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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnmaschine nach dem Oberbegriff
des unabhängigen Anspruchs.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Spinnmaschine mit einer
Verdichtungeinrichtung, wie sie beispielsweise in der
DE 101 45 426.0 beschrieben ist.
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Spinnmaschinen
zur Herstellung von Garnen werden bevorzugt als Ringspinnmaschinen
in doppelseitiger Ausführung
hergestellt, wobei zwei Reihen von Spinnstellen an einen oder mehrere
Absaugkanäle
angeschlossen sind. Solche Spinnmaschinen sind in den
DE 36 11 824 und
DE 38 10 588 beschrieben.
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Werden
Spinnmaschinen mit mehreren, insbesondere zwei Absaugstellen je
Spinnstelle gebaut, ist entweder ein einziger Absaugkanal vorhanden,
in welchen Absaugrohre der verschiedenen Saugstellen einer Spinnstelle
münden,
oder es werden gleichartige Absaugstellen einer Spinnstelle jeweils
an einen separaten Absaugkanal angeschlossen. Bei einer Ringspinnmaschine
werden die Absaugstellen am Streckwerksausgang an einen ersten Absaugkanal
angeschlossen, während
die Absaugstellen von Verdichtungseinrichtungen, die den Streckwerken nachgeordnet
sind, an einen zweiten Kanal angeschlossen sind, der getrennt vom
ersten Kanal in der Spinnmaschine angeordnet ist.
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Nach
dem Stand der Technik kann der zur Absaugung der Streckwerke und
zur Absaugung von Verdichtungseinrichtungen notwendige Unterdruck unter
anderem folgendermassen an die jeweiligen Spinnstellen gebracht
werden:
- 1. Einem einzigen Hauptkanal (für die Absaugung des
Streckwerks und für
die Verdichtungseinrichtung) ist ein gemeinsames Absaugaggregat
zugeordnet.
- 2. Ein Kanal zum Absaugen des Streckwerks und der Verdichtungseinrichtung
fasst mehrere Spinnstellen zusammen, jeweils mit einem Zusatzaggregat
zur Unterdruckerzeugung.
- 3. Jeweils ein Kanal für
die Streckwerksabsaugung und für
die Verdichtungseinrichtung einer Spinnstelle ist örtlich getrennt
in bzw. über
der Spinnmaschine angeordnet, und jeder Kanal weist ein eigenes
Absaugaggregat auf.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes
und kostengünstiges
Absaugsystem zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Spinnmaschine mit einer Absauganlage nach
den Merkmalen des unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Die abhängigen
Ansprüche
betreffen vorteilhafte Weiterbildungen. Die weiteren unabhängigen und
davon abhängigen
Ansprüche
betreffen Abwandlungen des vorgeschlagenen Systems.
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Das
Absaugsystem der Spinnmaschine gemäss der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass mehrere Teilkanäle unterhalb der Streckwerke in
der Maschinenmitte angeordnet sind, wobei in die einzelnen Absaugkanäle nur gleichartige
Absaugrohre münden,
welche den Spinnstellen der Spinnmaschinen zugeordnet sind, wobei
die verschiedenen Absaugrohre an verschiedenen Stellen der Spinnstellen
angeordnet sind und unterschiedliche Funktionen ausführen.
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Erfindungsgemäss erfolgt
also die Anordnung des Unterdruck an den Spinnstellen leitenden Systems
zentral in der Mitte der Spinnmaschine, abgestützt auf dem Grundgestell, direkt
unter dem Streckwerk. Ähnlich
wie bei der unter 1. genannten Lösung
erfolgt die Erzeugung des Unterdrucks über ein zentrales Aggregat
an einer bestimmten Stelle der Maschine, insbesondere an einem Ende
der Maschine. Anders als beim Konzept unter 1. erfolgt jedoch eine
Teilung des Kanals in der Form, dass die abgesaugten Luftströme vom Streckwerk
und von der Verdichtungseinrichtung separat, d. h. räumlich getrennt,
durch die Maschine geführt
werden. Dies hat den Vorteil, dass die Unterdrücke in den mindestens beiden
Kanälen
energetisch und technologisch optimal und unabhängig voneinander einstellbar sind.
