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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Textilmaschine mit einer Mehrzahl
von Arbeitsstellen, insbesondere eine Offenend-Spinnmaschine, mit
wenigstens einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Druckdifferenz
zwischen einer Prozeßluft
und einer Umgebungsluft und zugehörigen Leitungsmitteln zum Transport
der Prozeßluft,
sowie wenigstens einer Garnführungseinrichtung
je Arbeitsstelle zur Führung
eines produzierten Garns. Desweiteren betrifft die Erfindung eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur Kühlung von fadenführenden
Bauteilen an Textilmaschinen mit einer Mehrzahl von Arbeitsstellen,
bei denen ein Luftstrom von Prozeßluft zur Ausführung des Produktionsprozesses
erzeugt und ein produziertes Garn über wenigstens eine Garnführungseinrichtung geführt wird.
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Bei
Textilmaschinen, wie beispielsweise Offenend-Spinnmaschinen, mit
denen Garn produziert wird, ist es erforderlich das produzierte
Garn beim Abziehen über
Führungseinrichtungen
zu lenken. Dies geschieht mit teils sehr hohen Geschwindigkeiten
und erzeugt viel Wärme
aufgrund der dabei auftretenden Reibung. Besonders stark ausgeprägt ist eine
solche Wärmeentwicklung
bei Offenend-Spinnmaschinen.
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Dies
liegt zum einen daran, daß das
Garn beispielsweise bei Offenend-Spinnmaschinen
mit Geschwindigkeiten von ca. 240–310 m/Min. über die Oberfläche der
Führungseinrichtungen
aus der Spinnstelle abgezogen wird und dabei gleichzeitig eine nicht
unerhebliche Zentrifugalkraft zu überwinden ist, welche das Garn
in den Rotor hinein zieht. Hierdurch kommt es zu besonders starken
Erwärmungen
der an Offenend-Spinnmaschinen verwendeten Fadenabzugsdüsen, insbesondere
in Bereichen, in denen das Garn eine starke Umlenkung erfährt.
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Zusätzlich rotiert
das produzierte Garn mit sehr hohen Rotationsgeschwindigkeiten und überstreicht
dabei die Oberfläche
der Fadenabzugsdüse in
Umfangsrichtung. Bei den mittlerweile üblichen Rotordrehzahlen von
teilweise 180.000 Umdrehungen/Min. und mehr, überstreicht das produzierte Garn
mit dementsprechend hohen Geschwindigkeiten von ca. 220 bis 250
m/sek. die Oberfläche
der Fadenabzugsdüse.
Hierbei entstehen erhebliche zusätzliche
Mengen an Wärmeenergie,
welche die Oberfläche
der Fadenabzugsdüsen
noch weiter aufheizen.
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In
der Praxis hat sich nun gezeigt, daß die Wärmeabfuhr, insbesondere an
der Oberfläche
der Fadenabzugsdüse,
nicht ausreichend ist. So kommt es aufgrund der entstehenden hohen
Temperaturen bei den derzeit üblichen
Rotations- und Liefergeschwindigkeiten bereits zu Schäden an den
versponnenen Fasern bzw. an den produzierten Garnen. Dies führt dazu,
daß maschinentechnisch
mögliche Produktionsgeschwindigkeiten
teilweise aus spinntechnologischen Gründen nicht realisierbar sind.
Die dementsprechend niedrigen Wirkungsgrade der Textilmaschine sind
unerwünscht
und zu vermeiden.
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Diesen
unbefriedigenden Zustand zu ändern,
versucht beispielsweise die
DE
44 11 972 A1 . Sie schlägt
eine Kühlvorrichtung
an einer Offenend-Spinnvorrichtung
vor, die eine doppelwandig ausgebildete Kanalplatte ausweist, welche
im Betriebszustand das Rotorgehäuse
verschließt.
Die Kanalplatte weist dabei einen die Fadenabzugsvorrichtung umschließenden Kühlraum auf,
der über
Ansaugstutzen an einen Kühlmittelkreislauf
anschließbar
ist. Nachteilig bei der darin aufgezeigten Lösung ist der hohe Vorrichtungs technische
Aufwand, welcher hohe Kosten verursacht. Bei den Anwendern derartiger
Textilmaschinen herrscht ein besonders deutlich ausgeprägtes Kostenbewußtsein,
weshalb die vorgeschlagene Lösung
wenig Akzeptanz findet. Zudem erhöht die Anordnung einer zusätzlichen
separaten Kühlvorrichtung
den Wartungsaufwand und die Störanfälligkeit
einer Textilmaschine.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Kühlung der fadenführenden
Bauteile im ausreichenden Maß zu
gewährleisten
und gleichzeitig die dabei entstehenden Kosten möglichst gering zu halten.
