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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere eine Strecke oder eine Karde, mit einem mehrere Walzenpaare aufweisenden Streckwerk, in welchem ein Faserverbund verstreckbar ist. Die Walzenpaare weisen hierbei Oberwalzen und Unterwalzen auf. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Gehäuse für ein Streckwerk einer derartigen Spinnereivorbereitungsmaschine.
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Bei der Herstellung und Bearbeitung von Faserverbänden, insbesondere beim Kardieren und Verstrecken, dürfen bestimmte, durch die zu verarbeitenden Materialien vorgegebene Temperaturen nicht überschritten werden, um einen konstanten Prozeß und gleichbleibende Qualität zu gewährleisten. Insbesondere bei Polyester-Fasermaterial, klebrigen Materialien wie Baumwolle mit Honigtau oder bestimmten Chemiefaser-Mischungen ist eine Verstreckung über 70°C kaum mehr möglich. Bei sehr hohen Liefergeschwindigkeiten ab etwa 600 m/min entstehen im Streckwerk jedoch bedingt durch die erhöhte Walkarbeit an den Streckwerkswalzen relativ hohe Temperaturen, welche häufig zu Prozeßunterbrechungen durch Wickel führen. Darüber hinaus sind die klimatischen Bedingungen in Spinnereien ohne Klimatisierung häufig starken Schwankungen unterworfen, insbesondere sind große Temperatur- und Feuchtigkeitsunterschiede im Tagesverlauf feststellbar. Hierdurch kommt es ebenfalls häufig zu Prozeßunterbrechungen bei der Verstreckung.
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Üblicherweise werden die Streckwerke mit Absaugeinrichtungen versehen, welche Fasern aus dem Streckwerk absaugen und hierbei auch Wärme mit abführen. Dennoch werden vor allem bei hohen Liefergeschwindigkeiten Temperaturen von bis zu 100°C an den Walzen erreicht, so daß eine Verstreckung nicht mehr für alle Materialien möglich ist.
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Die
DE 37 03 357 A1 schlägt hierzu vor, die Oberwalzen des Streckwerks mit einem Kühlsystem zu versehen. Die Oberwalze kann hierbei mittels eines Luftstromes gekühlt werden, der durch das Innere des Walzenkernes geführt wird. Die Temperaturen an den Oberwalzen können hierdurch gesenkt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Wärme nicht in ausreichendem Maße abgeführt werden kann, um eine für die Verstreckung klebriger Materialien geeignete Temperatur einzuhalten.
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Auch die
DE 101 18 854 A1 schlägt eine Kühlung der Walzen des Streckwerks vor. Dazu soll in dem zylindrischen Grundkörper der Walze ein Hohlraum angeordnet sein, durch welchen ein Kühlmittel geführt wird. Auch hier kann die Wärme nicht immer ausreichend abgeführt werden.
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Die
DE 40 37 339 A1 sieht vor, ein Stufenwalzenpaar zum Messen der Banddicke an einer Regulierstrecke mit Luft zu kühlen. Hierdurch werden Ablagerungen an den Messwalzen vermieden und somit die Messgenauigkeit verbessert.
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Die
DE 692 08 162 T2 beschreibt eine Kardiermaschine, bei welcher zusätzlich zu den einzelnen Absaugkanälen in den Deckeln der Kardiermaschine ein Hohlraum vorgesehen ist, in welchem ein Kühlfluid zirkulieren kann. Die Kühlströmung fließt dabei oberhalb der Absaugkanäle über die Deckel und die Wände der Kanäle. Die Temperaturen an den Deckeln können hierdurch gesenkt werden. An den Beschlägen selbst sowie an der Trommel können aber dennoch noch hohe Temperaturen auftreten.
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Aus der
DE 1 921 208 B2 ist es bekannt, zum Betrieb einer Arbeitsmaschine, insbesondere einer Webmaschine, unter künstlich klimatisierten Bedingungen eine Haube über die Maschine zu stülpen, welche die gesamte Maschine umschließt. Zur Klimatisierung ist die Haube über Zu- und Abluftkanäle an eine Klimatisierungsanlage angeschlossen. Um eine Zugänglichkeit zu der Maschine zu gewährleisten, können die Hauben durch eine Hubvorrichtung gehoben oder gesenkt werden. Durch Klappen in der Haube kann die Maschine bedient werden, ohne die gesamte Haube anheben zu müssen. Eine derartige die ganze Maschine umschließende Haube ist jedoch sehr aufwendig und kostenintensiv. Die Bedienung der Maschine ist erschwert durch das Öffnen und Schließen der jeweiligen Klappen. Um die Temperatur eines einzelnen Arbeitbereiches einzustellen, ist darüber hinaus die Klimatisierung einer die ganze Maschine umschließenden Kammer energetisch nicht sinnvoll.