Die zentrale Führung
des Kanals bzw. der Teilkanäle
vereinfacht die unter 2. und 3. beschriebenen Lösungen beträchtlich.
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Die
Gestaltung der Querschnitte der jeweiligen Kanalseite für die Absaugung
des Streckwerks und der Verdichtungseinrichtung erfolgt jeweils
optimal, auf die Bedürfnisse
der abzusaugenden Stellen an der Spinnstelle bzw. an den Spinnstellen
abgestimmt. Dabei sind verschiedene Ausführungsformen denkbar:
In
einem mehrzügigen
Kanal oder in mehreren Teilkanälen
wird der Unterdruck zentral oder durch mehrere Aggregate, an Teilkanäle angeschlossen,
erzeugt, wobei sämtliche
Kanäle
zentral in der Maschine verlegt sind, insbesondere mit einer räumlichen Abtrennung
der einzelnen Kanäle
voneinander durch Einbringen von Teilungsblechen. Es kann die räumliche
Aufteilung aber auch durch zwei oder mehrere parallel zu einander
verlaufende in unmittelbarer Nähe
zu einander angeordnete selbständige
Kanäle realisiert
werden. Der Unterdruck in jedem oder in einigen gleichartigen Kanälen bzw.
Kanalteilen ist unabhängig
einstellbar, so dass die einzelnen Kanäle verschiedene Unterdrücke aufweisen.
Vor Einleitung der Luftströme
in den jeweiligen Kanal oder den jeweiligen Kanalteil kann die Abluft
mehrerer Spinnstellen, so genannter Sektionen, in einem Zwischenspeicher
gesammelt und erst anschliessend kontinuierlich mittels nur einer Öffnung für alle betreffenden Spinnstellen
in den Hauptkanal oder in den Kanalteil eingeleitet werden. Vorzugsweise
ist ein Kanalteil, jener für
die Abluft von den Verdichtungseinrichtungen, erhöht gegenüber den
anderen Kanalteilen angeordnet, so dass die zugeordneten Anschluss-Stutzen besser
befestigt werden können.
Der zentral erzeugte Unterdruck bzw. die zentral erzeugten Unterdrücke werden
von einem Saugaggregat bzw. Ventilator oder mehreren solchen Geräten durch
Einsatz eines bzw. mehrerer drehzahlvariabler Motoren verändert, wobei
zur Veränderung
der Drehzahl Frequenzumformer vorgesehen werden können oder
Laufräder verwendbar
sind, deren Geometrie veränderbar
ist, damit die gewünschten
Unterdrücke
je nach Anwendungsfall eingestellt werden können. Zusätzlich kann das Druckniveau
in den Kanälen
durch Klappen oder Schieber verändert
werden, die entweder im Kanal oder in einer Kanalwand angeordnet
sind. Die Einstellung des jeweils für die Absaugung des Streckwerks
bzw. der Verdichtungseinrichtung notwendigen optimalen Unterdrucks
kann durch eine Steuerung mit den nötigen Stellmitteln durchgeführt werden. Wenn
die Spinnmaschine mit einem Datenverarbeitungsprogramm und einem
entsprechenden Gerät betrieben
wird, kann anhand der zu spinnenden Garn nummer, der gewählten Verzugswerte
und beispielsweise der vorgegebenen Spindeldrehzahl der optimale
Unterdruck bzw. der optimale Verlauf der Unterdrücke über der Kopsreise laufend berechnet und
eingestellt werden, mit den erwähnten
Stellmitteln. Da die Abgänge
in den einzelnen Kanälen
unterschiedlicher Herkunft sind und separat abgeleitet sind, können sie
auch separat abgeschieden werden, beispielsweise in Filtern, und
einzeln entsorgt bzw. wieder verwendet werden.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen
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1 einen
Querschnitt durch eine Spinnmaschine mit einem zentralen Absaugkanal
mit drei Zügen,
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2 eine
abgewandelte Ausführung
des Absaugkanals,
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3 einen
Querschnitt mit zwei übereinander
angeordneten Kanalzügen,
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4 eine
entsprechende Anordnung, mit zwei aufeinander aufgesetzten Teilkanälen,
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5 ein
Ausführungsbeispiel
eines Kanals mit drei Zügen
im Querschnitt,
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6 einen
schematischen Grundriss eines Absaugsystems mit drei Zügen und
einem Ventilator,
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6a, 6b schematische
Darstellungen von Luftströmungen
in Kanälen,
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7, 7a ein
Ausführungsbeispiel
für den
Anschluss von Absaugrohren an einen Teilkanal.
