WO2013153018A1 - Vorrichtung zur herstellung synthetischer fäden - Google Patents

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WO2013153018A1
WO2013153018A1 PCT/EP2013/057283 EP2013057283W WO2013153018A1 WO 2013153018 A1 WO2013153018 A1 WO 2013153018A1 EP 2013057283 W EP2013057283 W EP 2013057283W WO 2013153018 A1 WO2013153018 A1 WO 2013153018A1
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WO
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cooling
control
heat exchanger
water
drives
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Application number
PCT/EP2013/057283
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Stammen
Wolfgang EICKER
Original Assignee
Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D13/00Complete machines for producing artificial threads
    • D01D13/02Elements of machines in combination
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to a device for producing synthetic threads according to the preamble of claim 1.
  • a generic device for producing synthetic threads is known for example from DE 103 15 873 AI.
  • an air conditioning device is used to cool the devices and aggregates of the device itself in addition to the cooling of the freshly extruded threads.
  • the devices of the device are arranged in climatic chambers, wherein in particular the drives and power electronics to be cooled are integrated in the climatic chambers.
  • Such devices require a relatively high energy requirement in order to be able to carry out a sufficient cooling of the drives and control devices.
  • the control units can be integrated into coolable control cabinets, as is apparent, for example, from DE 101 45 311 A1.
  • the heat emitted by the electronic components is discharged through a plurality of heat exchangers into a cooling shaft filled with cooling air.
  • the cooling shaft is preferably coupled with an air conditioning device.
  • a cooling jacket cooled with a cooling fluid is used in order to cool the drive of the godet.
  • the cooling jacket is for this purpose connected to a cooling fluid circuit having a heat exchanger.
  • a cooling device is known, for example, from WO 99/61692.
  • Another object of the invention is to carry out the generic device for the production of synthetic threads with an energy-efficient cooling device for the drives and control units.
  • This object is achieved in that the drives and the control devices of the facilities are jointly cooled by a central water cooling device.
  • the invention has the particular advantage that the heat losses incurred within the entire device can be dissipated together.
  • An interface to the air conditioning system, which usually Cooling the filaments is completely avoided.
  • the heat loss is absorbed by an integrated water cooling and transported away.
  • the development of the invention is particularly advantageous in which the water cooling device has a main heat exchanger, which cooperates with a closed machine water circuit and the inlet connection and a return connection for an external cooling water circuit. This makes it possible to carry out the heat transfer within the device with a high-quality cooling water, which rotates exclusively in the closed machine water cycle.
  • the loss of heat loss can be dissipated centrally via the main heat exchanger to an external cooling water circuit. It has been found that, in particular, the cold water circuits already used in a polymerization plant can be used to advantage.
  • the water cooling device has a plurality of main heat exchanger.
  • the main heat exchangers are coupled with separate machine water circuits, which are independently connected to drives and / or control devices of the facilities.
  • Each of the main heat exchangers has an inlet connection and a return connection, which are connected to an external cooling water circuit or to several separate cooling water circuits.
  • the main heat exchangers can be controlled independently of each other to obtain a desired for the cooling drives and control units cooling water temperature of the guided in the machine circuits cooling water.
  • a regulation of the pH value is particularly important when using cooling water, in particular to keep corrosion reactions low.
  • the cooling water contained in a closed machine water circuit should have a pH in the range between 6 and 9, preferably between 7 and 8.5.
  • a godet or winding device usually many drives and the associated control units are needed, so that the cooling of such control devices
  • the development of the invention is preferably used, in which arranged several of the control devices of the facilities distributed in a central cabinet and / or in multiple cabinets and that the water cooling device for each of the control cabinets has one of a plurality of secondary heat exchangers.
  • the control units and the associated power electronics and other coolable electronic components can be cooled in one unit.
  • the secondary heat exchangers assigned to the control cabinets are preferably connected in parallel to the machine circuit, so that an identical cooling water supply is ensured at each of the secondary heat exchangers.
  • the secondary heat exchanger are designed as so-called air Was water exchanger.
  • the secondary heat exchanger cooperate with a fan, which is preferably integrated within the control cabinet.
  • the machine water circuit is preferably formed by a line system which is connected directly to the coolable drives and / or to a plurality of secondary heat exchangers.
  • the production of the synthetic threads is usually done with devices having a plurality of processing stations that form a machine longitudinal side within a building.
  • the line system is formed by at least two main pipes with a plurality of secondary connections and a plurality of hose lines is, wherein the hose lines are connected by releasable connections to the side terminals of the main pipes.
  • two main tubes are preferably used per heat exchanger for distributing the cooling water to the processing stations.
  • the cooling water supply of the godet drives can be improved by having the line system a cooling water distributor per processing station, the cooling water distributor being coupled to the coolable drives or secondary heat exchangers via a plurality of hose lines.
  • very short hose lines can be realized in the line system.
  • the cooling water manifolds in the processing stations each one of a plurality of pressure sensors are assigned and that the pressure sensors are connected to a central control device.
  • activation of the drives can be linked directly with the cooling water supply to cool the drives.
  • the energy efficiency can be further improved by the one of the processing stations associated control units are arranged together in a cabinet and that the associated cabinet associated secondary heat exchanger are releasably connected to the machine water cycle.
  • the main heat exchanger is assigned a monitoring device with a plurality of sensors and in which the monitoring device is connected to the control device and / or an alarm device.
  • the water temperature, the flow of cooling water or the PH value can be continuously monitored.
  • an alarm signal can be generated via the control device or directly via the monitoring device.
  • the monitoring device is formed by a plurality of monitoring units which are distributed among the individual main heat exchangers.
  • Fig. 1 is a schematic view of a first embodiment of the inventive device for producing synthetic threads
  • FIG. 2 is a schematic partial view of the embodiment of FIG. 1.
  • FIG 3 shows a schematic view of a further embodiment of the device according to the invention for producing synthetic threads
  • Fig. 4 is a schematic view of another embodiment of the inventive device for producing synthetic threads
  • FIG. 5 is a schematic partial view of the embodiment of FIG. 4th
  • a first embodiment of the inventive device for the production of synthetic threads is shown schematically.
  • Fig. 1 is an overall view of the embodiment is shown schematically and in Fig. 2 is a partial view of the processing station I. Unless an explicit reference is made to one of the figures, the following description applies to both figures.
  • the embodiment comprises a spinning device 1, a Galtten Anlagen 4 and a winding device 5, which are arranged to produce a plurality of synthetic threads with each other.
  • the godet device 4 and the take-up device 1 are divided into a plurality of processing stations to produce a group of threads parallel to each other per station processing and wound into coils.
  • two processing stations I and II are shown only by way of example.
  • the winding device 5 has per processing station I and II each have a winding turret 5.1.
  • the Spulrevolver 5.1 has two overhanging driven Spulspindeln 5.2, which are driven by associated spindle drives 5.3. At the winding spindles 5.2, the threads are alternately wound into coils.
  • the spool turrets 5.1 are each assigned a control cabinet 11.2 on a drive side, which contains the control devices and drive electronics assigned to the spindle drives 5.3.
  • the godet device 4 has per processing stations I and II each more Godets 4.1, which form a drafting field for hiding the threads in this embodiment.
  • the godets 4.1 are preferably designed to be heated and driven independently by godet drives 4.2.
  • the godet drives 4.2 of the godets 4.1 within the processing station I or II are assigned a plurality of godet control devices 4.3, which are held in a control cabinet 11.3.
  • the control cabinet 11.3 preferably also contains further electronic components and control devices, for example for controlling the jacket heaters in the godets 4.1.
  • the spinning device 1 is arranged to produce the synthetic threads. As is apparent from the illustration in Fig. 1, the spinning device 1 per processing station I and II to a spinning beam 1.2, which carries a plurality of spinnerets 1.3 on its underside. The spinnerets 1.3 are via a spinning pump 1.4 with a through a central extruder
  • the extruder 1.1 is driven by an extruder drive 1.5 and the spinning pump 1.4 by a pump drive 1.6.
  • the drives 1.5 and 1.6 associated control devices are arranged together in a central control cabinet 11.1.
  • the control cabinet 11.1 additionally contains a control unit for the heater 1.7 of the extruder 1.1.
  • Each of the spinning beams 1.2 is assigned a blowing device 2 for cooling the freshly extruded filaments and a preparation device 3 in the processing stations I and II, each of which has a metering pump 3.1 and a metering drive 3.2 per processing station.
  • the spinning device 1, the godet 4 and the winding device 5 are shown in an operating condition.
