Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die zu entwickelnden Spinnspulen sind Materialtr\u00e4ger des in der Fa. ENKA GmbH & Co KG in Elsterberg angewendeten Spulenspinnverfahrens f\u00fcr Viskosefeinseide. Hierbei handelt es sich um ein Nassspinnverfahren auf speziellen Galettenspinnmaschinen. Zielstellung des Projektes ist die Entwicklung eines neuen Fertigungsverfahrens zur Herstellung von Spinnspulen aus faserverst\u00e4rktem Polypropylen als Materialtr\u00e4ger. Die bisher eingesetzten Spulen aus Aluminium sind auf Grund umwelt- und qualit\u00e4tsbelastender Probleme durch Kunststoffspulen abzul\u00f6sen. Neben der Auswahl eines Materialcompounds unter Ber\u00fccksichtigung der hohen chemischen und mechanischen Belastungswerte ist ein Fertigungsverfahren einschlie\u00dflich der dazugeh\u00f6rigen Werkzeugentwicklung vorzunehmen. Im Ergebnis der Entwicklung soll eine neue Spulengeneration mit erh\u00f6hten Standzeiten zum Einsatz kommen und die Qualit\u00e4t der Zellulosefaserherstellung soll weniger durch Verunreinigungen beeinflusst wird.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn Folge der hohen mechanischen und chemischen Belastungen innerhalb des Zellulosefaserherstellungsprozesses muss eine entsprechende Werkstoffauswahl und Bauteilkonstruktion erfolgen. Bei der Variantenbewertung sind insbesondere die fertigungstechnische Umsetzbarkeit wie auch die wirtschaftliche Tragf\u00e4higkeit zu untersuchen. Innerhalb des Projektes sind m\u00f6gliche Werkzeugkonzepte zu betrachten. Die technische Anforderungscharakteristik an die Spinnspulen wurde in der Form eines Pflichtenheftes erarbeitet. Dabei sind die tats\u00e4chlich bestehenden Belastungen anhand der bestehenden Spulenkonstruktion ermittelt sowie bisherige und neue Spulenkonstruktionen analysiert worden.
\nFolgende Arbeitsschritte sind zu realisieren:
\n\u00b7\tUntersuchungen zu m\u00f6glichen Materialvarianten
\n\u00b7\tEntwicklung und Dimensionierung geeigneter Versuchswerkzeuge
\n\u00b7\tAbleitung von Dimensionierungsanforderungen an die Spinnspule
\n\u00b7\tNachweis der mechanischen und chemischen Festigkeitswerte
\n\u00b7\tTestversuche unter Praxisbedingungen
\n\u00b7\tNachweis der neuen Produktqualit\u00e4t<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Entscheidung f\u00fcr die Auswahl des Fertigungsverfahrens f\u00fcr die Spinnspulen ist nach der Erprobung einzelner Musterspulen getroffen. Zum Einsatz gelangt das Spritzgie\u00dfverfahren. Diese Verfahrensvariante hat sich bei den geforderten St\u00fcckzahlen (200.000 St\u00fcck pro Jahr) als die wirtschaftlichste sowie technisch sinnvollste Herstellungsvariante herauskristallisiert. Bei optimal eingestellten Verarbeitungsparametern sind die Wiederholbarkeitskriterien sichergestellt.
\nEin entsprechend konzipiertes Formwerkzeug soll bei dieser Fertigungsvariante als Basis f\u00fcr die Herstellung der glasfaserverst\u00e4rkten Spinnspulen dienen. Zur Auswertung und zum Vergleich der spritzgegossenen Spinnspulen wurden Versuchsst\u00e4nde an der TU Chemnitz konzipiert und bautechnisch realisiert.
\nDie Ergebnisse mit einzelnen handgefertigten Musterspulen zeigen, dass es m\u00f6glich ist, den mechanischen Anforderungen im Produktionsprozess standzuhalten. Dies haben die ersten praktischen Versuche bei der ENKA GmbH best\u00e4tigt. Allerdings sind noch materialtechnische sowie konstruktive M\u00e4ngel bei der Fertigung von Kunststoffspinnspulen vorhanden. Die Sicherstellung der Ergebnisse mit gr\u00f6\u00dferen St\u00fcckzahlen in Langzeitversuchen und weitere technische Optimierungen sind deshalb zwingend notwendig.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Eine M\u00f6glichkeit zur Patentanmeldung ist beabsichtigt, um die schutzrechtliche Absicherung des erreichten Sachstandes zu gew\u00e4hrleisten. Im Anschluss an diese Patentanmeldung ist die Ver\u00f6ffentlichung der Ergebnisse in Fachzeitschriften der Kunststoffbranche wie auch der Textilindustrie vorgesehen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Der innovative Charakter des Projektes ist durch die Entwicklung eines neuen Fertigungsverfahren f\u00fcr Spinnspulen gekennzeichnet. Eine Patentanmeldung ist beabsichtigt.
\nAllerdings ist es f\u00fcr eine erfolgreiche Substitution der Aluminiumspulen unabdingbar, dass in Fortsetzung des abgeschlossenen DBU-Projektes ein Folgeprojekt beantragt und positiv bewertet werden sollte. Das Hauptziel dieses Folgeprojektes besteht in der Entwicklung eines geeigneten Versuchswerkzeugs f\u00fcr einen Gro\u00dfversuch, der f\u00fcr die Dauer von 1 bis 1,5 Jahren bei der ENKA GmbH in Elsterberg stattfindet. Ohne diesen Gro\u00dfversuch ist eine Umstellung des gesamten Produktionsprozesses unter technisch – wirtschaftlichem Aspekt nicht vertretbar.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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