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Bei der
DE 1 969 970 U wird ebenfalls die gesamte Textilmaschine klimatisiert. Die Maschine ist dabei nicht mit einer Haube umschlossen, sondern es wird ein klimatisierter Luftschleier erzeugt, der die Maschine gegen den umgebenden Raum abtrennen soll. Auch derartige Luftschleier können nur mit erheblichem energetischen Aufwand bereit gestellt werden. Für die Einstellung günstiger Prozesstemperaturen in einzelnen Arbeitsbereichen ist diese Ausführung ebenfalls nicht geeignet.
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Die
DE 40 38 684 A1 beschreibt eine Spinnereivorbereitungsanlage, bei welcher mehrere einzelne Maschinen durch Fasertransportleitungen verbunden sind. Das zu verarbeitende flockenförmige Fasermaterial wird mittels Transportluft durch die Fasertransportleitungen gefördert. Zur Klimatisierung der Transportluft ist das Fasertransportsystem mit einer zentralen Klimaanlage verbunden. Hierdurch können Verklumpungen der Faserflocken vermieden werden und das Fasermaterial selbst auf einen konstanten Feuchtegehalt eingestellt werden. Auch dieses System ist vergleichsweise aufwendig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spinnereivorbereitungsmaschine zu schaffen, welche auf einfache Weise eine Verstreckung aller Materialien unabhängig von den die Maschine umgebenden klimatischen Bedingungen auch bei höheren Liefergeschwindigkeiten ermöglicht.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Spinnereivorbereitungsmaschine und einem Gehäuse mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
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Im Streckwerk einer erfindungsgemäßen Spinnereivorbereitungsmaschine ist ein Faserverbund verstreckbar. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Strecken oder Karden mit einem zugeordneten Streckwerk, sie ist jedoch auch in anderen Spinnereivorbereitungsmaschinen mit einem Streckwerk, beispielsweise Kämmaschinen, einsetzbar. Das Streckwerk weist mehrere Walzenpaare auf, welche aus Oberwalzen und Unterwalzen bestehen. Erfindungsgemäß sind die Walzenpaare in einem Gehäuse angeordnet, welchem zur Absenkung der Temperatur im Innenraum des Gehäuses eine Kältequelle zugeordnet ist und welches sie von Antriebseinheiten der Maschine und von dem die Maschine umgebenden Raumklima abtrennt. Die Arbeitstemperatur im Streckwerk bzw. an den Walzen kann hierdurch mit einfachen Mitteln auf einen geeigneten Wert begrenzt werden, ohne die Bedienung der Maschine zu beeinträchtigen. Die gezielte Kühlung nur eines vergleichsweise kleinen Arbeitbereiches kann mit geringem Energie- und Kostenaufwand bewerkstelligt werden. Eine zusätzliche Erwärmung des Streckwerks durch umgebende wärmeentwickelnde Baueinheiten, wie beispielsweise die Streckwerkswalzen antreibende Motoren, wird durch das Gehäuse ebenfalls verhindert. Das Gehäuse dient somit auch als Temperaturschild gegenüber Wärmequellen, die außerhalb des Gehäuses Teil der Spinnereivorbereitungsmaschine sind. Das Gehäuse kann aus Kunststoff oder auch aus Metall ausgebildet sein. Zur Abtrennung kann eine Dämmschicht an den Gehäusewänden angeordnet sein, um Kühlverluste in die Umgebung bzw. Wärmeaufnahme aus der Umgebung zu verhindern. Ebenso können die Gehäusewände hierzu auch mit einer reflektierenden Schicht versehen sein. Die Abtrennung der Walzenpaare auch von dem umgebenden Raumklima ermöglicht eine energetisch besonders günstige Kühlung, eine Regelung der Kältequelle wird hierdurch ebenfalls vereinfacht.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Kältequelle eine zentrale Klimaanlage zur Versorgung mehrerer Maschinen ist. Die Kühlung der Streckwerke mehrerer Maschinen ist hierdurch auf besonders wirtschaftliche Weise möglich.