  • a plurality of filament bundles are extruded through the spinneret 1.3 and through the spinning device 1 cooled by the associated blowing 2.
  • the filament bundles are wetted by the preparation device 3 and combined to form a thread.
  • the threads produced parallel next to one another in a processing station I or II are then removed from the spinning device via the godets 4.1 of the godet device and drawn with the following godets.
  • the threads are separated and wound in several winding positions of the winding turret each to a coil on one of the winding spindles 5.2.
  • a water cooling device 6 is provided to cool the godet drives 4.2 and the control devices of the drives of the devices 1, 3, 4 and 5.
  • the water cooling device 6 has a main heat exchanger 7, which is connected on the machine side to a machine water circuit 8.
  • the main heat exchanger 7 has an inlet connection 9 and a return connection 10 in order to connect an external cooling water circuit.
  • the main heat exchanger 7 is assigned a monitoring device 23 with at least one sensor 24.
  • the monitoring device 23 is coupled via signal lines to a control device 22 and an alarm device 25.
  • the machine water circuit 8 of the water cooling device 6 is formed by a closed line system 14.
  • the line system 14 has two main pipes 15.1 and 15.2, which form a cooling water inlet and a cooling water outlet along a machine longitudinal side.
  • the secondary connections 18.1 to 18.4 have plug connections 17.1 and 17.4, on which a plurality of hose lines 16.1 to 16.4 are arranged.
  • a secondary heat exchanger 12.1 is arranged on the control cabinet 11.1 associated with the spinning device 1.
  • the secondary heat exchanger 12.1 is designed as an air-water exchanger and is combined with a fan 13 arranged inside the control cabinet 11.1.
  • the secondary heat exchanger 12.1 is coupled via the hose lines 16.4 and 16.5 with the main pipes 15.1 and 15.2.
  • the godet drives 4.2 of the godets 4.1 are designed to be coolable in the treatment stations I and II.
  • the godet drives 4.2 could be cooled, for example, by a cooling jacket, which is directly coupled to the water cooling device 6.
  • each treatment station I and II is associated with a cooling water distributor 19.1 and 19.2.
  • the cooling water distributor 19.1 of the processing station I is shown schematically in FIG.
  • the cooling water distributor 19.1 is connected via the hose lines 16.1 and 16.2 to the secondary connections 18.1 and 18.2 of the main pipes 15.1 and 15.2 by a respective quick-coupling plug connection 17.1 and 17.2.
  • the cooling water manifold 19.1 On an outlet side, the cooling water manifold 19.1 a plurality of hose lines 20, each forming a supply and return to the godet drives 4.2.
  • the cooling water distributor 19.1 is coupled to a second secondary heat exchanger 12.2, which is integrated in the control cabinet 11.3.
  • the godet control devices 4.3 are arranged.
  • the representation of the godet controllers 4.3 within the cabinet 11.3 is exemplary. In principle, other electronic components not shown here, such as, for example, heaters or other power electronics, can advantageously be integrated in the control cabinet 11.3.
  • the secondary heat exchanger 12.2 a fan 13 is assigned, so that an exchange of heat between the air and the water takes place within the secondary heat exchanger 12.2.
  • each cooling water distributor 19.1 and 19.2 within the treatment stations I and II are each assigned a pressure sensor 21.1 and 21.2.
  • the winder 5 associated electronic components are integrated in the cabinet 11.2, he also has an integrated secondary heat exchanger
  • the secondary exhaust diver 12.3 is also designed as a water-air exchanger. In that regard, the function is identical to the aforementioned and explained secondary heat exchangers 12.1 and 12.2.
  • the secondary heat exchanger 12.3 is within the processing station I or II through the hose lines 16.3 and 16.4 with the side terminals 18.3 and
  • the main heat exchanger 7 is first connected to an external cooling water circuit 26. Since such devices are used directly in connection with polymerization, it is advantageously possible to use the cold water circuits used in the polymerization in order to absorb and dissipate the heat dissipated from the closed machine circuit 8.
  • the pH value decisive for the corrosion intensity in the cooling water within the closed machine water circuit 8 is limited to a value range of 6 to 9.
  • an upper pH of 8.5 is not exceeded.
  • the water properties of the cooling water in the machine water circuit 8 can be advantageously monitored by the monitoring device 23.
  • the monitoring device 23 signals an impermissible deviation with respect to the connected control device 22, a control command or an alarm command can be triggered via the control device.
  • the monitoring device 23 is also connected directly to an alarm device 25, so that the signal of the monitoring device 23 can be used directly to activate the alarm device 25.
  • the alarm device 25 can in this case generate a visual or an acoustic signal.
  • the water exchange at the connected secondary heat exchangers 12.1, 12.2 and 12.3 and directly to the cooling units of the godet drives 4.2 run.
  • the secondary heat exchanger 12.1, 12.2 and 12.3 are coupled parallel to each other with the main pipes 15.1 and 15.2.
  • the godet device 4 associated cooling water distribution is carried out by the respective associated cooling water manifold 19.1 and 19.2.
  • the integrated pressure sensors 21.1 and 21.2 on the cooling water distributors 19.1 and 19.2 ensure that the activation of the godets 4.1 within the processing station I or II can only be used when cooling water is present.
  • the pressure sensors 21.1 and 21.2 can also be advantageously combined with a valve for controlling the water inlet to the cooling water manifold 19.1 and 19.2.
  • a valve control of the valve By means of a valve control of the valve, the inflow to the cooling water can be changed.
  • the secondary heat exchanger 12.1 to 12.3 set to the respective needs.
  • the secondary heat exchanger 12.1 of the central control cabinet 11.1 could be operated with a larger flow rate than the secondary heat exchanger 12.3 of the control cabinet 11.3 arranged on the winding turret 5.1.
  • FIG. 1 The exemplary embodiment illustrated in FIG. 1 can be supplemented by a plurality of processing stations. Thus, it is customary to operate such devices with a maximum of 24 processing stations.
  • the structure of the processing stations, in particular the godet systems is exemplary.
  • a further embodiment of a device according to the invention is shown, in which the godet device 4 and the winding device 5 are partially coupled together.
  • FIG. 3 The exemplary embodiment illustrated in FIG. 3 is essentially identical to the exemplary embodiment according to FIG. 1, so that only the differences will be explained below and otherwise reference is made to the aforementioned description.
  • the spinning device 1 and the winding device 5 are arranged such that the spinning bars 1.2 of the spinning device 1 extend substantially transversely to the winding spindles 5.2 of the winding turrets 5.1.
  • the godet device 4 has per processing station I and II several godets 4.1, which are held at a front end of the winding turret 5.1.
  • the actuators 5.3 of the winding turret 5.1 and the drives 4.2 of the godets 4.1 associated control devices are arranged together in a the spool turret 5.1 associated control cabinet 11.2.
  • the one in the processing station I and II provided cooling water manifold 19.1 and 19.2 is coupled via hose lines 20 directly to the coolable godet drives 4.2 of the godets 4.1.
  • the structure and function of the water cooling device 6 is also essentially identical to the aforementioned embodiment.
  • the spinning unit 1 associated with the control cabinet 11.1 is shown as previously in the embodiment of FIG. 1, cooled by a secondary heat exchanger 12.1.
  • the function and the embodiment are identical to the aforementioned embodiment.
  • the number of secondary heat exchangers per processing station and the number of directly coolable drives and the type of directly coolable drives are exemplary. It is essential for the invention that all coolable units and electronic components can be cooled together by a central water cooling device, so that the heat losses occurring can be specifically absorbed and removed.
  • the main heat exchanger 7 is likewise assigned a monitoring device 23, wherein the monitoring device 23 is coupled directly to a control device 22. Within the control device 22, an evaluation of the signals of the monitoring device 23 takes place. In the event that an impermissible deviation between desired and actual values is determined, an alarm device 25 can be activated via the control device 22.
  • the Embodiment comprises a spinning device 1, a godet device 4 and a winding device 5, which are identical in construction and function to the embodiment of FIG. 1. In that regard, reference is made at this point to the above description and explained below only the differences.
  • the water cooling device 6 For cooling the drives and control devices of the spinning device 1, the godet device 4 and the winding device 5, a central water cooling device 6 is provided.
  • the water cooling device 6 has two separate main heat exchangers 7.1 and 7.2, which are connected on the machine side to a respective machine circuit 8.1 and 8.2.
  • the main heat exchangers 7.1 and 7.2 each have an inlet connection 9.1 and 9.2 and a return connection 10.1 and 10.2 to connect an external cooling water circuit 26.