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Vorliegend
wird die Aufgabe durch eine Textilmaschine der eingangsgenannten
Art gelöst,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß Leitungsmittel vorgesehen
sind, welche zumindest einen Teil der Prozeßluft als Kühlluft zur Kühlung der
Garnführungseinrichtung
zuleiten. Gegenüber
den bekannten Lösungen
hat man damit den Vorteil der Ersparnis eines separaten Kühlsystems,
indem man die ohnehin vorzuhaltende Prozeßluft als Kühlmittel einsetzt. Dies spart
einerseits den vorrichtungstechnischen Aufwand für einen zweiten Kühlmittelkreislauf
und ist auch bei bestehenden Systemen einfach nachzurüsten, da
die bereits vorhandenen Zu- und Ableitungen für Prozeßluft nutzbar sind.
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In
diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die
Vorrichtung zur Erzeugung der Druckdifferenz eine Saugvorrichtung
ist. Eine solche Saugvorrichtung ist an gebräuchlichen Textilmaschinen,
welche Prozeßluft
benötigen,
in der Regel bereits vorhanden.
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Da,
wie eingangs gezeigt, besonders Offenend-Spinnmaschinen hohe Wärmeentwicklung
aufweisen können,
es ist ganz besonders vorteilhaft, wenn die gekühlte Garnführungseinrichtung eine Fadenabzugsdüse ist,
die in einer Verschlußeinrichtung der
Arbeitsstelle angeordnet ist.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leitungsmittel die Kühlluft über die
einem Rotor zugewandte Seite der Fadenabzugsdüse leiten. Die Erfindung hat
nämlich
erkannt, daß im
Bereich des trichterförmigen
Kopfes der Fadenabzugsdüse
unmittelbar über
deren Oberfläche
nur verhältnismäßig geringe
Strömungsgeschwindigkeiten
der Prozeßluft
auftreten. Dementsprechend ist bei herkömmlichen Ausführungsformen
die Kühlwirkung
der Prozeßluft
an dieser Stelle entsprechend gering. Mit der vorliegenden Erfindung
wird erreicht, daß Kühlluft den
Kopfbereich der Fadenabzugsdüse
gezielt durchströmt
und so für
eine Absenkung der Temperatur sorgt.
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Eine
andere bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung sieht vor, daß die
Leitungsmittel die Kühlluft
durch die Fadenabzugsdüse
leiten. Diese Ausführung
ist besonders für
zweiteilig ausgebildete Fadenabzugsdüsen, insbesondere für solche
mit einem Keramikoberteil und einem Metallunterteil, geeignet. Es
ist dann besonders einfach möglich
Kühlkanäle oder
Kühlrippen
zwischen beiden Abschnitten vorzusehen, durch welche die Kühlluft hindurchgeleitet
wird. Die Kühlkanäle können bei
der Fertigung der Einzelkomponenten bereits als Vertiefungen ausgebildet
sein und nach dem Zusammenbau eine umschlossene Kühlleitung
bzw. ein umschlossenes Kühlleitungssystem
bilden. Auf diese Weise bleibt die technologisch wirksame Oberfläche der
Fadenabzugsdüse
in unveränderter
Form erhalten und gleichzeitig ist ein effektiver Abtransport der
erzeugten Wärmemenge
gewährleistet.
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Bei
einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leitungsmittel die Kühlluft unter
die Fadenabzugsdüse
leiten. Dies ist besonders bei einteiligen Fadenabzugdüsen von
Vorteil. Da es bei derartigen Fadenabzugsdüsen schwierig ist Leitungsmittel
innerhalb der Fadenabzugsdüse
anzuordnen, werden sie unterhalb, d. h. an der Rückseite der Fadenabzugsdüse angeordnet. Auch
hierbei wird die an der Oberfläche
der Fadenabzugsdüse
erzeugte Wärme über die
an der Rückseite
der Fadenabzugsdüse
entlang strömende
Prozeßluft
abgeleitet. Dabei bleibt, wie auch bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel,
die spinntechnologisch relevante Oberflächenkontur der Fadenabzugsdüse vollkommen
unverändert
erhalten.