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Eine andere bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Kältequelle dezentral in oder an der Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, in den einzelnen Maschinen eine individuelle Arbeitstemperatur im Streckwerk zu erreichen. Energieaufwand und Kühlleistung können so optimal an die jeweilige Maschine und das jeweilige zu verarbeitende Material angepaßt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist als Kältequelle eine Kaltluftquelle an der Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet. Die Kaltluft kann vorteilhafterweise gezielt auf die wärmeentwickelnden Bauteile, beispielsweise die Oberwalzen, gerichtet sein, wodurch eine besonders gute Kühlung erzielt wird. Da die Walkarbeit in den elastischen Bezügen der Streckwerksoberwalzen zu einer besonders hohen Wärmeentwicklung in diesen Belägen führt, ermöglicht die Ausrichtung der Kaltluft direkt auf die Oberwalzen eine besonders effiziente Kühlung. Wenn zudem der gesamte Innenraums des Gehäuses von der Kaltluft durchströmt wird, wird zusätzlich auch eine ausreichende Wärmeabfuhr aus dem gesamten Arbeitsbereich erreicht.
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Vorteilhafterweise ist wenigstens eine Zuleitung für die Zufuhr eines von der Kältequelle erzeugten Kühlmediums durch eine Öffnung in das Gehäuse und eine Öffnung in dem Gehäuse für die Abfuhr der Luft aus dem Gehäuse vorgesehen. Hierdurch kann eine für die Kühlung des Streckwerks günstige Durchströmung erreicht werden.
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Bei einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Kältequelle in dem Gehäuse angeordnet, was eine besonders kompakte und konstruktiv einfache Ausführung der Erfindung ermöglicht.
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Bei einem entsprechenden Ausführungsbeispiel kann mindestens ein Teil der Gehäusewand – ggf. zusätzlich zu anderen Maßnahmen zur Kühlung des Gehäuseinnenraums – gekühlt werden, um die Temperatur im Gehäuse zu senken.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Kältequelle mit dem Innenraum eines hohlen Druckstabs verbunden ist, wobei das von der Kältequelle erzeugte Kühlmedium in den Hohlraum und von dort durch mindestens eine Öffnung des Druckstabs austritt. Der Druckstab, welcher der Führung sogenannter schwimmender Fasern zwischen zwei Streckwerkswalzenpaaren dient, ermöglicht somit zusätzlich eine gezielte Kühlung im Gehäuse, insbesondere der beiden Streckwerkswalzen, zwischen denen er angeordnet ist. Es können auch mehrere Druckstäbe in dem Gehäuse angeordnet sein, so daß Kühlmedium gezielt an mehrere Walzen geführt werden kann.
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Zur gezielten Zufuhr von Kühlmedium können auch eine oder mehrere Zuführeinrichtungen für Kühlmedium in dem Gehäuse und hierbei bevorzugt zwischen jeweils zwei Ober- oder Unterwalzen zweier benachbarter Walzenpaare angeordnet sein, welche wie der zuvor beschriebene Druckstab mit der Kältequelle verbunden sind. Das von der Kältequelle erzeugte Kühlmedium tritt durch eine oder mehrere Auslaßöffnungen der jeweiligen, vorzugsweise hohlstabförmig ausgebildeten Zuführeinrichtung aus. Vorteilhafterweise wird das Kühlmedium über die gesamte oder nahezu die gesamte Walzenbreite bzw. die Faserbandbreite auf die entsprechende Walzenoberfläche gerichtet.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß von der Kältequelle erzeugtes Kühlmedium, insbesondere Kaltluft, entgegen der Verzugsrichtung durch das Gehäuse leitbar ist. Da die Temperaturentwicklung an den stromabwärtigen Walzen höher ist als in den stromaufwärtigen Walzen, ermöglicht die Durchströmung in Richtung des Temperaturgefälles in dem Gehäuse eine besonders effiziente Kühlung.
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Eine andere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß von der Kältequelle erzeugtes Kühlmedium, insbesondere Kaltluft, in Verzugsrichtung durch das Gehäuse leitbar ist. Da im Hauptverzugsfeld ein größerer Faserflug entsteht als im stromaufwärtigen Vorverzugsfeld, sind Absaugeinrichtungen bei bekannten Maschinen häufig in Verstreckungs- bzw. Verzugsrichtung nach den Ausgangswalzen angeordnet. Bei einer Durchströmung des Gehäuses in Verzugsrichtung kann in diesem Fall die Absaugung vorteilhaft unterstützt werden.
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Der zuvor beschriebene Vorteil, daß die durch das Gehäuse strömende Kaltluft – allgemein: Kühlmedium – zusätzlich Fasern und/oder Schmutz aus dem Bereich des Verzugsfeldes entfernt, ist auch bei einer Absaugung entgegen der Verzugsrichtung erzielbar. Statt einer oder zusätzlich zu einer Saugluftquelle, die für die Absaugung zuständig ist, kann bei entsprechend angepaßter Ausführung der Gehäusegeometrie auch eine Druckluftquelle Verwendung finden, welche vorzugsweise mit der Kältequelle verbunden ist, um mittels der von der Kältequelle gekühlten Luft Fasern und/oder Schmutz aus dem Gehäuse zu transportieren.