  • the main heat exchangers 7.1 and 7.2 can be connected via the inlet connections 9.1 and 9.2 and the return connections 10.1 and 10.2 both to a common cooling water circuit and to two separate cooling water circuits.
  • the main heat exchangers 7.1 and 7.2 are each assigned a monitoring unit 23.1 and 23.2, which is coupled via signal lines to a control device 22.
  • the monitoring units 23.1 and 23.2 may each have one or more sensors to perform a cooling water monitoring.
  • the main water heat exchangers 7.1 and 7.2 associated machine water circuits 8.1 and 8.2 are each formed by a closed line system 14.1 and 14.2.
  • the line system 14.1 has two main pipes 15.1 and 15.2, which serzulauf a cooling water along a machine longitudinal side and form a cooling water drain.
  • the secondary connections 18.1 and 18.2 have plug connections 17.1 and 17.2, on which a plurality of hose lines 16.1 and 16.2 are arranged.
  • the hose lines 16.1 and 16.2 are within the processing station I with a cooling Water distributor 19.1 coupled.
  • the cooling water distributor 19.1 is assigned to the godet device 4 in the processing station I.
  • the cooling water manifold 19.1 has on an outlet side a plurality of hose lines 20, which each form a supply and return to the godet drives 4.2.
  • the cooling water manifold 19.1 is coupled to a second secondary heat exchanger 12.2, which is integrated on the control cabinet 11.3.
  • the godet control devices 4.3 are arranged within the control cabinet 11.3.
  • the representation of the godet controllers 4.3 within the cabinet 11.3 is exemplary. In principle, other electronic components, not shown here, such as, for example, heating plates or other power electronics, may advantageously be integrated in the control cabinet 11.3.
  • the secondary heat exchanger 12.2 a fan 13 is assigned, so that an exchange of heat between the air and the water takes place within the secondary heat exchanger 12.2.
  • the cooling stations for cooling the drives and control devices of the godet device 4 are thus connected in the processing stations 1 and 2, respectively.
  • the water cooled in the machine water circuit 8.1 is continuously heated via the associated main heat exchanger 7.1.
  • the second main heat exchanger 7.2 of the central water cooling device 6 is assigned to a second machine water circuit 8.2.
  • the machine water circuit 8.2 is formed by the line system 14.2, which has two main pipes 15.3 and 15.4.
  • the main pipes 15.1 and 15.2 extend parallel to the main pipes 15.1 and 15.2 along a machine longitudinal side of the device.
  • the secondary connections 18.3 and 18.4 have plug connections 17.3 and 17.4, at which several hose lines 16.2 and 16.4 are arranged.
  • the hose lines 16.3 and 16.4 are equipped with a secondary heat exchanger 12.3 within the processing Station I connected.
  • the secondary heat exchanger 12.3 is assigned to the control cabinet 11.2, which contains the electronic components of the take-up device 5.
  • the secondary heat exchanger 12.3 is also designed as a water-air exchanger.
  • a secondary heat exchanger 12.1 is likewise arranged on the control cabinet 11.1 assigned to the spinning device 1.
  • the secondary heat exchanger 12.1 is designed as an air-water exchanger and cooperates with a fan 13 arranged inside the control cabinet 11.1.
  • the secondary heat exchanger 12.1 is coupled via the hose lines 16.4 and 16.5 with the main pipes 15.3 and 15.4 of the machine water circuit 8.2.
  • the main pipes 15.3 and 15.4 have two additional auxiliary connections 18.5 and 18.6.
  • the main heat exchangers 7.1 and 7.2 are first connected to an external cooling water circuit 26 or alternatively to two separate external cooling water circuits to receive and dissipate the heat dissipated from the connected machine water circuits 8.1 and 8.2.
  • Each individual main heat exchanger 7.1 and 7.2 with the connected machine water circuits 8.1 and 8.2 can be controlled separately in order to cool the connected drives and control units.
  • the cooling of the godet device 4 is made above the machine water circuit 8.1.
  • the water temperatures of the cooling water required for cooling the drives and control devices of the godet device 4 can advantageously be set by the main heat exchanger 7.1.
  • the water pressure, the flow and the filling quantity as well as the pH of the cooling water in the machine wash can be Set the operating circuit 8.1 independently of the cooling water in the machine circuit 8.2.
  • the closed machine water circuit 8.2 is provided for cooling the control devices of the spinning device 1 and the winding device 5.
  • the controllers of the take-up device 5 and the spinning device 1 can be cooled at a different temperature level.
  • the device according to the invention for the production of synthetic threads is characterized in that all heat losses incurred within the devices can be dissipated by a central water cooling device.
  • advantageously external cooling water circuits can be used to continuously dissipate the heat loss produced via a heat exchanger or a plurality of heat exchangers.
  • the hose line 16.1 could be integrated with a valve which would be controlled via a position control unit for opening or closing the cooling water inlet to the cooling water distributor 19.1.
  • the electric godet drives and godet control devices can be cooled only when needed.

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  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden mit einer Spinneinrichtung, einer Galetteneinrichtung und einer Aufwickeleinrichtung, wobei die Einrichtungen mehrerer Antriebe und Steuergeräte aufweisen, die im Betrieb gekühlt sind. Um eine energieeffiziente von der Klimaeinrichtung unabhängige Kühlung der Antriebe und Steuergeräte ausführen zu können, ist erfindungsgemäß eine zentrale Wasserkühleinrichtung vorgesehen.

Description

Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden ist beispielsweise aus der DE 103 15 873 AI bekannt.
Bei der bekannten Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden wird eine Klimaeinrichtung dazu genutzt, um neben der Abkühlung der frisch extrudierten Fäden auch die Einrichtungen und Aggregate der Vorrichtung selbst zu kühlen. Hierzu sind die Einrichtungen der Vorrichtung in Klimakammern angeordnet, wobei es insbesondere die zu kühlenden Antriebe und Leistungselektroniken in den Klimakammern integriert sind. Derartige Vorrichtungen erfordern einen rela- tiv hohen Energiebedarf, um eine ausreichende Kühlung der Antriebe und Steuergeräte ausführen zu können.
Daher ist es im Stand der Technik ebenfalls bekannt, die innerhalb der Vorrichtung zu kühlenden Antriebe und Steuergeräte gesondert durch einzelne Kühlag- gregate zu kühlen. So lassen sich beispielsweise die Steuergeräte in kühlbare Schaltschränke integrieren, wie beispielsweise aus der DE 101 45 311 AI hervorgeht. Hierbei wird die von den Elektronenbauteilen abgegebene Wärme durch mehrere Wärmetauscher in einen mit Kühlluft gefüllten Kühlschacht abgegeben. Der Kühlschacht wird dabei bevorzugt mit einer Klimaeinrichtung gekoppelt.
Zur Abkühlung der Antriebe insbesondere der Galettenantriebe sind auch solche Lösungen bekannt, bei welcher ein mit einem Kühlfluid gekühlter Kühlmantel genutzt wird, um den Antrieb der Galette zu kühlen. Der Kühlmantel ist hierzu an einem Kühlfluidkreislauf angeschlossen, der einen Wärmetauscher aufweist. Eine derartige Kühleinrichtung ist beispielsweise aus der WO 99/ 61692 bekannt.
Die im Stand der Technik bekannten Lösungen zur Kühlung der Antriebe und Steuergeräte in einer Vorrichtung zur Herstellung von Fäden erfordern daher einen hohen apparativen Aufwand um die unterschiedlichen Kühlsysteme zu integrieren.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung von synthe- tischen Fäden der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass die Antriebe und Steuergeräte der Einrichtungen unabhängig von einer Klimaeinrichtung kühlbar sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, die gattungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von synthetischen Fäden mit einer energieeffizienten Kühleinrichtung für die Antriebe und Steuergeräte auszuführen.