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Gemäss 1 ist
in einem Querschnitt durch eine Spinnmaschine 10 unterhalb
eines Streckwerks 20 ein Absaugsystem 30 in der
Mitte der Spinnmaschine untergebracht, wobei sich ein erster, ein
zweiter und ein dritter Teilkanal 32a, 32b, 32c oberhalb
ei nes Maschinengestells 14 befinden, auf einer horizontalen
Fläche
des Schildes 12 abgestützt.
Es befinden sich mehrere solche Schilde 12 in regelmässigen Abständen in
der Spinnmaschine, durch Längsteile 18 verbunden,
im Grundgerüst
der Spinnmaschine. Es befinden sich sowohl rechts als auch links
der zentralen strichpunktierten Symmetrieebene E der Maschine Streckwerke 20 und
Spinnstellen 15. Die Absaugrohre 32, 34 sind
einzelnen Spinnstellen 15 zugeordnet im Bereich des Streckwerks 20.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
des Streckwerks 20 befindet sich eine Belastungseinrichtung 24 mit
Druckwalzen gegenüber
drei Zylindern 5, 6, 7, wobei der letzte
Zylinder eine innen liegende Saugeinrichtung 7a aufweist,
welche über
ein Absaugrohr 34 mit dem Kanal 32b verbunden
ist. Andererseits ist jedem Streckwerk für einen Faserverband ein Absaugrohr 32 zugeordnet,
welches in den Teilkanal 32c mündet. Der Zylinder 22 kann
allgemein als Saugzylinder bezeichnet werden – er könnte auch durch ein luftdurchlässiges Riemchen
verwirklicht werden, das über
mindestens zwei Umlenkungen als endlos umlaufendes Teil ausgeführt ist.
Wie erwähnt ist
es zweckmässig,
Streckwerke 20 auch links von der strichpunktierten Mittelebene
E bzw. über
den Spinnstellen 15 anzuordnen. Der erste Teilkanal 32a dient
zur Aufnahme der Abluft aus Absaugrohren für das Streckwerk auf der linken
Seite der Maschine, welches spiegelbildlich zum Streckwerk auf der
rechten Seite auszuführen
ist. Das Streckwerk bzw. die Streckwerke 20 sind an Trägern 12a befestigt,
welche über
das Absaugsystem 30 gespannt sind und sich auf den Schilden 12 abstützt. Eine
Kombination aus einem Zylinder 7 mit einer perforierten
Oberfläche
und einem darunter liegenden Saugelement 7a wirkt als Verdichtungseinrichtung 11 für den verstreckten
Faserverband, der in einer Spinnstelle 15 als einem Garn
aufgewickelt wird.
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In 2 ist
eine ähnliche
Anordnung entsprechend 1 dargestellt, wobei die Teilkanäle 32a, 32b, 32c als
in sich geschlossene Kanäle
ausgeführt
sind, welche auch unabhängig
voneinander in der Maschine angeordnet sein können. Beispielsweise kann bei
einer Spinnmaschine ohne Verdichtungseinrichtung der mittlere Kanal 32b entfallen.
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Nach 3 kann
das Absaugsystem 30 als eine Kombination von zwei übereinander
liegenden Kanälen 32a, 32b gestaltet
sein. In den oberen Kanal münden
die Absaug rohre 34 für
die Verdichtung, während
in den unteren Kanal die Absaugrohre 32 für die Streckwerke
münden.
Während
das Absaugsystem 30 gemäss 3 als
ein Hauptkanal mit einer innen liegenden horizontalen Trennwand
ausgeführt ist,
können
nach 4 die beiden Teilkanäle 32a, 32b auch
als selbsttragende Kanäle
ausgeführt
sein, welche aufeinander gesetzt sind. Mit 32ab ist ein
Teilungsblech bezeichnet.