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In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kältequelle an eine elektronische Steuerungseinrichtung angeschlossen ist. Die Kühlleistung kann hierdurch in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen und dem zu verarbeitenden Material eingestellt werden.
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Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Kältequelle regelbar ist. Hierdurch wird die Einhaltung eines vorgegebenen Temperaturniveaus und eine optimale Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen ermöglicht. Vorzugsweise ist hierzu wenigstens ein Sensor zur Erfassung der Temperatur und/oder weiterer Parameter in oder an dem Gehäuse angeordnet. Die Arbeitstemperaturen in verschiedenen Bereichen des Streckwerks können hierdurch sowohl erfaßt als auch gezielt auf ein bestimmtes Niveau eingestellt werden.
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Ein erfindungsgemäßes Gehäuse für ein Streckwerk einer Spinnereivorbereitungsmaschine ist derart ausgebildet, daß Walzenpaare des Streckwerkes, welche aus Ober- und Unterwalzen bestehen, von dem Gehäuse umschließbar sind. Das Gehäuse trennt hierbei die Walzenpaare von dem die Maschine umgebenden Raumklima und von weiteren Baueinheiten der Maschine ab. Dem Gehäuse ist eine Kältequelle zuordenbar, so daß in dem Gehäuse eine von der Umgebung nicht mehr im wesentlichen Maße abhängige oder sogar unabhängige Temperatur erzeugt werden kann. Durch die Anordnung der Walzenpaare in dem Gehäuse ist es möglich, nur den Arbeitsbereich des Streckwerkes gezielt und auf wirtschaftliche Weise zu kühlen.
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Vorteilhafterweise ist in dem Gehäuse mindestens eine Öffnung für die Zufuhr eines von der Kältequelle erzeugten Kühlmediums und eine Öffnung für die Abfuhr der Luft aus dem Gehäuse sowie je eine weitere Öffnung für den Einlauf und den Auslauf eines Faserverbundes vorgesehen. Hierdurch wird eine Zirkulation des Kühlmediums ermöglicht, so daß die entstehende Wärme optimal abgeführt werden kann.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Öffnungen für Zufuhr und Abfuhr des Kühlmediums derart angeordnet, daß das Gehäuse in stromaufwärtiger Richtung des Verzugsfeldes durchströmbar ist, wodurch ein optimales Zusammenwirken mit einer eventuell zusätzlich angeschlossenen Einrichtung zur Entfernung von Fasermaterialien möglich ist. Derartige Absaug- oder Abblaseinrichtungen transportieren Fasern und Schmutz üblicherweise in stromaufwärtiger Richtung aus dem Verzugsfeld ab. Eine Durchströmung des Gehäuses in stromabwärtiger Richtung des Verzugsfeldes kann jedoch ebenfalls vorteilhaft sein, da das Kühlmedium die Bauteile zuerst erreicht, welche eine größere Wärmeentwicklung aufweisen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß das Gehäuse zumindest teilweise durchsichtig ausgeführt ist, um eine Sichtkontrolle des Streckvorganges zu ermöglichen. Ebenso kann zur Sichtkontrolle ein durchsichtiges Fenster oder eine durchsichtige Klappe an dem Gehäuse angeordnet sein.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse zumindest zweiteilig ausgeführt ist, so daß es zu Bedienungs- oder Wartungszwecken leicht geöffnet werden kann. Vorzugsweise weist das Gehäuse hierzu ein Oberteil und ein Unterteil auf, wobei das Oberteil relativ vom Unterteil beweglich ausgeführt ist. Ist das Oberteil des Gehäuses zum Öffnen schwenkbar ausgeführt, ist die Handhabung besonders einfach. Vorteilhaft ist es auch, wenn das Oberteil des Gehäuses mit einem Belastungsarm, an welchem die Oberwalzen des Streckwerkes angeordnet sind, verbunden ist. Das Öffnen und Schließen des Gehäuses ist hierdurch direkt mit dem Anheben bzw. Senken des Belastungsarmes verbunden, so daß zusätzliche Arbeitsschritte bei der Maschinenbedienung und Wartung nicht nötig sind. Die konstruktive Ausführung eines derartigen Gehäuses ist hierdurch ebenfalls erleichtert.