Es ist auch Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von synthetischen Fäden mit einer vom Aufstellungsort im Wesentlichen unabhängigen Kühleinrichtung auszuführen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antriebe und die Steuergeräte der Einrichtungen gemeinsam durch eine zentrale Wasserkühleinrichtung kühlbar sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die innerhalb der gesamten Vorrichtung anfallenden Wärmeverluste gemeinsam abgeführt werden können. Eine Schnittstelle zur Klimaeinrichtung, die üblicherweise die Kühlluft zur Ab- kühlung der Filamente bereitstellt, wird völlig vermieden. An jedem der innerhalb der Vorrichtung gekühlten Antriebe oder Steuergeräte wird die Verlustwärme durch eine integrierte Wasserkühlung aufgenommen und abtransportiert. Um die für ein Kühlwasser notwendigen Eigenschaften, wie beispielsweise die Korrosionsintensität zu beschränken, einhalten zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Wasserkühleinrichtung einen Hauptwärmetauscher aufweist, der mit einem geschlossenen Maschinenwasserkreislauf zusammenwirkt und der einen Zulaufanschluss und einen Rücklaufan- schluss für einen externen Kühlwasserkreislauf aufweist. Damit lässt sich der innerhalb der Vorrichtung vorgenommene Wärmetransport mit einem qualitativ hochwertigen Kühlwasser ausführen, das ausschließlich in dem geschlossenen Maschinenwasserkreislauf umläuft. Die Abgabe der Verlustwärme lässt sich über den Hauptwärmetauscher zentral an einen externen Kühlwasserkreislauf abführen. Es hat sich gezeigt, dass hierzu insbesondere die bereits in einer Polymerisationsanlage genutzten Kaltwasserkreisläufe vorteilhaft genutzt werden können.
Für den Fall, dass die Antriebe und Steuergeräte der Spinneinrichtung, der Galetteneinrichtung oder der Aufwickeleinrichtung bei der Kühlung unterschied- lieh temperierte Kühlwasser erfordern, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Wasserkühleinrichtung mehrere Hauptwärmetauscher aufweist. Die Hauptwärmetauscher sind mit separaten Maschinenwasserkreisläufen gekoppelt, die unabhängig voneinander mit Antrieben und/oder Steuergeräten der Einrichtungen verbunden sind. Jeder der Hauptwärmetauscher weist einen Zulaufanschluss und einen Rücklaufanschluss auf, die mit einem externen Kühlwasserkreislauf oder mit mehreren separaten Kühlwasserkreisläufen verbunden sind. Die Hauptwärmetauscher lassen sich unabhängig voneinander steuern, um eine für die zu kühlenden Antriebe und Steuergeräte gewünschte Kühlwassertemperatur des in den Maschinenkreisläufen geführten Kühlwassers zu erhalten. Eine Regulierung des PH- Wertes ist beim Einsatz von Kühlwasser besonders wichtig, um insbesondere Korrosionsreaktionen gering zu halten. Es hat sich ge- zeigt, dass das in einem geschlossenen Maschinenwasserkreislauf enthaltene Kühlwasser einen PH- Wert im Bereich zwischen 6 und 9 vorzugsweise zwischen 7 und 8,5 aufweisen sollte. Bei einer Galetteneinrichtung oder einer Aufwickeleinrichtung werden üblicherweise viele Antriebe und die dazu gehörigen Steuergeräte benötigt, so dass zur Kühlung derartiger Steuergeräte die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt eingesetzt ist, bei welcher mehrere der Steuergeräte der Einrichtungen in einem zentralen Schaltschrank und/oder in mehreren Schaltschränken verteilt angeordnet sind und dass die Wasserkühleinrichtung für jeden der Schaltschränke einen von mehreren Nebenwärmetauschern aufweist. Damit können die Steuergeräte und auch die dazu gehörige Leistungselektronik und sonstige kühlbare Elektronikbauteile in einer Einheit gekühlt werden. Die den Schaltschränken zugeordneten Nebenwärmetauscher sind hierzu vorzugsweise parallel an dem Maschinenkreislauf angeschlossen, so dass an jedem der Nebenwärmetauscher eine identische Kühlwasserzufuhr gewährleistet ist.
Um die innerhalb des Kühlschrankes auftretende Verlustwärme aufnehmen zu können, sind die Nebenwärmetauscher als sogenannte Luft- Was ser-Tauscher ausgebildet. Hierzu wirken die Nebenwärmetauscher mit einem Gebläse zusammen, das vorzugsweise innerhalb des Schaltschrankes integriert ist.
Damit die räumlich voneinander getrennten Einrichtungen der Vorrichtung in ei- nem oder mehreren geschlossenen Maschinenwasserkreisläufen eingebunden werden können, ist der Maschinenwasserkreislauf bevorzugt durch ein Leitungssystem gebildet, das direkt mit den kühlbaren Antrieben und/oder mit mehreren Nebenwärmetauschern verbunden ist. So können auch größere Distanzen zwischen zwei Etagen überbrückt werden. Die Herstellung der synthetischen Fäden erfolgt üblicherweise mit Vorrichtungen, die eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen aufweisen, die innerhalb eines Gebäudes eine Maschinenlängsseite bilden. Um die Vielzahl der Antriebe und Steuergeräte der Galetteneinrichtung und/oder der Aufwickeleinrichtung in den Ma- schinenwasserkreislauf zu integrieren, hat sich die Weiterbildung der Erfindung besonders bewährt, bei welchen das Leitungssystem durch zumindest zwei Hauptrohre mit einem Mehrzahl von Nebenanschlüssen und einer Mehrzahl von Schlauchleitungen gebildet ist, wobei die Schlauchleitungen durch lösbare Steckverbindungen mit den Nebenanschlüssen der Hauptrohre verbunden sind. Bei mehreren Hauptwärmetauschern werden bevorzugt pro Wärmetauscher zwei Hauptrohre zur Verteilung des Kühlwassers zu den Bearbeitungsstationen verwendet.
Es hat sich gezeigt, dass bei komplexen Galetteneinrichtungen mit einer Vielzahl von Galetten die Kühlwasserversorgung der Galettenantriebe sich dadurch verbessern lässt, indem pro Bearbeitungsstation das Leitungssystem einen Kühlwasserverteiler aufweist, wobei der Kühlwasserverteiler über mehrere Schlauchleitungen mit den kühlbaren Antrieben oder Nebenwärmetauschern gekoppelt ist. So lassen sich insbesondere sehr kurze Schlauchleitungen in dem Leitungssystem realisie- ren.
Da es innerhalb der Vorrichtung üblich ist, einzelne Bearbeitungsstationen aufgrund von Wartungen oder Prozessunterbrechungen unabhängig von benachbarten Bearbeitungsstationen auszuschalten, ist eine Überwachung der Kühlwasser- Versorgung vorgesehen. Hierzu wird die Weiterbildung der Erfindung verwendet, bei welcher den Kühlwasserverteilern in den Bearbeitungsstationen jeweils ein von mehreren Drucksensoren zugeordnet sind und dass die Drucksensoren mit einer zentralen Steuereinrichtung verbunden sind. So lässt sich das Aktivieren der Antriebe direkt mit der Kühlwasserversorgung zum Kühlen der Antriebe verknüp- fen. Die Energieeffizienz lässt sich noch dadurch verbessern, indem die einer der Bearbeitungsstationen zugeordneten Steuergeräte gemeinsam in einem Schaltschrank angeordnet sind und dass die den betreffenden Schaltschrank zugeordnete Nebenwärmetauscher lösbar mit dem Maschinenwasserkreislauf verbunden sind. So ist es üblich, dass die Spulrevolver der Aufwickeleinrichtung in der Bearbeitungsstation auswechselbar gehalten sind, so dass ein am Spulrevolver integrierter Schaltschrank mit Nebenwärmetauscher schnell und ohne Probleme von dem Maschinenwasserkreislauf getrennt werden kann. Um die Funktion der Wasserkühleinrichtung in Betrieb zu gewährleisten, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher dem Hauptwärmetauscher eine Überwachungseinrichtung mit mehreren Sensoren zugeordnet ist und bei welchem die Überwachungseinrichtung mit der Steuereinrichtung und / oder einer Alarmeinrichtung verbunden ist. So lässt sich beispielsweise die Was- sertemperatur, der Kühlwasserdurchfluss oder der PH-Wert kontinuierlich überwachen. Sobald eine unzulässige Abweichung des überwachten Parameters registriert wird, lässt sich über die Steuereinrichtung oder direkt über die Überwachungseinrichtung ein Alarmsignal generieren. Bei mehreren Hauptwärmetauschern wird die Überwachungseinrichtung durch mehrere Überwachungsein- heiten gebildet, die auf die einzelnen Hauptwärmetauscher verteilt sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden
Fig. 2 eine schematische Teilansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 Fig. 3 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der er- findungs gemäßen Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden
Fig. 5 eine schematische Teilansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 4
In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von synthetischen Fäden schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist schematisch eine Gesamtansicht des Ausführungsbeispiels gezeigt und in Fig. 2 eine Teilansicht der Bearbeitungsstation I. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Das Ausführungsbeispiel weist eine Spinneinrichtung 1, eine Galtteneinrichtung 4 und eine Aufwickeleinrichtung 5 auf, die zur Herstellung einer Vielzahl von synthetischen Fäden untereinander angeordnet sind. Die Galetteneinrichtung 4 und die Aufwickeleinrichtung 1 sind in eine Mehrzahl von Bearbeitungs Stationen aufgeteilt, um pro Bearbeitungs Station eine Gruppe von Fäden parallel nebeneinander herzustellen und zu Spulen aufzuwickeln. In Fig. 1 sind nur beispielhaft zwei Bearbeitungsstationen I und II gezeigt. Die Aufwickeleinrichtung 5 weist pro Bearbeitungsstation I und II jeweils einen Spulrevolver 5.1 auf. Der Spulrevolver 5.1 besitzt zwei auskragend angetriebene Spulspindeln 5.2, die durch zugeordnete Spindelantriebe 5.3 antreibbar sind. An den Spulspindeln 5.2 werden abwechselnd die Fäden zu Spulen gewickelt.