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Zur
Verbesserung der Wärmeübertragung
ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß an einer Vorderseite und/oder
einer Rückseite
der Fadenabzugsdüse
Wärmetauschervorrichtungen,
insbesondere in Form von offenen oder geschlossenen Kanälen, vorgesehen
sind. Die Wärmetauschervorrichtungen
haben den Zweck den Wärmeübergang
der in der Fadenabzugsdüse
erzeugten Wärme
auf die umströmende
Prozeßluft
zu verbessern. Hierzu eignen sich beispielsweise offene Kanäle, die
bei einer sehr engen Anordnung ähnlich
wie die Lamellen, die Oberfläche
des Wärmetauschers
stark vergrößern. Eine andere
Ausführungsform
kann vorsehen geschlossene Kanäle
zu verwenden, durch die besonders große Mengen kühlender Prozeßluft hindurch
geleitet werden, wodurch sich ebenfalls der Wärmeübergang verbessert.
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Eine
ganz besonders bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, daß an
einer zur Mündung
des Faserspeisekanals diametral gegenüberliegenden Stelle der Fadenabzugsdüse wenigstens
eine Absaugöffnung
vorgesehen ist. Die diametral gegenüberliegende Anordnung von Faserspeisekanalmündung und
Absaugöffnung
gewährleistet, daß die Prozeßluft, dem
anliegenden Druckgefälle folgend,
im wesentlichen über
die dem Rotor zugewandte Vorderseite der Fadenabzugsdüse strömt und diese
kühlt.
Die Absaugöffnung
kann dazu wahlweise in der Verschlußeinrichtung oder aber an anderer
geeigneter Stelle im Rotorraum angeordnet sein.
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Bei
bestimmten anderen vorteilhaften Ausführungsformen ist vorgesehen,
daß die
Verschlußeinrichtung
einen Adapter zur Aufnahme der Fadenabzugsdüse aufweist und die Leitungsmittel
und Wärmetauschervorrichtungen
ausschließlich
oder teilweise daran ausgebildet sind. Häufig sind an Verschlußeinrichtungen
von Offenend-Spinnmaschinen Adapter vorgesehen, die separat austauschbar
sind. Die Adapter sind jeweils auf einen oder mehrere bestimmte
Rotortypen abgestimmt und zur Verwendung zusammen mit diesen Rotortypen
vorgesehen. Bildet man nun die Leitungsmittel, wie beispielsweise
die Absaugöffnung,
am Adapter aus, so ist sichergestellt, daß jeder Rotortyp zusammen mit
einer auf ihn besonders gut abgestimmten geometrischen Ausrichtung
zur Faserspeisekanalmündung
und zur Absaugöffnung
betrieben wird.
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Als
ebenfalls besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn an einer
Arbeitsstelle gleichzeitig mehrere unterschiedliche Formen von Luftleitmitteln
bzw. Wärmetauschervorrichtung
miteinander kombiniert ausgebildet sind. Auf diese Weise ist die Wärmeabfuhrleistung,
d. h. die pro Zeiteinheit abgeführte
Wärmeenergiemenge,
signifikant steigerbar. Gleichzeitig ist es möglich aus dem Rotorinnenraum eine
erhebliche Luftmenge abzusaugen, die damit nicht mehr durch einen
Rotorringspalt strömen
muß. Dadurch
ist es möglich
den Rotorringspalt deutlich kleiner auszulegen, was sich positiv
auf die Laufeigenschaften des Rotors und die Arbeitsweise der Arbeitsstelle
bei hohen Drehzahlen auswirkt.
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Zur
Anpassung der durchströmenden
Prozeßluft
an die jeweiligen spinntechnologischen Verhältnisse und Betriebszustände der
Textilmaschine ist es vorteilhaft, wenn Steuermittel zur Einstellung der
Druckverhältnisse
in den Leitungsmitteln vorgesehen sind. Insbesondere vorteilhaft
ist dies, wenn die Steuermittel so geschaltet sind, daß sie eine
temporäre
Unterbrechung oder Umkehrung des Luftstroms bewirken können. Eine
solche Unterbrechung oder Umkehrung des Luftstroms ist beispielsweise dann
bei Offenend-Spinnmaschinen
erforderlich, wenn ein Faden neu anzuspinnen ist. Strömt die Prozeßluft im
wesentlichen aus dem Rotorinnenraum heraus und geht mit einer nach
außengerichteten Luftströmung durch
die Fadenabzugsdüse
einher, was bei manchen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zutrifft, so ist es zum Anspinnen erforderlich
einen Luftstrom in umgekehrter Richtung vorzufinden, um das lose
und anzuspinnende Garnende in den Rotorinnenraum einsaugen zu können.
