildet. Die Messerklinge 16 weist zumindest an einem Schenkel eine Schneide 14 auf. Die Messerklinge 16 ist an einem Messerhalter 15 gehalten, der mit dem Aktor 12.3 gekoppelt ist. Die Messerklinge 16 wird durch den Aktor 12.3 quer zum Materiallauf des Materialstranges 9 geführt. Die Messerklinge 16 wird bevorzugt in der Ruhestellung gekapselt beispielsweise in einem Führungsrohr gehalten. In der Betriebsstellung durchdringt die Messerklinge 16 den Materialstrang 9, so dass die Schneide 14 eine Teilung an dem Materialstrang 9 erzeugt. Der Materialstrang wird in die Teilstränge 9.1 und 9.2 aufgeteilt, die von der nachgeordneten Streckgalette 6.1 aufgenommen werden.
Wie in der Figur 4.2 dargestellt ist, wird ein erster Teilstrang 9.1 unmittelbar nach der Teilung durch einen Operator nach Ablauf von der letzten Streckgalette 6.1 durchschnitten. Das lose Ende des Teilstrangs 9.1 wird über den Saugstutzen 13.1 der Absaugeinrichtung 13 erfasst und abgeführt. Der Saugstutzen 13.1 der Absaugeinrichtung 13 ist hierbei unmittelbar dem Umfang der letzten Streckgalette 6.1 zugeordnet. Somit wird nur der Teilstrang 9.2 zur Wickelstelle 8.1 geführt.
Wie aus der Darstellung in Figur 6 hervorgeht, lässt sich der Teilstrang 9.2 von der Saugpistole 11.1 aufnehmen, so dass die fertig gewickelte Spule 18 an der betreffenden Spulspindel 8.2 ausgewechselt werden kann. So wird der Spulspindel 8.2 eine Leerhülse aufgesteckt, um eine neue Spule zu wickeln. Sobald der Teilstrang 9.2 von der Spulspindel 8.2 zur Wicklung einer neuen Spule übernommen worden ist, wird die Teilungsvorrichtung 12 deaktiviert, so dass das Trennmittel 12.1 in die Ruhestellung zurückversetzt wird. Der in die Absaugeinrichtung 13 aufgenommene Teilstrang 9.1 wird von dem Operator durchtrennt, so dass der Materialstrang ohne Teilung zum Wickeln einer Spule der Wickelstelle 8.1 zugeführt wird.
Die Teilungsvorrichtung 12 ist nun bereit, um an einer nächsten Wickelstelle einen Spulenwechsel auszuführen. So werden die Materialstränge 9 zeitversetzt durch das Trennmittel 12.1 je nach Bedarf abwechselnd geteilt.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstrangs bieten somit den Vorteil, dass Materialstränge mit hohem Titer auch bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten herstellbar sind. So werden beispielsweise zur Herstellung von Erntebindegarne Materialstränge mit einem Titer von über 20000 dtex benötigt. Der Materialstrang kann hierbei durch ein einziges Band mit entsprechender Bandbreite im Bereich zwischen 20 mm und 90 mm und einer Dicke im Bereich von 75 µm und 100 µm oder aus entsprechend mehreren Einzelbändern oder einzelnen Monofilamenten gebildet sein.
Zudem werden die Teiltiter der Teilstränge in Abhängigkeit von der Leistungsfähigkeit der Saugpistole gewählt. So können die Teilstränge gleich große oder sehr unterschiedliche Teiltiter aufweisen.
Die konstruktive Ausführung der dargestellten Teilungsvorrichtung ist beispielhaft. Wesentlich ist die bewegliche Führung eines Trennmittels, um eine mechanische Trennung des Materialstranges zu erhalten. So könnte die Hubbewegung der Messerklinge auch durch ein Gelenkgetriebe ausgeführt werden, um einen möglichst senkrechten Einstich in den Materialstrang zu erhalten. Dabei könnte das Messer in der Ruhestellung in einer eingeschwenkten Position gehalten werden.