Innerhalb der Bearbeitungsstation I und II sind den Spulrevolvern 5.1 jeweils auf einer Antriebsseite ein Schaltschrank 11.2 zugeordnet, welcher die den Spindelantrieben 5.3 zugeordnete Steuergeräte und Antriebselektronik enthält.
Oberhalb der Aufwickeleinrichtung 5 ist die Galetteneinrichtung 4 angeordnet. Die Galetteneinrichtung 4 weist pro Bearbeitungs Station I und II jeweils mehrere Galetten 4.1 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel ein Streckfeld zum Verstecken der Fäden bilden. Die Galetten 4.1 sind vorzugsweise beheizt ausgebildet und unabhängig durch Galettenantriebe 4.2 angetrieben. Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, sind den Galettenantrieben 4.2 der Galetten 4.1 innerhalb der Bearbeitungsstation I oder II mehrere Galetten- steuergeräte 4.3 zugeordnet, die in einem Schaltschrank 11.3 gehalten sind. Der Schaltschrank 11.3 enthält vorzugsweise noch weitere Elektronikbauteile und Steuergeräte, beispielsweise zum Regeln der Mantelheizungen in den Galetten 4.1.
Oberhalb der Galetteneinrichtung 4 ist die Spinneinrichtung 1 zur Erzeugung der synthetischen Fäden angeordnet. Wie aus der Darstellung in Fig. 1 hervorgeht, weist die Spinneinrichtung 1 pro Bearbeitungsstation I und II einen Spinnbalken 1.2 auf, der an seiner Unterseite mehrere Spinndüsen 1.3 trägt. Die Spinndüsen 1.3 werden über eine Spinnpumpe 1.4 mit einer durch einen zentralen Extruder
1.1 erzeugten Schmelze versorgt. Hierzu ist der Extruder 1.1 durch einen Extruderantrieb 1.5 und die Spinnpumpe 1.4 durch einen Pumpenantrieb 1.6 angetrieben. Die den Antrieben 1.5 und 1.6 zugeordneten Steuergeräte sind gemeinsam in einem zentralen Schaltschrank 11.1 angeordnet. Der Schaltschrank 11.1 enthält zusätzlich ein Steuergerät für die Heizung 1.7 des Extruders 1.1.
Jedem der Spinnbalken 1.2 ist in den Bearbeitungsstationen I und II eine Anblaseinrichtung 2 zum Abkühlen der frisch extrudierten Filamente und eine Präparati- onseinrichtung 3 zugeordnet, die pro Bearbeitungsstation jeweils eine Dosierpumpe 3.1 und einen Dosierantrieb 3.2 aufweist. Das dem Dosierantrieb
3.2 zugeordnete Steuergerät ist ebenfalls in dem Schaltschrank 11.1 integriert.
Die Spinneinrichtung 1, die Galetteneinrichtung 4 und die Aufwickeleinrichtung 5 sind in einem Betriebszustand dargestellt. So werden durch die Spinneinrichtung 1 eine Vielzahl von Filamentbündeln durch die Spinndüsen 1.3 extrudiert und mittels der zugeordneten Anblaseinrichtung 2 abgekühlt. Nach der Abkühlung werden die Filamentbündel durch die Präparationseinrichtung 3 benetzt und zu einem Faden zusammengeführt. Die in einer Bearbeitungs Station I oder II parallel nebeneinander erzeugten Fäden werden sodann über die Galetten 4.1 der Galetteneinrichtung aus der Spinneinrichtung abgezogen und mit den nachfolgenden Galetten verstreckt. Nach der Verstreckung werden die Fäden vereinzelt und in mehreren Wickelstellen des Spulrevolvers jeweils zu einer Spule an einer der Spulspindeln 5.2 gewickelt. Wie aus den Darstellungen in Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, ist eine Wasserkühleinrichtung 6 vorgesehen, um die Galettenantriebe 4.2 und die Steuergeräte der Antriebe der Einrichtungen 1, 3, 4 und 5 zu kühlen. Die Wasserkühleinrichtung 6 weist hierzu einen Hauptwärmetauscher 7 auf, der maschinenseitig mit einem Maschinenwasserkreislauf 8 verbunden ist. Zum Austausch der Wärme weist der Hauptwärmetauscher 7 einen Zulaufanschluss 9 und einen Rücklauf anschluss 10 auf, um einen externen Kühlwasserkreislauf anzuschließen.
Dem Hauptwärmetauscher 7 ist eine Überwachungseinrichtung 23 mit zumindest einem Sensor 24 zugeordnet. Die Überwachungseinrichtung 23 ist über Signallei- tungen mit einer Steuereinrichtung 22 und einer Alarmeinrichtung 25 gekoppelt.
Der Maschinenwasserkreislauf 8 der Wasserkühleinrichtung 6 wird durch ein geschlossenes Leitungssystem 14 gebildet. Das Leitungssystem 14 weist zwei Hauptrohre 15.1 und 15.2 auf, die entlang einer Maschinenlängsseite einen Kühl- wasserzulauf und einen Kühlwasserablauf bilden. An jedem der Hauptrohre 15.1 und 15.2 sind pro Bearbeitungsstation I oder II mehrere Nebenanschlüsse 18.1 bis 18.4 angeordnet. Die Nebenanschlüsse 18.1 bis 18.4 weisen Steckverbindungen 17.1 und 17.4 auf, an denen mehrere Schlauchleitungen 16.1 bis 16.4 angeordnet sind. Wie aus der Darstellung in Fig. 1 hervorgeht, ist an dem der Spinneinrichtung 1 zugeordneten Schaltschrank 11.1 ein Nebenwärmetauscher 12.1 angeordnet. Der Nebenwärmetauscher 12.1 ist als ein Luft- Wasser- Tauscher ausgeführt und wird mit einem innerhalb des Schaltschrankes 11.1 angeordneten Gebläse 13 zusam- men. Der Nebenwärmetauscher 12.1 ist über die Schlauchleitungen 16.4 und 16.5 mit den Hauptrohren 15.1 und 15.2 gekoppelt.
Wie aus den Darstellungen in Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, sind die Galetten- antriebe 4.2 der Galetten 4.1 in den Behandlungsstationen I und II kühlbar ausge- bildet. So könnten die Galettenantriebe 4.2 beispielsweise durch einen Kühlmantel gekühlt werden, der unmittelbar mit der Wasserkühleinrichtung 6 gekoppelt ist. Um die Verteilung des Kühlwassers vorzunehmen, ist jeder Behandlungs Station I und II ein Kühlwasserverteiler 19.1 und 19.2 zugeordnet. Der Kühlwasserverteiler 19.1 der Bearbeitungsstation I ist in Fig. 2 schematisch gezeigt. Der Kühl- wasserverteiler 19.1 ist über die Schlauchleitungen 16.1 und 16.2 mit den Nebenanschlüssen 18.1 und 18.2 der Hauptrohre 15.1 und 15.2 durch jeweils eine schnellkuppelnde Steckverbindung 17.1 und 17.2 verbunden. Auf einer Auslassseite weist der Kühlwasserverteiler 19.1 eine Vielzahl von Schlauchleitungen 20 auf, die jeweils einen Zu- und Rücklauf zu den Galettenantrieben 4.2 bilden. Da- rüber hinaus ist der Kühlwasserverteiler 19.1 mit einem zweiten Nebenwärmetauscher 12.2 gekoppelt, der an dem Schaltschrank 11.3 integriert ist. Innerhalb des Schaltschrankes 11.3 sind die Galettensteuergeräte 4.3 angeordnet. Die Darstellung der Galettensteuergeräte 4.3 innerhalb des Schaltschrankes 11.3 ist beispielhaft. Grundsätzlich können noch weitere hier nicht dargestellte elektronische Bau- teile wie z.B. Heizungs steller oder sonstige Leistungselektronik vorteilhaft in dem Schaltschrank 11.3 integriert sein. Zum Austausch der Wärme ist dem Nebenwärmetauscher 12.2 ein Gebläse 13 zugeordnet, so dass ein Austausch der Wärme zwischen der Luft und dem Wasser innerhalb des Nebenwärmetauschers 12.2 stattfindet. Wie aus den Darstellungen in Fig. 1 und Fig. 2 desweiteren hervorgeht, ist jedem Kühlwasserverteiler 19.1 und 19.2 innerhalb der Behandlungs Stationen I und II jeweils ein Drucksensor 21.1 und 21.2 zugeordnet. Die Drucksensoren 21.1 und
21.2 sind über Signalleitungen mit der Steuereinrichtung 22 gekoppelt.