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Wie
in 4 schematisch angedeutet ist, können die
Teilkanäle 32a, 32b sowie
auch gemäss 1 oder 2 ein
weiterer Kanal 32c mittels Laschen 56a, 56b mit
dem Schild 12 und/oder dem Träger 12a verbunden
sein. Zweckmässigerweise
kann das Verbindungsstück
auch als U-förmiges
Teil 56c zwischen dem Träger 12a und dem Teilkanal 32b oder
als hakenförmig
gebogenes Flacheisen 56d zwischen dem Träger 12a,
den Teilkanälen 32b, 32a bzw.
dem Schild 12 ausgeführt
werden. Die Teilkanäle 32a, 32b, 32c werden
vorzugsweise in Abschnitten in Längsrichtung
hintereinander in die Spinnmaschine eingebaut, und können so
zur Stabilität
der Tragstruktur der Spinnmaschine zusammen mit den Schilden 12 und
den Längsteilen 18 beitragen.
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In 5 sind
gleiche oder ähnliche
Teile wie in 1, 2 oder 4 dargestellt,
wobei insbesondere die Gestaltung der Teilkanäle 32a, 32b, 32c gezeigt
ist. Die Teilkanäle 32a, 32b, 32c können aus zwei
trogförmigen
Flächen 60a,
seitlich angesetzten Platten 60b und Verbindungsteilen 60c zusammengesetzt
werden, wobei jeweils die Endbereiche der genannten Teile 60a, 60b, 60c miteinander
in Berührung
stehen und durch Klemmstücke 60d zusammengehalten
werden. Diese wiederum sind über
gestrichelt dargestellte Verbindungselemente, Schraubbolzen oder
Schrauben mit Laschen 56a, 56b verbunden, welche
beispielsweise gegen die Träger 12a oder
die Schilde 12 verschraubt sind. Auf diese Weise ist eine
sehr stabile und kostengünstige
Struktur des Absaugsystems bzw. der Teilkanäle 32a, 32b, 32c gegeben.
Die übrigen
nicht erwähnten
Bezugszeichen in 5 entsprechen jenen der 1 mit der
zugehörigen
oben erwähnten
Beschreibung. Beispielhaft ist in 5 ein Antrieb 40 für den Ringrahmen 41 einer
Ringspinneinrichtung schematisch dargestellt, womit ein Spinnring 42 vertikal über die
Länge der
Spindel 15' verschoben
wird, zur Aufwicklung eines Fadens auf einer Hülse.
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In 6 ist
schematisch ein Grundriss eines Absaugsystems 30 mit drei
Teilkanälen 32a, 32b, 32c dargestellt.
Die drei Teilkanäle 32a, 32b, 32c kommunizieren
an dem dem Ventilator 330 abgewandten Ende, so dass dort
Luftströme
von einem Kanal in den anderen gelangen können. Eine oder mehrere Klappen
oder Schieber 326 an dem erwähnten Kanalende können in
verschiedene Stellungen gebracht werden, wodurch sich diejenige
Ebene 320 bzw. 322, von der aus Luftströmungen in
beide Längsrichtungen
des Kanals gerichtet sind, verschoben wird. Auf diese Weise können Ablagerungen
von Flug etc. in diesen Ebenen vermieden werden. Gemäss 6 kann
eine Klappe 326 (gestrichelt) soweit verschwenkt werden,
dass ein Kanal 32c von einem anderen Teilkanal 32b bzw. 32a komplett
abgeschottet ist. Werden beispielsweise wie gezeigt zwei Klappen 326 angeordnet
und sind diese einzeln verstellbar, können durch Verstellung der
Klappen oder Schieber symmetrisch zueinander oder voneinander weg
die Druckniveaus zwischen Kanal 32a, 32b einerseits und 32c andererseits
beeinflusst werden. Zusätzlich oder
alternativ dazu kann es auch zweckmässig sein, weitere Klappen 327 jeweils
am Ende der Kanäle beim
Ventilator 330f vorzusehen, zur Beeinflussung der Luftströme. Die
Abluft wird weiter in einen Abluftkanal 332 abgeleitet.