Claims

Verfahren zum Aufwickeln eines Materialstrangs aus einem oder mehreren synthetischen Bändchen, bei welchem der Materialstrang am Ende eines Extrusionsprozesses an einer Spulspindel diskontinuierlich zu Spulen aufgewickelt wird und bei welchem der Materialstrang während eines Spulenwechsels von einer Saugpistole aufgenommen und zu einem Abfallbehälter geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang unmittelbar vor dem Spulenwechsel in zwei Teilstränge geteilt wird, wobei ein erster Teilstrang vor dem Aufwickeln durchschnitten und von einer Absaugeinrichtung aufgenommen und abgeführt wird und wobei ein zweiter Teilstrang zum Spulenwechsel genutzt und von der Saugpistole geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang zur Teilung mit einem beweglichen Trennmittel quer zur Laufrichtung teilweise durchdrungen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel zwischen einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung hin- und hergeführt wird, wobei die Betriebsstellung eine Teilung des Materialstrangs bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel nach dem Spulenwechsel aus der Betriebsstellung zurück in die Ruhestellung geführt wird, so dass die Teilung des Materialstrangs aufgehoben wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrang zwischen zwei Galetten eines Streckwerkes geteilt wird und dass der erste Teilstrang in einem den Galetten nachgeordneten Materiallaufabschnitt durchschnitten wird und durch die Absaugeinrichtung abgesaugt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrere Materialstränge parallel nebeneinander in dem Extrusionsprozess hergestellt werden, dass die Faserstränge getrennt zu Spulen gewickelt werden und dass an jedem der Materialstränge zum Spulenwechsel eine Teilung in jeweils zwei Teilsträngen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung der Materialstränge in zwei Teilstränge zeitversetzt durch das Trennmittel ausgeführt wird.
Vorrichtung zum Aufwickeln eines Materialstrangs (9), das in einer vorgeordneten Extrusionsanlage (1) aus einem Bändchen oder mehreren Bändchen herstellbar ist, mit zumindest einer antreibbaren Spulspindel (8.2) zum diskontinuierlichen Aufwickeln des Materialstrangs (9) zu Spulen (18) und mit einer Hilfseinrichtung (11) zur Durchführung eines Spulenwechsels an der Spulspindel (8.2), wobei die Hilfseinrichtung (11) zumindest eine mit einem Abfallbehälter (11.2) verbundene Saugpistole (11.1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfseinrichtung (11) eine im Materiallauf vorgeordnete Teilungsvorrichtung (12) aufweist, durch welche der Materialstrang (9) unmittelbar vor dem Spulenwechsel in zwei Teilstränge (9.1,9.2) teilbar ist, wobei ein erster Teilstrang (9.1,9.2) vor dem Aufwickeln durchschnitten und von einer Absaugeinrichtung (13, 13.1) aufnehmbar und abführbar ist und wobei ein zweiter Teilstrang (9.1,9.2) zum Spulenwechsel nutzbar und von der Saugpistole (11.1) führbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilungsvorrichtung (12) ein Trennmittel (12.1) aufweist, das zur Teilung des Materialstranges (9) quer zur Materiallaufrichtung führbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel (12.1) durch einen steuerbaren Aktor (12.3) zwischen einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung hin- und herführbar ist, wobei in der Betriebsstellung des Trennmittels (12.1) die Teilung des Materialstranges (9) erzeugbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel (12.1) eine dreieckförmige Messerklinge (16) mit zumindest einer Schneide (14) an einem der Schenkel aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel (12.1) in einem Bereich zwischen zwei Galetten (6.1) eines Streckwerkes (6) der Extrusionsanlage (1) angeordnet ist und dass die Absaugeinrichtung (13) mit einem Saugstutzen (13.1) der im Materiallauf nachgeordnete Galetten (6.1) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wickelstellen (8.1) mit Spulspindeln (8.2) zum Aufwickeln mehrerer Materialstränge (9) vorgesehen sind und dass die Teilungsvorrichtung (12) derart beweglich ausgeführt ist, dass zu jedem Spulenwechsel in den Wickelstellen (8.1) die betreffenden Materialstränge (9) teilbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennmittel (12.1) in einer Linearführung (12.4) parallel zu den Galetten (6.1) des Streckwerkes (6) führbar ist.