Die der Aufwickeleinrichtung 5 zugeordneten Elektronikbauteile sind in dem Schaltschrank 11.2 integriert, er ebenfalls einen integrierten Nebenwärmetauscher
12.3 aufweist. Der Nebenwärmetaucher 12.3 ist ebenfalls als ein Wasser-Luft- Tauscher ausgeführt. Insoweit ist die Funktion identisch zu den vorgenannten und erläuterten Nebenwärmetauschern 12.1 und 12.2.
Der Nebenwärmetauscher 12.3 ist innerhalb der Bearbeitungsstation I oder II durch die Schlauchleitungen 16.3 und 16.4 mit den Nebenanschlüssen 18.3 und
18.4 der Hauptrohre 15.1 und 15.2 gekoppelt. Die Anbindung der Schlauchleitun- gen 16.3 und 16.4 erfolgt ebenfalls über schnell kuppelnde Steckverbindungen
17.3 und 17.4. Somit wäre ein Austausch der Spulrevolver 5.1 mit zugeordnetem Schaltschrank 11.3 und Nebenwärmetauscher 12.3 ohne größere Demontagen in der Wasserkühleinrichtung 6 möglich. Im Betrieb wird der Hauptwärmetauscher 7 zunächst an einen externen Kühlwasserkreislauf 26 angeschlossen. Da derartige Vorrichtungen unmittelbar im Zusammenhang mit Polymerisationsanlagen genutzt werden, lassen sich vorteilhaft die in der Polymerisation genutzten Kaltwasserkreisläufe nutzen, um die aus dem geschlossenen Maschinenkreislauf 8 abgeführte Wärme aufzunehmen und abzu- führen. Der geschlossene Maschinenwasserkreislauf 8, der mit dem Hauptwärmetauscher 7 gekoppelt ist, enthält ein aufbereitetes Kühlwasser, um die angeschlossenen Wärmetauscher und Kühlaggregate nicht unzulässig zu belasten. So ist der für die Korrosionsintensität maßgebende PH- Wert bei dem Kühlwasser innerhalb des geschlossenen Maschinenwasserkreislaufes 8 auf einen Wertebereich von 6 bis 9 begrenzt. Vorzugsweise wird ein oberer PH-Wert von 8,5 nicht überschritten. Die Wassereigenschaften des Kühlwassers in dem Maschinenwasserkreislauf 8 lassen sich vorteilhaft durch die Überwachungseinrichtung 23 überwachen. So können neben dem PH- Wert auch die Wassertemperatur, der Wasserdruck, der Durchfluss und die Füllmenge überwacht werden. Für den Fall, dass die Überwa- chungseinrichtung 23 gegenüber der angeschlossenen Steuereinrichtung 22 eine unzulässige Abweichung signalisiert, lässt sich über die die Steuereinrichtung ein Steuerbefehl oder ein Alarmbefehl auslösen. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Aus- führungsbeispiel ist die Überwachungseinrichtung 23 auch direkt mit einer Alarmeinrichtung 25 verbunden, so dass das Signal der Überwachungseinrichtung 23 unmittelbar dazu genutzt werden kann, um die Alarmeinrichtung 25 zu aktivieren. Die Alarmeinrichtung 25 kann hierbei ein visuelles oder ein akustisches Signal erzeugen.
Über das Leitungssystem 14 des Maschinenwasserkreislaufes 8 lässt sich der Wasseraustausch an den angeschlossenen Nebenwärmetauschern 12.1, 12.2 und 12.3 sowie direkt an den Kühlaggregaten der Galettenantriebe 4.2 ausführen. Hierzu sind die Nebenwärmetauscher 12.1, 12.2 und 12.3 parallel nebeneinander mit den Hauptrohren 15.1 und 15.2 gekoppelt. Die der Galetteneinrichtung 4 zugeordnete Kühlwasserverteilung erfolgt dabei durch den jeweilig zugeordneten Kühlwasserverteiler 19.1 und 19.2. Der an den Kühlwasserverteiler 19.1 und 19.2 integrierte Drucksensoren 21.1 und 21.2 stellen sicher, dass die Aktivierung der Galetten 4.1 innerhalb der Bearbeitungsstation I oder II nur bei anstehendem Kühlwasser einsetzen kann. Nur wenn innerhalb des Kühlwasserverteilers 19.1 oder 19.2 ein ausreichender Kühlwasserdruck gemessen wird, wird eine Aktivierung der Galetten 4.1 bzw. der Galettenantriebe 4.2 zugelassen. Die Drucksensoren 21.1 und 21.2 können auch vorteilhaft mit einem Ventil zur Steuerung des Wasserzulaufs zum Kühlwasserverteiler 19.1 und 19.2 kombiniert werden. Über eine Ventilsteuerung des Ventils kann so der Zulauf am Kühlwasser verändert werden. Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Nebenwärmetauscher 12.1 bis 12.3 auf dem jeweiligen Bedarf eingestellt. So könnte beispielsweise der Nebenwärmetauscher 12.1 des zentralen Schaltschrankes 11.1 mit einer größeren Durchflussmenge betrieben werden, als der Nebenwärmetauscher 12.3 des an dem Spulrevolver 5.1 angeordneten Schaltschranks 11.3.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel lässt sich um eine Mehrzahl von Bearbeitungs Stationen ergänzen. So ist es üblich, derartige Vorrichtungen mit ma- ximal 24 Bearbeitungsstationen zu betreiben. Der Aufbau der Bearbeitungsstationen insbesondere der Galettensysteme ist beispielhaft.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, bei welcher die Galetteneinrichtung 4 und die Aufwickeleinrichtung 5 teilweise miteinander gekoppelt sind.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung ge- nommen wird.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spinneinrichtung 1 und die Aufwickeleinrichtung 5 derart angeordnet, dass sich die Spinnbalken 1.2 der Spinneinrichtung 1 im Wesentlichen quer zu den Spulspindeln 5.2 der Spulrevolver 5.1 erstrecken.
Die Galetteneinrichtung 4 weist pro Bearbeitungsstation I und II mehrere Galetten 4.1 auf, die an einem stirnseitigen Ende des Spulrevolvers 5.1 gehalten sind.
Die den Antrieben 5.3 des Spulrevolvers 5.1 und den Antrieben 4.2 der Galetten 4.1 zugeordneten Steuergeräte sind gemeinsam in einem dem Spulrevolver 5.1 zugeordneten Schaltschrank 11.2 angeordnet. Der in der Bearbeitungs Station I und II vorgesehen Kühlwasserverteiler 19.1 und 19.2 ist über Schlauchleitungen 20 direkt mit den kühlbaren Galettenantrieben 4.2 der Galetten 4.1 gekoppelt.
Der Aufbau und die Funktion der Wasserkühleinrichtung 6 ist ebenfalls im We- sentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel. Hierbei sind pro Bearbeitungs Station I und II einer der Nebenwärmetauscher 12.2 und der Kühlwasserverteiler 19.1 in das Leitungssystem 14 des geschlossenen Maschinenwasserkreislaufes 8 integriert. Der der Spinneinrichtung 1 zugeordnete Schaltschrank 11.1 wird wie bereits zuvor im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gezeigt, durch einen Nebenwärmetauscher 12.1 gekühlt. Die Funktion und die Ausführung sind insoweit identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel.