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Bei
einer ganz anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist
vorgesehen, daß an
der Verschlußeinrichtung
und/oder am Adapter eine Strömungsbremse
vorgesehen ist, welche die Rotationsbewegung der im Rotor befindlichen
Luft hemmt. Vorteilhafterweise ist diese Strömungsbremse zusätzlich verfahrbar,
um beim Öffnen
der Verschlußeinrichtung nicht
in Kollision mit dem Rotor zu treten. Zweck der Strömungsbremse
ist es, die im Rotor befindliche Luft, welche sich mit dem Rotor
in Drehrichtung mitbewegt, abzubremsen. Je stärker nämlich die Rotationsbewegung
der mitbewegten Luft ist, um so geringer ist die Überströmung und
damit die Kühlung
der dem Rotor zugewandten Vorderseite der Fadenabzugsdüse. In ungekehrter
Richtung gilt damit, je stärker
die Bremswirkung der Strömungsbremse
ist, um so direkter und besser wird die Vorderseite der Fadenabzugsdüse überströmt oder
damit gekühlt.
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Das
ebenfalls von der Erfindung offenbarte Verfahren der eingangsgenannten
Art zeichnet sich dadurch aus, daß der Luftstrom der Prozeßluft zumindest
teilweise zur Kühlung
der Garnführungseinrichtung
verwendet wird. Insgesamt ergibt sich damit auch für das erfindungsgemäße Verfahren
der Vorteil, daß ein
ohnehin erforderlicher und bereitzustellender Luftstrom von Prozeßluft gleichzeitig
zur Erfüllung
seiner spinntechnologischen Funktion, welche diesem ursprünglich zugedacht
war, und mit nur sehr geringem oder gar kein Mehraufwand gleichzeitig auch
zur Kühlung
der Garnführungseinrichtung
genutzt wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den dazugehörigen
Unteransprüchen.
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Die
genannten und andere Vorteile der Erfindung sind auch im Zusammenhang
mit den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
der Zeichnung beschrieben. Es zeigt darin:
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1 eine
Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlußeinrichtung;
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2 eine
Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlußeinrichtung;
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3 eine
Schnittansicht durch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlußeinrichtung;
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4 eine
Schnittansicht durch eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verschlußeinrichtung;
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5 eine
Schnittansicht durch eine fünfte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Verschlußeinrichtung;
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6 einen
Radialschnitt durch einen Schaft einer erfindungsgemäßen Fadenabzugsdüse;
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7 eine
Draufsicht auf eine Vorderseite einer erfindungsgemäßen Fadenabzugsdüse;
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8 eine
Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Strömungsbremse.
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Die 1 zeigt
eine Verschlußeinrichtung 1 einer
erfindungsgemäßen Textilmaschine.
Bei der Textilmaschine handelt es sich um eine Offenend-Spinnmaschine mit
einer Vielzahl nebeneinanderliegend angeordneter Arbeitsstellen.
An jeder der Arbeitsstellen wird ein Garn 2 produziert,
daß über ein
Fadenabzugsrohr 3 abgezogen wird. Zur Herstellung des Garns 2 wird
ein Faserband in einer nicht dargestellten Auflöseeinrichtung zu einzelnen Fasern aufgelöst, die
einem Luftstrom von Prozeßluft 4 folgend
durch einen Faserspeisekanal 5 in den Innenraum eines Rotors 6 gelangen.
Dort angelangt folgen sie der Rotationsbewegung des Rotors 6 und
lagern sich an Gleitwänden 7 an,
bevor sie zu einer Fasersammelrille 8 gelangen, wo sie
aufgrund der Drehung an ein freies Ende des Garns 2 angesponnen
werden. Die gesamte Anordnung befindet sich innerhalb einer Rotorkammer 9,
die nach außen
hin möglichst dicht
abgeschlossen ist. Zu diesem Zweck schließt sich die Verschlußeinrichtung 1 dicht
an einen Gehäuseabschnitt 10 der
Arbeitsstelle an. Das Gehäuse 10 ist
feststehend und bildet den arbeitsstellenseitigen Abschnitt der
Rotorkammer 9. Die an der Vorderseite der Arbeitsstelle
liegende Verschlußeinrichtung 1 ist
relativ zu dieser verschwenkbar angeordnet, so das bei Bedarf ein
Zugang zur Rotorkammer 9 durch wegschwenken der Verschlußeinrichtung 1 möglicht ist.