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Einen andere, ebenfalls vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Oberteil des Gehäuses mit einer Abdeckung, welche das gesamte Streckwerk abdeckt, verbunden ist. Das Öffnen des Gehäuses erfolgt hierbei direkt mit dem Anheben der Abdeckung. Alternativ ist das Oberteil des Gehäuses selbst als Abdeckung ausgebildet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse wenigstens eine weitere Öffnung aufweist, welche mit einer externen Druck oder Saugluftquelle zusammenwirkt. Hierdurch ist es möglich, Fasermaterial und Schmutz zuverlässig aus dem Verzugsfeld zu entfernen und abzutransportieren.
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Weitere darüber hinausgehende Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Spinnereivorbereitungsmaschine in einer Seitenansicht,
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2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses für ein Streckwerk mit einer Kaltluftquelle als Kältequelle,
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3 eine Detaildarstellung eines Streckwerkes mit einer Kältequelle, die mit einem Druckstab verbunden ist,
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4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses in schematischer Darstellung,
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5 eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses in schematischer Darstellung,
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6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses in zweiteiliger, schwenkbarer Ausführung und
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7 eine schematische Darstellung einer Kaltluftquelle zur Kühlung eines erfindungsgemäßen Gehäuses.
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In 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Strecke als Beispiel für eine Spinnereivorbereitungsmaschine 1 gezeigt. Gemäß diesem Beispiel werden ein oder mehrere Faserbänder FB (lediglich diese sind hier der Deutlichkeit halber von oben dargestellt) der Strecke nebeneinander vorgelegt.
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Am Eingang der Strecke ist eine Verdichtungseinrichtung für die Faserbänder 19 angeordnet. Nach Durchlaufen einer mechanischen Abtastvorrichtung 2, 3 wird der nunmehr komprimierte Faserverbund FB', der aus den mehreren einzelnen Faserbändern FB besteht, in ein Streckwerk 4 geführt, welches das Kernstück der Strecke bildet. Das Streckwerk 4 weist in der Regel drei Verzugsorgane bzw. Walzenpaare auf, zwischen denen der eigentliche Verzug stattfindet. Diese sind das Eingangswalzenpaar 5a, 5b, das mittlere Walzenpaar 6a, 6b und das Ausgangs- oder auch Lieferwalzenpaar 7a, 7b, die sich mit in dieser Reihenfolge jeweils gesteigerter Umfangsgeschwindigkeit drehen. Durch diese unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzenpaare wird der Faserverbund FB' entsprechend dem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten verzogen. Das Eingangswalzenpaar 5a, 5b und das mittlere Walzenpaar 6a, 6b bilden das sog. Vorverzugsfeld VF, das mittlere Walzenpaar 6a, 6b und das Lieferwalzenpaar 7a, 7b das sog. Hauptverzugsfeld HF. Im Hauptverzugsfeld HF ist weiterhin ein Druckstab 8 angeordnet, der den Faserverbund FB' umlenkt und somit für eine bessere Führung der Fasern sorgt, insbesondere der nicht zwischen den zwei Walzenpaaren 6a, 6b und 7a, 7b geklemmten Fasern (sog. schwimmende Fasern). Der verzogene Faserverbund FB' wird mit Hilfe einer Umlenkoberwalze 9 und einer Bandformungseinrichtung 10 zusammengefaßt und über ein Kalanderwalzenpaar 11, 12 und einen geschwungenen Bandkanal 13 in einer Kanne 14 abgelegt.
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Die Walzenpaare 5, 6, 7 des Streckwerks sind in einem Gehäuse 15 angeordnet, welches sie sowohl vom umgebenden Raumklima als auch von weiteren Baueinheiten der Maschine abtrennt. Im vorliegenden Beispiel sind nur die Verzugswalzen in dem Gehäuse angeordnet, ebenso ist es jedoch möglich, auch die Kalanderwalzen 11,12 in dem Gehäuse anzuordnen, wie in 6 dargestellt. Der Faserverbund FB' läuft durch eine Öffnung 22 in das Gehäuse 15 ein bzw. durch eine weitere Öffnung 23 aus dem Gehäuse 15 heraus.