An dieser Stelle sei ausdrücklich vermerkt, dass die Anzahl der Nebenwärmetauscher pro Bearbeitungsstation sowie die Anzahl der direkt kühlbaren Antriebe und die Art der direkt kühlbaren Antriebe beispielhaft sind. Wesentlich für die Erfindung ist, dass alle kühlbaren Aggregate und Elektronikbauteile gemeinsam durch eine zentrale Wasserkühleinrichtung kühlbar sind, so dass die auftretenden Wärmeverluste gezielt aufgenommen und abgeführt werden können. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ist dem Hauptwärmetauscher 7 ebenfalls eine Überwachungseinrichtung 23 zugeordnet, wobei die Überwachungseinrichtung 23 direkt mit einer Steuereinrichtung 22 gekoppelt ist. Innerhalb der Steuereinrichtung 22 erfolgt eine Auswertung der Signale der Überwachungseinrichtung 23. Für den Fall, dass eine unzulässige Abweichung zwischen Soll- und Istwerten ermittelt wird, lässt sich über die Steuereinrichtung 22 eine Alarmeinrichtung 25 aktivieren. Damit ist sichergestellt, dass der geschlossene Maschinenwasserkreislauf 8 in der Vorrichtung stets funktionsfähig mit den geforderten Kühlwasserqualitäten bleibt. In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von synthetischen Fäden schematisch dargestellt. Das Ausführungsbeispiel weist eine Spinneinrichtung 1, eine Galetteneinrichtung 4 und eine Aufwickeleinrichtung 5 auf, die in ihrem Aufbau und ihrer Funktion identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind. Insoweit wird an dieser Stelle zu der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur die Unterschiede erläutert.
Zur Kühlung der Antriebe und Steuergeräte der Spinneinrichtung 1, der Galetteneinrichtung 4 und der Aufwickeleinrichtung 5 ist eine zentrale Wasserkühleinrichtung 6 vorgesehen. Die Wasserkühleinrichtung 6 weist in diesem Aus- führungsbeispiel zwei separate Hauptwärmetauscher 7.1 und 7.2 auf, die maschi- nenseitig mit jeweils einem Maschinenkreislauf 8.1 und 8.2 verbunden sind. Zum Austausch der Wärme weisen die Hauptwärmetauscher 7.1 und 7.2 jeweils einen Zulaufanschluss 9.1 und 9.2 sowie einen Rücklauf anschluss 10.1 und 10.2 auf, um einen externen Kühlwasserkreislauf 26 anzuschließen. Die Hauptwärmetauscher 7.1 und 7.2 können über die Zulauf anschlüsse 9.1 und 9.2 und die Rücklaufanschlüsse 10.1 und 10.2 sowohl an einem gemeinsamen Kühlwasserkreislauf als auch an zwei separaten Kühlwasserkreisläufen angeschlossen werden.
Den Hauptwärmetauschern 7.1 und 7.2 ist jeweils eine Überwachungseinheit 23.1 und 23.2 zugeordnet, die über Signalleitungen mit einer Steuereinrichtung 22 ge- koppelt ist. Die Überwachungseinheiten 23.1 und 23.2 können jeweils ein oder mehrere Sensoren aufweisen, um eine Kühlwasserüberwachung vorzunehmen.
Die den Hauptwärmetauschern 7.1 und 7.2 zugeordneten Maschinenwasserkreisläufen 8.1 und 8.2 werden jeweils durch ein geschlossenes Leitungssystem 14.1 und 14.2 gebildet. Das Leitungssystem 14.1 weist zwei Hauptrohre 15.1 und 15.2 auf, die entlang einer Maschinenlängsseite einen Kühl was serzulauf und einen Kühlwasserablauf bilden. An jedem der Hauptrohre 15.1 und 15.2 sind pro Bearbeitungsstation I oder II mehrere Nebenanschlüsse 18.1 und 18.2 angeordnet. Die Nebenanschlüsse 18.1 und 18.2 weisen Steckverbindungen 17.1 und 17.2 auf, an denen mehrere Schlauchleitungen 16.1 und 16.2 angeordnet sind. Die Schlauchleitungen 16.1 und 16.2 sind innerhalb der Bearbeitungsstation I mit einem Kühl- wasserverteiler 19.1 gekoppelt. Der Kühlwasserverteiler 19.1 ist der Galettenein- richtung 4 in der Bearbeitungs Station I zugeordnet. Der Kühlwasserverteiler 19.1 weist auf einer Auslassseite eine Vielzahl von Schlauchleitungen 20 auf, die jeweils einen Zu- und Rücklauf zu den Galettenantrieben 4.2 bilden. Darüber hinaus ist der Kühlwasserverteiler 19.1 mit einem zweiten Nebenwärmetauscher 12.2 gekoppelt, der an dem Schaltschrank 11.3 integriert ist. Innerhalb des Schalt- schrankes 11.3 sind die Galettensteuergeräte 4.3 angeordnet. Die Darstellung der Galettensteuergeräte 4.3 innerhalb des Schaltschrankes 11.3 ist beispielhaft. Grundsätzlich können noch weitere hier nicht dargestellte elektronische Bauteile wie z.B. Heizungssteller oder sonstige Leistungselektronik vorteilhaft in dem Schaltschrank 11.3 integriert sein. Zum Austausch der Wärme ist dem Nebenwärmetauscher 12.2 ein Gebläse 13 zugeordnet, so dass ein Austausch der Wärme zwischen der Luft und dem Wasser innerhalb des Nebenwärmetauschers 12.2 stattfindet.
An dem Maschinenkreislauf 8.1 sind in den Bearbeitungsstationen 1 und 2 somit jeweils die Kühlwasserverteilung zur Kühlung der Antriebe und Steuergeräte der Galetteneinrichtung 4 angeschlossen. Das in dem Maschinenwasserkreislauf 8.1 gekühlte Wasser wird kontinuierlich über den zugeordneten Hauptwärmetauscher 7.1 temperiert.
Der zweite Hauptwärmetauscher 7.2 der zentralen Wasserkühleinrichtung 6 ist an einem zweiten Maschinenwasserkreislauf 8.2 zugeordnet. Der Maschinenwasserkreislauf 8.2 wird durch das Leitungssystem 14.2 gebildet, das zwei Hauptrohre 15.3 und 15.4 aufweist. Die Hauptrohre 15.1 und 15.2 erstrecken sich parallel zu den Hauptrohren 15.1 und 15.2 entlang einer Maschinenlängsseite der Vorrichtung. An jedem der Hauptrohre 15.3 und 15.4 sind pro Berarbeitungsstation I oder II mehrere Nebenanschlüsse 18.3 und 18.4 angeordnet. Die Nebenanschlüsse 18.3 und 18.4 weisen Steckverbindungen 17.3 und 17.4 auf, an denen mehrere Schlauchleitungen 16.2 und 16.4 angerordnet sind. Die Schlauchleitungen 16.3 und 16.4 sind mit einem Nebenwärmetauscher 12.3 innerhalb der Bearbeitungs- Station I verbunden. Der Nebenwärmetauscher 12.3 ist an dem Schaltschrank 11.2 zugeordnet, welcher die Elektronikbauteile der Aufwickeleinrichtung 5 enthält. Der Nebenwärmetauscher 12.3 ist ebenfalls als ein Wasser-Luft-Tauscher ausgeführt.
Die Anbindung der Schlauchleitungen 16.3 und 16.4 an die Hauptrohre 15.3 und 15.4 erfolgt über schnell kuppelnde Streckverbindungen 17.3 und 17.4. Somit wäre ein Austausch der Spulrevolver 5.1 mit zugeordnetem Schaltschrank 11.3 und Nebenwärmetauscher 12.3 ohne größere Demontage möglich.