Am Gehäuse 10 befindet
sich noch ein Durchlaß 11 für einen
Rotorschaft 12 des Rotors 6. Dieser Rotorschaft 12 dient
zum Antrieb des Rotors 6. Am Durchlaß 11 sind nicht näher dargestellte
Dichtmittel vorgesehen, welche die Rotorkammer 9 gegenüber der
Umgebungsluft abdichten und so unerwünschte Druckverluste an dieser
Gehäuseöffnung vermeiden.
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Das
lose Ende des Garns 2 rotiert während des Spinnvorgangs mit
hoher Drehzahl um die Drehachse des Rotorschafts 12 und überstreicht
dabei eine Vorderseite 13 einer Fadenabzugsdüse 14.
Die Vorderseite 13 erwärmt
sich hierdurch in Abhängigkeit
von unterschiedlichen Parametern, wie beispielsweise der Rauhigkeit
der Oberfläche,
der Fadenspannung des Garns 2 und dessen Rotationsdrehzahl
und Material. Bei bestimmten Fasern, wie beispielsweise den temperaturempfindlichen
Kunstfasern, kann es dazu kommen, daß die eigentlich maschinenseitig
möglichen
Produktionsgeschwindigkeiten nicht ausnutzbar sind, da ansonsten
aufgrund der hohen entstehenden Temperaturen Beschädigungen an
Fasern und Garn auftreten. Hierzu sieht die erfindungsgemäß gestaltete
Textilmaschine eine Verschlußeinrichtung 1 vor,
welche die Prozeßluft 4 zur Kühlung der
Fadenabzugsdüse 14 nutzt.
Während beispielsweise
bei bekannten Vorrichtungen die Prozeß luft durch einen Ringspalt 15 aus
dem Innenraum des Rotors 6 abgesaugt und dann über einen Saugstutzen 16 zur
einer Saugleitung 17 geführt wird, sieht die vorliegende
Erfindung vor, die Prozeßluft 4 zunächst im
Innenraum des Rotors 6 zu halten, über die Vorderseite 13 der
Fadenabzugsdüse
zu lenken und dann über
eine Absaugöffnung 18 und eine
Umgehungsleitung 19 zur Saugleitung 17 zu führen. In
dem gezeigten Betriebszustand wird die gesamte Prozeßluft 4 über die
Umgehungsleitung 19 abgesaugt. Dazu ist ein Drehventil 20 zwischen
der Umgehungsleitung 19 und der Saugleitung 17,
sowie dem Saugstutzen 16 angeordnet. In der gezeigten Stellung
saugt die Saugleitung 17 ausschließlich Luft aus der Umgehungsleitung 19 ab.
Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, daß die Saugleitung 17 durch
das Drehen des Drehventils 20 die Luft ausschließlich aus
dem Saugstutzen 16 saugt. Dies entspricht dem herkömmlichen
Verlauf der Luftströmung und
kann beispielsweise während
eines Anspinnvorgangs eingestellt werden. Bei der hier dargestellten Ausführungsform
ist dies allerdings nicht zwingend notwendig, da bei sämtlichen
Stellungen stets eine in den Innenraum des Rotors 6 gerichtete
Außenluftströmung 21 anliegt.
Dies bedeutet, daß auch
beim Anspinnen eines abgeworfenen Fadenendes stets Luft in den Innenraum
des Rotors 6 eingesaugt wird. Bei einer dritten möglichen
Stellung des Drehventils 20 saugt die Saugleitung 17 gleichzeitig
Luft sowohl aus dem Saugstutzen 16 als auch aus der Umgehungsleitung 19.
