Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Das Hauptziel des 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. Die gro\u00dftechnische Erprobung ist ein zwingendes Kriterium f\u00fcr die Abl\u00f6sung der Aluminiumspinnspule. Der Nachweis der Recyclingf\u00e4higkeit der neuen Spulengeneration sowie die \u00dcbertragbarkeit einer Kunststoffspule auf andere L\u00f6sungsspinnverfahren sind weitere wichtige Ziele des geplanten Projektes.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie \u00dcberf\u00fchrung der Kunststoffspinnspulen auf andere Branchen sowie Bereiche der Textilindustrie sind durch den Referenzeinsatz im Werk Elsterberg wesentlich verbessert. Die aus dem gro\u00dftechnischen Versuch bei ENKA gewonnenen Erkenntnisse und Erfahrungen k\u00f6nnen ma\u00dfgeblich helfen, neue Einsatzgebiete f\u00fcr zylindrische, rotatorisch und chemisch hoch beanspruchte sowie farbige Kunststoff-bauteile zu erschlie\u00dfen. Speziell die erzielbaren Ergebnisse auf dem Gebiet von farbigen, mechanisch hochbelasteten Kunststoffanwendungen k\u00f6nnten auf Anwendungen im KfZ-Bereich \u00fcbertragen werden.
\nZur Absicherung der Arbeitsinhalte des Projektes sind u.a. folgende Arbeitsschritte zu realisieren:
\n\tProduktionseinf\u00fchrung einer absolut neuartigen Spulengeneration bei der Viskosefaserherstellung mit l\u00e4ngerer Standzeit, geringerem Verschlei\u00df und deutlich minimierten Gewicht im Vergleich zur bisherigen AL-Spule um 60%
\n\tAbl\u00f6sung einer mittels Spezialbeschichtung in Anwendung befindlicher AL-Spule und damit Wegfall eines aufwendigen Beschichtungsprozesses sowie erforderlicher Nachbeschichtungen bei Besch\u00e4digung der Oberfl\u00e4che
\n\tEntwicklung neuer Farbbatchvarianten unter Ber\u00fccksichtigung bestimmter Einsatzbedingungen f\u00fcr hochfeste Bauteilanwendungen
\n\tNachweis der Ergebnisse im Rahmen von Langzeittests
\n\tErarbeitung von Verarbeitungshinweisen f\u00fcr den Anwender<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die erweiterten Praxisvorversuche bei der ENKA GmbH in Elsterberg laufen seit 2005. Hierzu sind ca. 10.000 Spinnspulen in verschiedenen Verarbeitungsstufen abgespritzt worden. Die abgemusterten Spinnspulen sind dann anschlie\u00dfend f\u00fcr den Gro\u00dfversuch seit 2005 unter Produktionsbedingungen im Einsatz. W\u00e4hrend dieses Gro\u00dfversuchs sind stetige produktionsbegleitende Untersuchungen sowie ma-terialtechnische Pr\u00fcfungen an den Spinnspulen realisiert worden. <\/p>\n
Das Versuchswerkzeug wurde entsprechend konzipiert, dass bei dieser Fertigungsvariante eine vollst\u00e4ndige Spinnspule ohne Nacharbeit entsteht. Die Optimierung des Versuchswerkzeugs sowie die optimalen Verarbeitungsparameter sind die Schwerpunkte des Projektes. Zur Auswertung und zum Vergleich der spritzgegossenen Spinnspulen sind die Versuchsst\u00e4nde an der TU Chemnitz aus dem Vorg\u00e4ngerprojekt genutzt worden. Nach ca. 6 Monaten der Testphase sind bei den ersten Spinnspulen Ver\u00e4nderungen am Innendurchmesser aufgetreten. Diesbez\u00fcglich ist die Geometrie der Spinnspule nochmals angepasst worden, um ein Schrumpfen der Spulenk\u00f6rper zu minimieren. Diese \u00c4nderungen sind mit aufwendigen Werkzeug\u00e4nderungen realisiert worden.<\/p>\n
Die Ergebnisse des Gro\u00dfversuchs zeigen, dass es m\u00f6glich ist, den mechanischen und produktionsbegleitenden Anforderungen im realen Produktionsprozess standzuhalten. Dies haben die gro\u00dftechnischen Versuche bei der ENKA GmbH best\u00e4tigt. Die Sicherstellung der Ergebnisse in Langzeitversuchen ist erfolgt. Nach anf\u00e4nglichen Schwierigkeiten und Ausf\u00e4llen von 2% erfolgte eine Optimierung der Spulenge-ometrie und die Langzeittests best\u00e4tigen die Tendenz, dass bis heute die Fehlerquote zwischen 0,3 – 0,8 % liegt. Ferner ist ein wesentlich verbessertes Ablaufverhalten der Viskose aufgrund der Oberfl\u00e4chenstruktur der Spulenk\u00f6rper bereits bei den ersten Versuchsspulen zu verzeichnen.<\/p>\n
Die beschriebene Verfahrensvariante hat sich als die wirtschaftlichste sowie technisch sinnvollste Herstellungsvariante f\u00fcr Spinnspulen herauskristallisiert. Zum einen ist sie die wirtschaftlichste Fertigungs-m\u00f6glichkeit bei den geforderten St\u00fcckzahlen (200.000 St\u00fcck pro Jahr) und zum anderen sind bei optimal eingestellten Verarbeitungsparametern die Wiederholbarkeitskriterien sichergestellt. Nach einem erfolg-reichen Abschluss des Gro\u00dfversuchs kann die vorhandene Spulenkapazit\u00e4t in den kommenden Jahren dann schrittweise auf die neue Spulengeneration umgestellt werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Eine Gebrauchsmusteranmeldung liegt vor, um die schutzrechtliche Absicherung des erreichten Sachstandes zu gew\u00e4hrleisten. Eine Ver\u00f6ffentlichung der Ergebnisse in Fachzeitschriften der Kunststoffbranche wie auch der Textilindustrie ist vorgesehen. Auf der weltweit gr\u00f6\u00dften Kunststoffmesse, der K-2007 wurden bereits erste Ergebnisse vorgestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Der innovative Charakter des Projektes ist durch die Entwicklung eines neuen Versuchswerkzeugs f\u00fcr Spinnspulen sowie deren gro\u00dftechnischer Versuch innerhalb der laufenden Produktion gekennzeichnet. Eine Patentanmeldung wurde get\u00e4tigt (Aktenzeichen 20 2005 020 165.0 – Titel Spinnspule).
\nInfolge der Substitution der Aluminiumspulen kann die ENKA GmbH ihre CO2 – Emissionen in einer Gr\u00f6\u00dfenordnung von ca. 1000 t CO2 j\u00e4hrlich reduzieren. Dies w\u00fcrde bei einer Gesamtst\u00fcckzahl der Spulen von 1,2 Mill. bedeuten, dass j\u00e4hrlich ca. 200.000 Stck substituiert werden m\u00fcssten. Somit ist ein nahtloser \u00dcbergang von Aluminium zu Kunststoff sichergestellt und es sind vertretbare wirtschaftliche sowie produktionstechnische Rahmenbedingungen gegeben. Ein Wissenstransfer in andere technische Arbeitsbereiche ist gew\u00e4hrleistet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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