Wie aus der Darstellung in Fig. 4 hervorgeht, ist an dem der Spinneinrichtung 1 zugeordneten Schaltschrank 11.1 ebenfalls ein Nebenwärmetauscher 12.1 angeordnet. Der Nebenwärmetauscher 12.1 ist als ein Luft-Wasser-Tauscher ausgeführt und wirkt mit einem innerhalb des Schaltschrankes 11.1 angeordneten Ge- bläse 13 zusammen. Der Nebenwärmetauscher 12.1 ist über die Schlauchleitungen 16.4 und 16.5 mit den Hauptrohren 15.3 und 15.4 des Maschinenwasserkreislaufes 8.2 gekoppelt. Hierzu weisen die Hauptrohre 15.3 und 15.4 zwei zusätzliche Nebenanschlüsse 18.5 und 18.6 auf. Im Betrieb werden die Hauptwärmetauscher 7.1 und 7.2 zunächst an einen externen Kühlwasserkreislauf 26 oder alternativ an zwei separate externe Kühlwasserkreisläufe angeschlossen, um die aus den angeschlossenen Maschinenwasserkreisläufen 8.1 und 8.2 abgeführte Wärme aufzunehmen und abzuführen. Jeder einzelne Hauptwärmetauscher 7.1 und 7.2 mit den angeschlossenen Maschinenwasser- kreisläufen 8.1 und 8.2 lassen sich getrennt steuern, um die jeweils angeschlossenen Antriebe und Steuergeräte zu kühlen. So wird über dem Maschinenwasserkreislauf 8.1 die Kühlung der Galetteneinrichtung 4 vorgenommen. Die zur Kühlung der Antriebe und Steuergeräte der Galetteneinrichtung 4 erforderlichen Wassertemperaturen des Kühlwassers können dabei vorteilhaft durch den Hauptwär- metauscher 7.1 eingestellt werden. Ebenso lässt sich der Wasserdruck, der Durch- fluss und die Füllmenge sowie der PH- Wert des Kühlwassers im Maschinenwas- serkreislauf 8.1 unabhängig von dem Kühlwasser im Maschinenkreislauf 8.2 einstellen.
Der geschlossene Maschinenwasserkreislauf 8.2 ist zur Kühlung der Steuergeräte der Spinneinrichtung 1 und der Aufwickeleinrichtung 5 vorgesehen. Somit können die Steuergeräte der Aufwickeleinrichtung 5 und der Spinneinrichtung 1 mit einem unterschiedlichen Temperaturniveau gekühlt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von synthetischen Fäden zeichnet sich dadurch aus, dass sämtliche innerhalb der Einrichtungen anfallenden Wärmeverluste durch eine zentrale Wasserkühleinrichtung abgeführt werden kann. Insoweit können vorteilhaft externe Kühlwasserkreisläufe genutzt werden, um über einen Wärmetauscher oder mehrere Wärmetauscher die produzierte Verlustwärme kontinuierlich abzuführen.
Bei den Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1, 3 und 4 besteht auch die Möglichkeit optional eine am Bedarf orientierte Kühlwasserversorgung zu integrieren. So könnte in einer Zulaufleitung beispielsweise die Schlauchleitung 16.1 ein Ventil integriert sein, das über eine Stellensteuerein- heit zum Öffnen oder Schließen des Kühlwasserzulaufs zu dem Kühlwasserverteiler 19.1 gesteuert würde. Damit können insbesondere die elektrischen Galettenantriebe und Galettensteuergeräte nur bei Bedarf gekühlt werden.
Bezugszeichenliste
1 Spinneinrichtung
1.1 Extruder
1.2 Spinnbalken
1.3 Spinndüse
1.4 Spinnpumpe
1.5 Extruderantrieb
1.6 Pumpenantrieb
1.7 Heizung
2 Anblaseinrichtung
3 Präparationseinrichtung
3.1 Dosierpumpe
3.2 Dosierantrieb
4 Galetteneinrichtung
4.1 Galetten
4.2 Galettenantriebe
4.3 Galettensteuergerät
5 Aufwickeleinrichtung
5.1 Spulrevolver
5.2 Spulspindel
5.3 Spindelantrieb
6 Was serkühleinrichtung
7, 7.1, 7.2 Hauptwärmetauscher
8, 8.1, 8.2 Maschinenwasserki-eislauf
9, 9.1, 9.2 Zulauf anschluss
10, 10.1, 10.2 Rücklauf anschluss
11.1, 11.2, 11.3 Schaltschrank
12.1, 12.2, 12.3 Nebenwärmetauscher
13 Gebläse
14 Leitungssystem 15.1, 15.2 Hauptrohr
16.1 ... 16.6 Schlauchleitung
17.1 ... 17.2 Steckverbindung
18.1 ... 18.6 Nebenanschlüsse
19.1, 19.2 Kühlwasserverteiler 20 Schlauchleitung
21.1, 21.2 Drucksensor
22 Steuereinrichtung 23 Überwachungseinrichtung
23.1, 23.2 Überwachungseinheit
24 Sensor
25 Alarmeinrichtung
26 Kühlwasserkreislauf
I, π Bearbeitung s s tation

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur Herstellung synthetischer Fäden mit einer Spinneinrichtung (1), mit einer Galetteneinrichtung (4) und mit einer Aufwickeleinrichtung (5) , wobei die Einrichtungen (1, 4, 5) mehrere Antriebe (1.3, 4.2, 5.3) und Steuergeräte (4.3) aufweisen, die im Betrieb gekühlt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antriebe (4.2) und die Steuergeräte (4.3) der Einrichtungen (1, 4, 5) gemeinsam durch eine zentrale Wasserkühleinrichtung (6) kühlbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wasserkühleinrichtung (6) einen Hauptwärmetauscher (7) aufweist, der mit einem geschlossenen Maschinenwasserkreislauf (8) zusammenwirkt und der einen Zulaufanschluss (9) und einen Rück- laufanschluss (10) für einen externen Kühlwasserkreislauf (26) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wasserkühleinrichtung (6) mehrere Hauptwärmetauscher (7.1, 7.2) aufweist, die jeweils mit einem geschlossenen Maschinenwasserkreislauf (8.1, 8.2) zusammenwirken und die jeweils einen Zulaufanschluss (9.1, 9.2) und einem Rücklauf anschluss (10.1, 10.2) für einen oder mehrere externe Kühlwasserkreisläufe (26) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Maschinenwasserkreislauf (8, 8.1, 8.2) ein Kühlwasser mit einem ph-Wert im Bereich zwischen 6 und 9 enthält.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere der Steuergeräte (4.3) der Einrichtungen (1, 4, 5) in einem zentralen Schaltschrank (11.1, 11.2, 11.3) und/oder in mehreren Schaltschränken (11.1, 11.2, 11.3) verteilt angeordnet sind und dass die Wasserkühleinrichtung (6) für jeden der Schaltschränke (11.1, 11.2, 11.3) einen von mehreren Nebenwärmetauschern (12.1, 12.2, 12.3) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nebenwärmetauscher (12.1, 12.2, 12.3) parallel an dem Maschinenwasserkreislauf (8, 8.1) angeschlossen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der einem der Schaltschränke (11.3) zugeordneten Nebenwärmetauscher (12.2) mit einem Gebläse (13) zum Zwecke der Kühlung der Steuergeräte (4.3) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Maschinenwasserkreislauf (8, 8.1, 8.2) durch ein Leitungssystem (14) gebildet ist, dass direkt mit den kühlbaren Antrieben (4.2) und/oder mit mehreren Nebenwärmetauschern (12.1, 12.2, 12.3) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
das Leitungssystem (14) durch zwei Hauptrohre (15.1, 15.2) mit einer Mehrzahl von Nebenanschlüssen (18.1- 18.6) und einer Mehrzahl von Schlauchleitungen (16.1-16.6) gebildet ist, wobei die Schlauchleitungen (16.1-16.6) durch lösbare Steckverbindungen
(17.1 - 17.6) mit den Nebenanschlüssen (18.1-18.6) verbunden sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Galetteneinrichtung (4) und/oder die Aufwickeleinrichtung (5) eine Mehrzahl von Bearbeitungsstationen (I, II) bilden und dass das Leitungssystem (14) pro Bearbeitungs Station (I, II) einen Kühlwasserverteiler (19.1, 19.2) aufweist, der über mehrere Schlauchleitungen (20) mit den kühlbaren Antrieben (4.2) und/oder Nebenwärme- tauschern (12.2) gekoppelt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
den Kühlwasserverteilern (19.1, 19.2) in den Bearbeitungsstationen (I, II) jeweils ein von mehreren Drucksensoren (21.1, 21.2) zugeordnet sind und dass die Drucksensoren (21.1, 21.2) mit einer zentralen Steuereinrichtung (22) verbunden sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die einer der Bearbeitungsstation (I, II) zugeordneten Steuergeräte (4.3) in einem der Schaltschränken (11.2) angeordnet sind und dass die dem betreffenden Schaltschränken (11.2) zugeordneten Nebenwärmetauscher (12.2) lösbar mit dem Maschinenwasserkreislauf (8) verbunden sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Hauptwärmetauscher (7, 7.1, 7.2) eine Überwachungseinrichtung (23) mit mehreren Sensoren (24) zugeordnet ist und dass die Überwachungseinrichtung (23) mit der Steuereinrichtung (22) und/oder einer Alarmeinrichtung (25) verbunden ist.
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