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In der Faserstraße 5 sorgen Frequenzumrichter dafür, dass die gesamte Fördertechnik präzise arbeitet und alle Durchlaufgeschwindigkeiten genau geregelt werden.

In der Faserstraße 5 sorgen Frequenzumrichter dafür, dass die gesamte Fördertechnik präzise arbeitet und alle Durchlaufgeschwindigkeiten genau geregelt werden.Lenzing

Projektaufgabe

Die Anforderungen an textile Fasern sind in den unterschiedlichen Einsatzfeldern sehr verschieden. Entsprechend sind umfassende, technologisch anspruchsvolle Bearbeitungsschritte notwendig, um aus dem natürlichen Rohstoff Holz hochwertige Zellulosefasern zu gewinnen. Die seit Jahren produzierende Faserstraße 5 war sowohl an die Alters- als auch an die Leistungsgrenze gestoßen. So fiel die Entscheidung leicht, eine zukunftsfähige Anlage mit einer um rund 50 % höheren Produktionskapazität zu installieren. Aufgabe der Faserstraße 5 ist es, aus dem Zellstoff-Ausgangsmaterial aus Buche/Fichte fertige Ballen aus Modal- und Viskosefasern zu produzieren, aus denen Garne und Stoffe für den Textilbereich, aber auch Spezialstoffe für hitzebeständige Kleidung sowie Brillenputztücher oder Hygieneprodukte wie Watte, Windeln und Tampons gefertigt werden.

Projektdurchführung

Um aus der im Spinnbad gelösten Viskose einen Faden zu bekommen, presst die Spinnmaschine die Spinnlösung durch feine Düsen in ein Fällbad. Hier trennen sich die an die Zellulose gebundenen Stoffe von der Viskosefaser und der Faden kühlt aus. Da ein Faden nicht die mechanischen Eigenschaften für die Weiterbearbeitung aufweist, fasst die Anlage eine Reihe Fäden zu einem dicken Strang zusammen, schneidet sie in kleine Stapel und fügt sie zu einem mehrere Zentimeter starken Vlies zusammen. In speziellen Bädern bekommt das Vlies seine spezifischen Eigenschaften. Vor dem Abpacken bekommt die Viskose in der Nachbehandlungsmaschine den letzten Schliff. Hier müssen noch die letzten Produktionsreste ausgespült und Veredlungen vorgenommen werden. Das Presswerk entfernt die überschüssige Feuchtigkeit aus den Fasern und formt eine durchgängige Stoffbahn aus dem Vlies, bevor der Trommeltrockner bei 120 bis 140 °C die Endfeuchte herstellt. Zu 300 kg schweren Ballen gepresst geht die Viskose dann in die Welt.

Speziell von den Frequenzumrichtern wurde gefordert, dass sie automatisch und ruckfrei von geber- auf geberlosen Betrieb umzuschalten sind.

Speziell von den Frequenzumrichtern wurde gefordert, dass sie automatisch und ruckfrei von geber- auf geberlosen Betrieb umzuschalten sind.Lenzing

Bei der Planung der Anlage war es wichtig, dass die eingesetzten Komponenten absolut zuverlässig sind, da Lenzing im 24-Stunden-Betrieb an sieben Tagen in der Woche produziert und jeder Produktionsausfall mit hohen Kosten verbunden ist. Speziell von den Frequenzumrichtern wurde unter anderem gefordert, dass sie automatisch und ruckfrei von geber- auf geberlosen Betrieb umzuschalten sind, um eine maximale Anlagenverfügbarkeit sicherzustellen. Zudem war den Anlagenplanern bei den beengten Räumen eine kompakte Bauform wichtig.

Dies ist mit den Geräten der FC-300-Serie von Danfoss möglich, da sie bis zu vier vollständige Parametersätze verwalten, zwischen denen sie im laufenden Betrieb umschalten können. Auf diese Weise lässt sich einfach zwischen den verschiedenen Betriebsmodi wechseln. Die Modelle der Serie VLT Automation­drive zeichnen sich durch ihre Bauform aus und lassen sich Seite an Seite montieren. Der Geräteaufbau lässt aber dennoch einen einfachen Austausch von Optionskarten und ein einfaches Bedienen mittels grafischem Display zu. Daneben überzeugt auch die Ausführung mit lackierter Platine, wodurch das Einhalten der Grenzwerte der Klasse 3C3 gemäß IEC 60721-3-3 gesichert ist. Dazu kommen die guten Erfahrungen, die die Österreicher mit Danfoss gemacht haben.