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Das Gehäuse 15 weist weiterhin je eine Öffnung 16, 17 für Zufuhr und Abfuhr eines Kühlmediums K auf, welche vorliegend beide über Leitungen 18 mit einer Kühlmedium K produzierenden Kältequelle 20 verbunden sind. Um eine besonders gleichmäßige Kühlung des Gehäuses 15 zu erzielen, kann die Zufuhr und Abfuhr des Kühlmediums K auch über zwei oder mehrere Öffnungen erfolgen (s. 4). In einer nicht dargestellten Alternative ist lediglich die Zufuhröffnung 16 an die Kältequelle 20 angeschlossen, während die Öffnung 17 das erwärmte Kühlmedium K direkt an die Raumumgebung abgibt. Im vorliegenden Beispiel ist die Kältequelle 20 dezentral an der Maschine 1 angeordnet; eine zentrale Kältequelle 20 zur gemeinsamen Versorgung mehrerer Maschinen 1 ist jedoch ebenso möglich. Durch die Kältequelle 20 kann im Streckwerk 4 eine auch für höhere Liefergeschwindigkeiten (beispielsweise oberhalb von 500 m/min für Polyester oder klebrige Baumwolle) geeignete Temperatur eingehalten werden.
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Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, das aus dem Gehäuse 15 abgeführte Kühlmedium K zur Kühlung der – hier nicht dargestellten – Antriebsmotoren der Maschine 1 weiter zu verwenden. Die Leitung 18 zur Abfuhr des Kühlmediums K ist hierzu nicht mit der Kältequelle 20 verbunden, sondern führt über eine weitere Leitung 40 zu den zu kühlenden Antriebseinheiten. Insbesondere bei höheren Umgebungstemperaturen von etwa 40°C, wie sie in nicht klimatisierten Spinnsälen oder Heißländern häufig vorkommen, kann mit dem abgeführten Kühlmedium immer noch eine gute Kühlung der Antriebseinheiten erreicht werden. Zusätzlich kann noch nicht erwärmte Kaltluft bzw. Kühlmedium K über eine weitere Leitung 41 aus der Zuleitung 18 abgezweigt werden und ebenfalls zur Kühlung der Antriebseinheiten verwendet werden.
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Durch die Anordnung der Walzenpaare 5, 6, 7 in dem Gehäuse 15 muß nur ein vergleichsweise kleiner Bereich gekühlt werden, so daß eine geeignete Arbeitstemperatur wirtschaftlich und bei geringem Energieaufwand erreicht werden kann. Thermische Einflüsse angrenzender Baueinheiten und aus der Umgebung werden durch das Gehäuse 15 ebenfalls abgeschirmt. Die Verstreckung eines Faserverbundes FB' beliebigen Materials ist hierdurch auch bei hohen Liefergeschwindigkeiten jederzeit möglich. Prozeßunterbrechungen durch schwankende klimatische Bedingungen in der Umgebung der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 werden ebenfalls weitgehend verhindert, so daß eine derartige Maschine eine gegenüber anderen bekannten Maschinen gesteigerte Produktionsleistung aufweist. Werden bei der Verstreckung gefärbte Materialien eingesetzt, kann durch die Kühlung zusätzlich eine Veränderung temperaturempfindlicher Farbpigmente verhindert werden.
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Die Kältequelle 20 beinhaltet eine Regeleinrichtung 21, so daß die Arbeitstemperatur im Streckwerk 4 in Abhängigkeit bestimmter Parameter geregelt werden kann. Die Kühlleistung kann hierzu beispielsweise abhängig von den Temperaturen an den Oberwalzen 5a (oder 6a) und 7a, welche mit Sensoren 25 erfaßt werden, angepaßt werden. Zusätzlich kann die Feuchtigkeit in der Streckzone auf einen geeigneten Wert eingestellt werden. Die Kältequelle 20 kann jedoch auch mit einer Steuerungseinrichtung versehen bzw. verbunden sein, welche eine einfache Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen ermöglicht.
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Eine besonders effektive Kühlung der Walzenpaare 5, 6, 7 kann erreicht werden, wenn das Kühlmedium K der Kältequelle 20 direkt auf die Oberwalzen 5a, 6a, 7a des Streckwerks 4 gerichtet ist, wie in 2 dargestellt. Hierzu ist eine Kaltluftquelle in dem Gehäuse 15 angeordnet, welche über mehrere Ausströmkanäle die Oberwalzen 5a, 6a, 7a anströmt. Je nach Anordnung der Kaltluftquelle können einzelne Bereiche gezielt gekühlt werden, wobei auch die Anordnung mehrerer Kaltluftquellen in dem Gehäuse 15 möglich ist. Ebenso kann die Kaltluftquelle derart angeordnet werden, daß die Walzenpaare 5, 6, 7 durch nur einen Ausströmkanal von der Kaltluft überströmt werden.
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Die Öffnungen 22, 23 für das Fasermaterial sind in der vorliegenden Darstellung durch Gummimanschetten oder abgerundete Edelstahlkanten 27 gegen die Umgebung abgedichtet. Zum Öffnen des Gehäuses 15, beispielsweise zu Bedienzwecken, ist das Gehäuse zweiteilig mit einem abnehmbaren Oberteil 15a sowie einem an der Maschine 1 angeordneten Unterteil 15b ausgeführt.