Neben der Wahlmöglichkeit,
aus welchen Leitungen Luft abzusaugen ist, kann mit dem Drehventil 20 darüber hinaus
je nach Bedarf innerhalb bestimmter Grenzen auch das Druckverhältnis zwischen
dem Druck im Innenraum des Rotors 6 und dem Druck in der
Rotorkammer 9 eingestellt werden. Sofern es auf eine sehr
genaue Einstellung der Druckverhältnisse
ankommt, bietet es sich an aus der Pneumatik bekannte Drosselstellen,
wie beispielsweise Ventile, zu deren Regulierung einzusetzen. Diese
können
auch motorisch angetrieben sein, wobei eine Steuerungseinrichtung
die Druckverhältnisse
mittels Sensoren überwacht
und bei Bedarf entsprechende Steueranweisungen an die Motoren ausgibt.
Insbesondere kann diese Aufgabe von Steuerungseinrichtungen an Offenend-Spinnmaschinen übernommen
werden.
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Vorteilhafterweise
ist bei der hier dargestellten Ausführungsform ein Fadenkanal 22 der
Fadenabzugsdüse 14 möglichst
eng ausgeführt,
um die einströmende
Menge der Außenluft 21 möglichst
gering zu halten. Gleichzeitig ist der Öffnungsquerschnitt der Absaugöffnung 18 mindestens
so groß,
wie der Strömungsquerschnitt
des Faserspeisekanals 5. Damit wird sichergestellt, daß ausreichend
viel Prozeßluft über die
Absaugöffnung 18 und
die Umgehungsleitung 19 abgeführt wird.
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Die 2 zeigt
eine andere Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Verschlußeinrichtung 1 zusätzlich einen
Adapter 23 aufweist. Der Adapter 23 diente dazu
die Verschlußeinrichtung 1 an
unterschiedliche Typen von Rotoren 6 anzupassen. In dem
dargestellten Betriebszustand zieht der nicht dargestellte Garnabzugsantrieb
das Garn 2 durch den Fadenkanal 22 und das Fadenabzugsrohr 3 ab. Zur
Kühlung
der Fadenabzugsdüse 14 ist
die Umgehungsleitung 19 bei dieser Ausführungsform an die vom Rotor 6 abgewandte
Seite des Fadenkanals 22 angeschlossen. Gleichzeitig ragt
das Fadenabzugsrohr 3 in die Umgehungsleitung 19 hinein,
um für
das abzuziehende Garn 2 einen Ausgang zu bilden. Das Drehventil 20 steuert
den Luftstrom bei dieser Ausführungsform
so, daß der über die
Saugleitung 17 herangeführte
Unterdruck in der Umgehungsleitung 19 anliegt. Damit ergibt
sich innerhalb der Rotorkammer 9 eine Luftströmung, die
aus dem Faserspeisekanal 5 austritt, sich dann vom radial
außenliegenden
Bereich in Richtung der Vorderseite 13 der Fadenabzugsdüse 14 bewegt,
um dann durch den Fadenkanal 22 und die Umgehungsleitung 19 in
die Saugleitung 17 zu gelangen. Beim Übersteichen der Oberfläche der
Fadenabzugsdüse 14 wird
diese von der Prozeßluft 4 gekühlt und
erlaubt damit höhere
Produktionsgeschwindigkeiten bzw. erzielt ein besseres spinntechnologisches
Verhalten.
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Die 3 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der die Luftführungen
aus 1 und 2 kombiniert in einem Adapter 23 angeordnet
sind. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, daß besonders
große
Mengen von Prozeßluft 4 auf
diesem Wege förderbar
sind. Besonders geeignet ist eine solche kombinierte Anordnung von
Luftführungen
für Rotoren 6 mit
sehr kleinen Durchmessern. Bei sehr kleinen Rotoren 6 weist
auch der Fadenkanal 22 in der Regel einen sehr kleinen
Querschnitt auf. Dann ist es schwierig die gesamte aus dem Faserspeisekanal 5 ausströmende Prozeßluft 4 durch
den Fadenkanal 22 abzuführen.
Mit Hilfe der zusätzlich
angeordneten Absaugöffnung 18 kann
nun jedoch die gesamte Prozeßluft 4 aus
dem Innenraum des Rotors 6 abgeführt werden. Damit entfällt die
Notwendigkeit eines relativ breiten Ringspalts 15, da hierdurch
keine Prozeßluft 4 mehr
abgeführt
werden muß.
Erwähnt
sei auch, daß die
dargestellte Anordnung der Luftführungen ausschließlich innerhalb
des Adapters 23 einen besonders einfachen Austausch der
Luftführungen
und Fadenabzugsdüse 14 im
Falle eines Wechsels des Rotors 6 ermöglicht.