Wie im Zusammenhang mit der Beschreibung von 5 erwähnt wurde,
sind Absaugrohre 34 für
Verdichtungseinrichtungen 11 in 1 an den
mittleren Kanal 32b angeschlossen, während Absaugrohre 32 für die Streckwerke 20 an die äusseren
Kanäle 32a, 32c angeschlossen
sind. Diese Anordnung ist nicht zwingend – es kann auch die Abluft von
den Verdichtungseinrichtungen 11 durch Absaugrohre 32 in
einen äusseren
Kanal 32a eingeleitet werden, während die Abluft von der Absaugung
der Streckwerke 20 in den mittleren Kanal 32b mittels
Absaugrohre 34 eingeleitet wird. Einem Ventilator 330f ist
ein Motor 330d zugeordnet, und diesem ein Frequenzumformer 330e.
Das Laufrad 330g kann in seiner Geometrie durch Verstellung
der Schaufeln 330k verändert
werden. Klappen mit Stellmitteln 327 sind an eine Steuerung 330h angeschlossen,
die auch den Frequenzumrichter 330e steuert.
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In
den Kanälen,
bzw. Teilkanälen 32a, 32b, 32c können Sensoren 330m untergebracht
werden, vorzugsweise am Ende der Kanäle, auf der dem Ventilator 330 abgewandten
Seite der Spinnmaschine, welche Sensoren der Drucküberwachung
dienen. Sie sind an die Steuerung 330h angeschlossen. Wenn ein
Teilkanal, beispielsweise der obere Teilkanal 32a in 6 mehr
oder weniger verstopft ist, ändert
sich der Druck im Kanal, wobei der absolute Druck ansteigt bzw.
der Unterdruck sinkt. Die Druckänderung wird
durch den entsprechenden Sensor 330m erfasst, und durch
die Anbindung des Sensors gemäss der
strichpunktierten Linie an die Steuerung 330h von dieser
ausgewertet. Durch das in der Steuerung 330h abgelegte
Steuerprogramm kann ein Alarmsignal erzeugt werden, das dem Betriebspersonal
der Spinnerei angezeigt wird, oder es kann ein Abstellsignal für die Spinnmaschine
zur Betriebsunterbrechung führen.
Das Mess-Signal eines Sensors 330m kann auch dazu verwendet
werden, den Druck in einem Teilkanal 32a, 32b zu
beeinflussen, beispielsweise durch Verstellung einer Klappe 327 oder
durch Beeinflussung der Drehzahl eines Ventilators 330a. Entsprechend
können
auch Druckdifferenzen aus verschiedenen Messungen der Sensoren 330m in den
Teilkanälen 32a, 32b, 32c ausgewertet
werden. Mit dem gepunkteten Linienzug, der die Teilkanäle 32a und 32b umfasst,
soll angedeutet werden, dass das Absaugsystem auch nur zwei Teilkanäle 32a und 32b aufweisen
kann, wobei zur Drucküberwachung in
den Teilkanälen
die beiden oberen Sensoren 330m vorgesehen sind.
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Die
schematische Darstellung in 6 kann auch
anders als oben wiedergegeben interpretiert werden: die Abluft aus
den Kanälen 32a, 32b, 32c strömt zunächst in
einen Filter 330f und anschliessend in einen Ventilator 332.
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In 6a ist
in einer perspektivischen schematischen Darstellung die Sicht auf
die drei Teilkanäle 32a, 32b, 32c wiedergegeben,
wobei eine Klappe 326 zusammen mit einem Schieber 38 verschwenkbar
ist, wobei dieser Schieber 38 eine erste Öffnung 35 und
eine zweite Öffnung 36 in
der Mittelstellung des Schiebers 38 bzw. der Klappe 326 bedecken kann.
Schwenkt die Welle 326a mit Antrieb des Schiebers 38 bzw.
der Klappe 326 wie in 6a dargestellt,
entgegen dem Uhrzeigersinn in die gezeichnete Stellung, wird die
zweite Öffnung 36 freigegeben,
und die Klappe 326 befindet sich in der gestrichelt eingezeichneten
Stellung in 6. Dies hat zur Folge, dass
durch den Kanal 32c ein grösserer Luftstrom als im normalen
Betrieb für
eine Reinigung dieses Kanals sorgt, wie mit den Pfeilen in 6a austrittsseitig
der Teilkanäle 32a, 32b angedeutet
ist. Die durch die Öffnung 36 in
den Kanal 32c eintretende Luft, welche das gesamte Luftvolumen
in diesem Teilkanal vergrössert,
ist durch den gestrichelten geschwungenen Pfeil angedeutet.