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An der Öffnung 17 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Abluftleitung 18 angeschlossen. Diese kann beispielsweise mit einer Saugquelle verbunden sein, um die im Gehäuse erwärmte Kaltluft aus dem Gehäuse herauszuführen. Alternativ (nicht dargestellt) führt die Öffnung 17 direkt zur Raumumgebung, d. h. es ist keine Abluftleitung vorgesehen. Über die Öffnung 16 kann der Kaltluftquelle noch nicht gekühlte Luft zugeführt werden. Statt der hier dargestellten Kaltluftquelle kann auch eine andere Kältequelle 20 in oder an dem Gehäuse 15 angeordnet sein, wobei die Öffnung 16 mit der Kältequelle 20 verbunden ist. Die Öffnung 17 kann, wie oben ausgeführt, mit einer Saugquelle verbunden sein, direkt zur Raumumgebung führen oder über eine Abluftleitung 18 zur Kältequelle 20 zurückführen, wie in 1 dargestellt.
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3 zeigt eine Detaildarstellung der Walzenpaare 5, 6, 7 eines Streckwerks 4. Die Walzenpaare 5, 6, 7 sind auch hier in einem – nicht dargestellten – Gehäuse 15 angeordnet. Die Kältequelle 20 zur Kühlung der Walzen 5, 6, 7 bzw. des Gehäuses 15 ist hier derart mit dem Innenraum eines zumindest teilweise hohlen Druckstabs 8 verbunden, daß das Kühlmedium K über mindestens eine Auslaßöffnung 29 in dem Druckstab 8 in die thermisch höher belastete Zone des Hauptverzugsfeldes eingebracht werden kann. Um eine gleichmäßige Kühlung der Walzenpaare 5, 6, 7 zu erreichen, können auch mehrere Druckstäbe 8 an oder zwischen den Walzenpaaren 5, 6, 7 angeordnet sein.
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Alternativ oder zusätzlich können eine oder mehrere Zuführeinrichtungen 24 für Kühlmedium K im Inneren des Gehäuses 15 zwischen den Walzenpaaren 5, 6, 7 angeordnet sein, wie hier in gestrichelten Linien dargestellt. Die Zuführeinrichtungen 24 können beispielsweise hohlstabförmig mit einer oder mehreren Auslaßöffnungen 29 ausgeführt sein, über welche Kühlmedium K gezielt an die zu kühlenden Walzen geleitet wird, so daß eine effektive Kühlung erreicht wird. Die Auslaßöffnungen 29 einer Zuführeinrichtung 24 können direkt auf die jeweilige stromaufwärtige und die stromabwärtige Walze gerichtet sein. Die Auslaßöffnungen 29 für die eine und die andere Walze können somit in einem Winkel zueinander ausgerichtet sein (bei Querschnittsbetrachtung).
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zuführeinrichtungen 24 paarweise zwischen den Walzen angeordnet sind, so daß Oberwalzen 5a, 6a, 7a und Unterwalzen 5b, 6b, 7b durch je eine Zuführeinrichtung 24 mit Kühlmedium K beaufschlagt werden. Die Zuführeinrichtung(en) 24 haben gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform keinen Berührungskontakt mit dem Faserband FB' (wie in 3 dargestellt).
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Oberhalb des Streckwerks 4 ist eine herkömmliche Absaugeinrichtung 30 angeordnet, die mit Hilfe einer nachgeschalteten, nur schematisch dargestellten Saufluftquelle 31 Fasern, Schmutz und Wärme aus dem Streckwerksbereich abtransportiert. Neben der Kühlung kann mit dieser Anordnung eine besonders gute Entfernung von Fasermaterial und Schmutz aus dem Verzugsfeld erreicht werden, da die Schmutz- und Fremdpartikel aus dem Hauptverzugsfeld HF mit bzw. von dem Kühlmedium K der Absaugeinrichtung 30 zugeführt werden.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses 15 bzw. einer erfinderischen Spinnereivorbereitungsmaschine (1). Die Öffnungen 16, 17 für die Zu- und Abfuhr des Kühlmediums K sind hier derart angeordnet, daß das Gehäuse 15 in stromaufwärtiger Richtung, d. h. in Verzugsrichtung, durchströmt wird. Um eine besonders gleichmäßige Durchströmung und Kühlung des Streckwerkes 4 zu erreichen, sind an dem Gehäuse je zwei Öffnungen 16, 17 für Zu- und Abfuhr des Kühlmediums K angeordnet. Das Kühlmedium K wird durch eine Kältequelle 20 über die Öffnungen 16 dem Gehäuse 15 zugeführt. Durch diese Anordnung bilden sich zwei parallele Strömungen aus, so daß Oberwalzen 5a, 6a, 7a und Unterwalzen 5b, 6b, 7b gleichmäßig gekühlt werden. Die Luft- bzw. Kühlmittelstrome führen hierbei die Wärme aus den Verzugsfeldern VF, HF zuverlässig ab. Darüber hinaus werden Fasern und Schmutz aus den Verzugsfeldern VF, HF vom Kühlmittelstrom mitgerissen, so daß keine zusätzliche Absaug- oder Abblaseinrichtung nötig ist. Das Kühlmedium K sowie die enthaltenen Faser- und Schmutzpartikel strömen über die Öffnungen 17 aus dem Gehäuse 15 aus.