Da die Faserqualität entscheidend von einem präzise gefahrenen Prozess abhängt, wurden nun alle Antriebe der neuen Faserstraße mit den VLT Automationdrive ausgestattet. Alle Sollwertvorgaben, die stark von der jeweils eingesetzten Rezeptur und den gewünschten Eigenschaften der Materialen abhängen, werden mittels Profibus von der zentralen Leitebene übertragen. Neben Profibus stehen alternativ aber auch alle für den industriellen Einsatz verbreiteten Feldbusse zur Verfügung.

Projektfazit

Alleine für den präzisen Fasertransport sind nun mehr als 44 Frequenzumrichter im Einsatz. In manchen Bereichen gibt es auch Gruppenantriebe, bei denen bis zu zehn Motoren an einem Frequenzumrichter betrieben werden. So arbeiten in der Anlage Frequenzumrichter mit Nennleistungen von 30kW im Mehrmotorbetrieb. Da eine effektive, ausfallsichere Produktionsanlagen das Rückgrat der Faserproduktion bei Lenzing ist, sorgt in der neuen Faserstraße 5 nun moderne Frequenzumrichtertechnik dafür, dass die gesamte Fördertechnik präzise arbeitet und alle Durchlaufgeschwindigkeiten durch die Bäder und Trockner genau geregelt werden.

Unternehmen im Detail

Biologisch abbaubar

Moderne Zellulosefasern wie Tencel, Lenzing Modal und Lenzing Viscose prägen Mode, Sportbekleidung und Heimtextilien und verleihen den Stoffen einen modischen Schick, feinen Glanz, Weichheit und fließenden Fall. Zudem sind sie extrem belastbar und strapazierfähig. Maßgeblichen Anteil an der Entwicklung dieser vielseitigen Zelluloseprodukte hat das österreichische Unternehmen Lenzing. Als Marktführer versorgt das Unternehmen weltweit die Textil- und Nonwovens-Industrie mit Zellulosefasern sowie viele Business-to-Business Märkte mit Zellulose-Spezialfasern bis hin zu hochwertigen Kunststoff-Polymerprodukten. Bereits 1892 hat man Zellstoffe produziert, allerdings nur für die Papierherstellung. Erst rund fünfzig Jahre später startete das Unternehmen mit der Entwicklung und Produktion von Zellstoffen und Viscosefasern für Textilien. Heute ist die Gruppe der einzige Hersteller, der alle drei Generationen von Man-made Zellulosefasern unter einem Dach vereint. Über 85 % des Umsatzes der Gruppe resultiert aus der Produktion von Textilfasern und Nonwovens-Fasern. Dabei bildet nachhaltiges Wirtschaften mit hohen Umweltstandards den Eckpfeiler des Denken und Handelns. Die Fasern werden aus dem Rohstoff Holz gewonnen und kombinieren ihre natürlichen Eigenschaften mit den Vorteilen einer Man-made-Faser (industriell gefertigt). Sie sind zur Gänze biologisch abbaubar und verleihen Vliesstoffen natürliche Saugfähigkeit und Weichheit. Die englische Bezeichnung nonwoven (nicht gewebt) grenzt sie eindeutig von Geweben oder Gestricken ab. Vliesstoffe werden unter anderem nach dem Fasermaterial (zum Beispiel das Polymer bei Chemiefasern), dem Bindungsverfahren, der Faserart (Stapel- oder Endlosfasern), der Faserfeinheit und der Faserorientierung unterschieden.

Harald Wollstadt

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: Chefredakteur der IEE

(hw)

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Unternehmen

Danfoss GmbH

Carl-Legien-Straße 8
63073 Offenbach
Germany