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In 4 ist
wiederum eine Verschlußeinrichtung 1 mit
einem Adapter 23 dargestellt. Auch bei dieser Ausführungsform
gelangt die Prozeßluft 4 über den
Faserspeisekanal 5 in den Innenraum des Rotors 6.
Hierbei wird die Luft durch die Fadenabzugsdüse 14 hindurchgesaugt.
Dazu schließt
sich an der Unterseite der Fadenabzugsdüse ein Fadenkanal 22 an,
welcher den Abzugsweg für
das Garn 2 bildet. Wie bereits zuvor erläutert, ragt
auch dieser Fadenabzugskanal 22 in die Umgehungsleitung 19 hinein bzw.
wird von dieser teilweise umschlossen. Bei der hier dargestellten
Luftführung
tritt ein Teil der Prozeßluft 4 durch
die ringförmig
angeordneten Bohrungen 24, die an der Vorderseite der Fadenabzugsdüse 14 liegen.
Danach gelangt sie in die Kühlkanäle 25,
welche ringförmig
um das schaftförmige
Unterteil der Fadenabzugsdüse 14 angeordnet
sind. Ein anderer Teil der Prozeßluft 4 tritt vom
Rotor 6 kommend durch den Fadenkanal 22 der Fadenabzugsdüse 14 ein
und strömt über Durchbrüche 26 nach
außen
hin in die Kühlkanäle 25 ab.
Von dort werden sie in der zuvor beschriebenen Weise über die
Umgehungsleitung 19 und das Drehventil 20 in die
Saugleitung 17 abgeführt.
Auch bei dieser Ausführungsform
wird durch die Verwendung der Prozeßluft 4 zur Kühlung der
Fadenabzugsdüse 14 eine
erhebliche Verbesserung der spinntechnologischen Eigenschaften erzielt.
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Die 5 zeigt
eine Ausführungsform,
welche im wesentlichen der Ausführungsform
nach 4 gleicht. Die Unterschiede hierbei beschränken sich
auf die abweichende Ausführung
der Fadenabzugsdüse 14,
weshalb sich die Beschreibung im folgenden auch hierauf beschränkt. Bei
der in dieser Figur dargestellten Ausführungsform der Fadenabzugsdüse handelt
es sich um eine zweiteilige Fadenabzugsdüse 14. Dabei ist ein
Oberteil 27 beispielsweise aus einem keramischen Werkstoff
gefertigt und ein Unterteil 28 der Fadenabzugsdüse 14 beispielsweise
aus einem metallischen Werkstoff. Die Kühlkanäle 25 liegen innerhalb
der Fadenabzugsdüse 14.
Um die Prozeßluft
4 im ausreichendem Maße abführen zu
können,
weist die Fadenabzugsdüse 14 mehrere
radial angeordnete seitliche Lufteintritte 29, sowie mehrere
Durchbrüche 26 auf.
Die Durchbrüche 26 sind
bei dieser Ausführungsform
in zwei übereinanderliegenden
ringförmigen
Reihen innerhalb des Fadenkanals 22 angeordnet. Ein Teil
der Prozeßluft 4 gelangt über die
seitlichen Lufteintritte 29 und ein anderer Teil über die
Durchbrüche 26 in
den Kühlkanal 25.
Bei der Verwendung bestimmter Faserarten kann es sinnvoll sein,
die Anordnung von seitlichen Lufteintritten 29 in einen
gewissen Bereich in Rotationsrichtung gesehen hinter der Mündung des Faserspeisekanals 5 zu
vermeiden. Andernfalls könnten
besonders leichte Fasern unmittelbar von der Mündung des Faserspeisekanals 5 in
den sehr nahe liegenden seitlichen Lufteintritt 29 gesaugt
werden. Neben den dargestellten Lufteintritten 29 ist es auch
möglich,
die an der Vorderseite der Fadenabzugsdüse 14 ringförmig angeordneten
Bohrungen 24 zusätzlich
oder ersatzweise einzusetzen. Die Fertigung einer derartigen Fadenabzugsdüse 14 kann beispielsweise
durch Vorfertigen des Oberteils 27 und des Unterteils 28 und
einer anschließenden Montage
durch Ineinanderstecken geschehen.
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In 6 ist
ein Radialschnitt durch den Schaft einer erfindungsgemäßen Fadenabzugsdüse 14 dargestellt.