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Eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses 15 bzw. einer erfinderischen Spinnereivorbereitungsmaschine ist in 5 dargestellt. Das Gehäuse 15, welches auch hier zweiteilig ausgeführt ist, wird ebenfalls in stromaufwärtiger Richtung von einem Kühlmedium K durchströmt. Zusätzlich ist oberhalb der Walzen 5, 6, 7 eine Absaugeinrichtung 30 mit einer nachgeschalteten Saugquelle 31 zur Entfernung von Fasern und Schmutz aus den Verzugsfeldern VF, HF angeordnet. Das Gehäuse 15 weist hierzu eine weitere Öffnung 40 auf. Statt der Absaugeinrichtung 30 kann hierzu ebenfalls eine Abblaseinrichtung (Druckluftquelle) vorgesehen sein.
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6 zeigt eine Ausführung eines zweiteiligen Gehäuses 15, bei welchem das Oberteil 15a, in welchem die Zufuhr- und die Abfuhröffnungen 16, 17 vorgesehen sind, schwenkbar ausgeführt ist (s. f1). Das Oberteil 15a ist hierzu mit dem Belastungsarm 32 verbunden, so daß beim Hochschwenken des Belastungsarmes 32 um eine Achse 35 das Gehäuse 15 geöffnet wird. Das Oberteil 15a kann hierzu fest an dem Belastungsarm 32 montiert sein oder nur lose auf diesem aufliegen. Das Unterteil 15b ist an der Spinnereivorbereitungsmaschine 1 angeordnet. Im vorliegenden Beispiel sind auch die Kalanderwalzen 11, 12, an welchen ebenfalls eine erhebliche Wärmeentwicklung stattfindet, in dem Gehäuse angeordnet. Um eine Zugänglichkeit zu dem Streckwerk 4 von der Oberseite aus auch bei aufliegendem Belastungsarm 32 zu gewähren, ist an dem Gehäuse 15 eine um eine Achse 34 schwenkbare Klappe 33 (s. f2) vorgesehen. Diese kann auch aus durchsichtigem Material gefertigt sein, um eine Sichtkontrolle des Streckvorganges bei geschlossenem Gehäuse 15 zu ermöglichen. Mit den Bezugszeichen 36 sind Kunststoffabstandshalter bezeichnet, die zugleich eine höhere Dichtigkeit des Gehäuses 15 gewährleisten können.
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Eine schematische Darstellung einer Kaltluftquelle 20 zur Kühlung eines erfindungsgemäßen Gehäuses 15 ist in 7 dargestellt. Über den Anschluß 37 wird die Kaltluftquelle 20 mit Druckluft beaufschlagt. Durch irreversible, adiabatische Ausdehnung im Inneren der Kaltluftquelle 20 wird Kaltluft K erzeugt, welche über den Anschluß 38 aus der Kaltluftquelle 20 ausströmt. Bei konstantem Druck und konstanter Temperatur der einströmenden Luft kann Kaltluft K von weitgehend konstanter Temperatur zur Verfügung gestellt werden. Durch ein Verstellventil 39 ist die Temperatur bzw. das ausströmende Volumen der Kaltluft K einstellbar. Mit einer derartigen Kaltluftquelle 20 kann die Arbeitstemperatur im Inneren des Gehäuses 15 auf besonders einfache, kostengünstige und platzsparende Weise erzeugt werden. Die Kaltluftquelle 20 kann hierzu in oder an dem Gehäuse 15 angeordnet sein, ebenso ist auch die Anordnung mehrerer Kaltluftquellen 20 möglich.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung und Kombinationen im Rahmen der Patentansprüche möglich.