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6b zeigt
mögliche
Luftströmungen
in den Teilkanälen 32a, 32b, 32c ähnlich wie
dies bereits bei der Beschreibung der 6 angegeben
ist. Im Kanal 32a kann ein Teil des Luftstromes entgegen der
normalen Strömungsrichtung
so gerichtet sein, dass eine Teilmenge des Abluftstromes in den
Kanal 32b gelangt. Am Ende der Teilkanäle 32a, 32b, 32c können mehrere
Filter 330a, 330b, 330c angeordnet sein,
welche eine getrennte Entsorgung des durch die Kanäle abgeführten Flugs
ermöglichen.
Ebenfalls können
an den Enden der Kanäle 32a, 32b, 32c mehrere
Ventilatoren 330a, 330b, 330c angeordnet sein.
Zur Beeinflussung des Druckniveaus bzw. des Unterdruckniveaus kann
es zweckmässig
sein, den Ventilator 330f bzw. die Ventilatoren 330a, 330b, 330c mit
unterschiedlicher Drehzahl anzutreiben. Dies kann wie erwähnt dadurch
geschehen, dass ein Antriebsmotor 330d des Ventilators
an einen Frequenzumrichter 330e angeschlossen ist, oder
dass der Antriebsmotor polumschaltbar ausgerüstet ist, sodass der Antriebsmotor
mit unterschiedlichen Drehzahlen betreibbar ist. Die Elemente mit
den Bezugszeichen 330a, 330b, 330c stehen
also für
Filter an den Enden der Kanäle 32a, 32b und/oder
für Ventilatoren.
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Nach 7 und 7a können Absaugrohre 32 primär an ein
Sammelrohr 33 angeschlossen sein, und dieses wiederum über ein
Anschlussrohr 33a an einen der Teilkanäle 32a, 32c.
Wie bei A dargestellt mündet
das Anschlussrohr 33a mit Vorteil schräg in den Hauptkanal 32a.
Die Sammelrohre 33 erstrecken sich über mehrere Spinnstellen und
sind leicht austauschbar, insbesondere zu Reinigungszwecken. Die
einzelnen Absaugrohre 32 können mittels Haltern 33b,
welche das Sammelrohr 33 umgreifen, am Sammelrohr 33 befestigt
werden, wobei die Halter 33b am Umfang des Sammelrohrs 33 zusammen
mit den Absaugrohren 32 verstellbar sind. Es versteht sich,
dass im Bereich des Absaugrohres 32 ein Durchbruch im Sammelrohr 33 vorhanden
ist. Zwischen dem Absaugrohr 32 und dem Sammelrohr 33 wird
vorteilhaft eine Dichtung 33c angeordnet.
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Ähnlich der
Ausführung
nach 7 können gemäss 7b Teilkanäle 33, 32a und 33, 32b über eine
Teillänge
der Spinnmaschine angeordnet sein, in welche Absaugrohre 32 bzw. 34 mit
unterschiedlichen Funktionen münden,
wobei die Teilkanäle
in einen Hauptkanal 31 münden. Es können zwei Ventilatoren 330 an
jedem Ende des Kanals 330 angeordnet sein. Druckwächter 331,
welche unzulässige Druckänderungen
registrieren, können
an den Spinnstellen 32, in Sammelrohren 33 und/oder
im Hauptkanal 32a untergebracht sein. Ein Druckwächter 331a kann
derart ausgeführt
sein, dass an einer Klappe, die gelenkig im Absaugkanal befestigt
ist, oben ein Fähnchen 331b angelenkt
ist, das aus dem Kanal herausragt, so dass Druckänderungen im Kanal und somit
Stellungsänderungen
der Klappe und des Fähnchens
durch das Betriebspersonal ersichtlich sind.