Gut erkennbar in dieser Darstellung ist der zweiteilige Aufbau der
Fadenabzugsdüse 14.
Die Innenseite kann beispielsweise aus Keramik gefertigt sein und
einen zylinderförmigen
Kern 30 aufweisen, an den sich radial nach außen erstreckende
Kühlwände 31 anschließen. In
der dargestellten Ausführungsform
handelt es sich bei den Kühlwänden 31 um
glatte Wände.
An Stelle von glatten Wänden
aus Porzellan können
aber auch andere Werkstoffe und andere bekannte und für Wärmetauschervorrichtung geeignete
Konturen zur Anwendung kommen. Außen herum ist ein metallischer
Zylinder angeordnet, der das Keramikinnenteil aufnimmt und schützt. Hierdurch
erhält
die dargestellte Fadenabzugsdüse 14 die
für den
Alltagsbetrieb erforderliche Robustheit.
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7 zeigt
eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Fadenabzugsdüse 14,
bei der eine mögliche
Anordnung der Kühlkanäle 25 mittels
gestrichelter Linien dargestellt ist. Dabei können die Kühlkanäle 25 an der Unterseite
der Fadenabzugsdüse 14 oder
wie zuvor gezeigt auch innerhalb der Fadenabzugsdüse 14 liegen.
Bei bestimmten Ausführungsformen
von Fadenabzugsdüsen 14 ist
es sogar gewünscht
an der Oberfläche
sich im Umfangsrichtung wiederholende Vertiefungen vorzusehen. Mittels
an der fadenberührenden
Seite der Fadenabzugsdüse 14 angeordneter
Luftkanäle
kann beispielsweise die Bildung des Falschdralls im Garn 2 beeinflußt werden.
In jedem Fall wird aber erreicht, daß die zur Fadenabzugsdüse 14 umgeleitete
Prozeßluft 4 die
Fadenabzugsdüse 14 spürbar kühlt.
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In 8 ist
schließlich
noch eine Ausführungsform
dargestellt, bei der eine Strömungsbremse 32 in
den Innenraum des Rotors 6 hineinragt. Die Strömungsbremse 32 ist
wahlweise automatisch- oder manuell verfahrbar ausgebildet. Geführt wird
sie in einer Schrägbohrung 33 und
ist wechselweise innerhalb dieser Bohrung bewegbar. Sinn der Strömungsbremse 32 ist
es die Rotation der einströmenden
Prozeßluft
zu verhindern oder zu verringern. Sie ist als zusätzliche
Maßnahmen
zu den zuvor beschriebenen Luftführungen
oder in Alleinstellung realisierbar. Vorteilhafter Weise ist sie
an einer Stelle im Innenraum des Rotors 6 angeordnet, an
der die Prozeßluft 4 keine Fasern
mehr mit sich führt.
Der Vorteil der Strömungsbremse 32 liegt
nun darin, daß die Prozeßluft 4,
anstatt zu rotieren, in möglichst
direkter Weise durch die Fadenabzugsdüse 14 hindurch oder über diese
hinweg und anschließend
durch eine oder mehrerer Absaugöffnungen 18 abströmt. Hierdurch wird
die Kühlwirkung
nochmals verbessert. Die Strömungsbremse 32 verfahrbar
zu gestalten, ermöglicht es
die Verschlußeinrichtung 1 beim Öffnen kollisionsfrei
vom Rotor 6 wegzubewegen. Gleichzeitig kann die Strömungsbremse 32 im
geschlossenen Zustand der Verschlußeinrichtung 1 sehr
weit in den Innenraum des Rotors 6 hineinragen und damit
ihre Wirkung besonders gut entfalten.
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Für den Fachmann
ist es offensichtlich, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist. Es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung im Rahmen
der Patenansprüche
möglich.
So können beispielsweise
die gezeigten Arten, Anordnungen, Größen und Ausrichtungen der Luftführungen
in zahllosen Variationen ausgeführt
werden ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Auch können neben
den bekannten und den beschriebenen Werkstoffen andere geeignete
und dem Fachmann bekannte Werkstoffe zur Ausführung der Erfindung zum Einsatz
kommen. Insbesondere gilt dies für
Werkstoffe und Werkstoffgeometrien, welche sich zur Übertragung
von Wärmeenergien
besonders eignen und beispielsweise aus der Wärmeübertragungstechnik her bekannt
sind.