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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung einer Rotorspinnmaschine, die einen Spinnrotor mit einer Rotortasse und einem Rotorschaft, einen Einzelantrieb, der dazu ausgebildet ist, den Spinnrotor in Rotation zu versetzen und dazu mit dem Rotorschaft in Wirkverbindung steht, ein Rotorgehäuse, das mit Unterdruck beaufschlagbar ist und in dem die Rotortasse angeordnet ist, ein Antriebsgehäuse, in dem der Einzelantrieb angeordnet ist und eine Verbindungsöffnung zwischen dem Antriebsgehäuse und dem Rotorgehäuse, durch die sich der Rotorschaft erstreckt und die so ausgebildet ist, dass ein Druckausgleich zwischen dem Rotorgehäuse und dem Antriebsgehäuse stattfindet, aufweist.
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Die
EP 0 972 868 A2 offenbart einen Einzelantrieb für eine Spinnvorrichtung. Der Spinnrotor ist mit seinem Rotorschaft in einer Magnetlageranordnung berührungslos abgestützt. Ein die Rotortasse des Spinnrotors umgebendes Rotorgehäuse steht mit einer Unterdruckquelle in Verbindung, um den im Rotorgehäuse notwendigen Unterdruck zu erzeugen und aufrecht zu erhalten. Das Rotorgehäuse ist während des Spinnprozesses mittels eines schwenkbar gelagerten Deckelelementes verschlossen. Die Magnetlageranordnung ist ihrerseits in einem Antriebsgehäuse untergebracht, das sich an das Rotorgehäuse anschließt. Das Antriebsgehäuse und das Rotorgehäuse stehen über eine Öffnung miteinander in Verbindung, durch die sich der Rotorschaft erstreckt. Das Rotorgehäuse und das Antriebsgehäuse sind gemeinsam nach außen hin abgedichtet. Dadurch wird zum einen die durch den Druckausgleich zwischen dem Rotorgehäuse und dem Antriebsgehäuse entstehende Verlustleistung der Unterdruckquelle verringert. Zum anderen wird durch die Abdichtung des Antriebsgehäuses der Einzeltrieb gegen Verschmutzung aus der Umgebung der Maschine geschützt. Durch die gemeinsame Abdichtung herrscht während des Spinnprozesses auch im Antriebsgehäuse ein Unterdruck. Nachdem der Druck ausgeglichen ist, entsteht hinter der Rotortasse im Bereich des Rotorschaftes keine Luftströmung, so dass sich an dieser Stelle während des Spinnbetriebes Staub und/oder Fasermaterial ablagert.
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Der im Rotorgehäuse und im Antriebsgehäuse während des Spinnprozesses herrschende Unterdruck wird bei einer Unterbrechung des Spinnprozesses durch das Öffnen des Rotorgehäuses ausgeglichen. Dies führt jedoch dazu, dass Staub und/oder Fasermaterial, welches sich während des Spinnbetriebes hinter der Rotortasse im Bereich des Rotorschaftes ablagert, aufgrund des stattfindenden Druckausgleiches durch den nicht abgedichteten Ringspalt zwischen Rotortasse und Magnetlagerung in das Antriebsgehäuse eingesogen werden. Diese Verunreinigungen lagern sich dann in dem Antrieb ab. Solche Verunreinigungen sind in Verbindung mit Magnetlageranordnungen besonders kritisch, da sie sich in den Lagerluftspalten ablagern, wodurch sich der Lagerluftspalt stetig verkleinert. Die Verringerung des Lagerluftspaltes führt letztlich zum Versagen des gesamten Antriebes, da der erforderliche Ausgleich der Axialbewegung des Rotorschaftes durch eine entsprechende Regelung, wie beispielsweise eine Nullstromregelung, mit zunehmender Verschmutzung nicht mehr möglich ist.
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In das Antriebsgehäuse eindringende Verschmutzungen, wie Staub und/oder Fasermaterial, machen aber nicht nur bei Magnetlagerungen Probleme. Verschmutzungen sind auch bei anderen Lagerungsarten, wie einer berührungslosen Gaslagerung oder einer Lagerung mittels Kugellagern, schädlich. Aber auch der Antrieb selbst sollte nicht verschmutzen, das heißt, insbesondere der Luftspalt zwischen dem Läufer und dem Stator des Einzelantriebs.
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Eine an und für sich nahe liegende Verwendung einer Dichtung, zur gegenseitigen Abdichtung zweier Gehäuse, wie zu diesem Zweck im Stand der Technik allgemein gebräuchlich, kann nicht zum Einsatz kommen, da bei den angestrebten Drehzahlen des Spinnrotors von 150.000 1/min und höher durch die Berührung des Rotorschaftes abrasive Einflüsse an der Dichtung auftreten, die diese zerstören. Bei der berührungslosen Lagerung würde zudem der Kontakt der Dichtung mit dem Rotorschaft das Regelungsverhalten der berührungslosen Lagerung negativ beeinflussen.
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Deshalb wurde bereits in der
DE 10 2006 045 589 A1 vorgeschlagen, bei einer Unterbrechung des Spinnprozesses vor dem Öffnen des Rotorgehäuses im Antriebsgehäuse durch Zuführung von Druckluft einen Druckausgleich zumindest an den Umgebungsdruck durchzuführen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass beim Öffnen des Rotorgehäuses Staub und/oder Fasermaterial nicht in das Antriebsgehäuse eingesogen werden. Auf diese Weise ist es jedoch nicht möglich zu verhindern, dass sich während des Spinnprozesses hinter der Rotortasse im Bereich des Rotorschaftes Staub und/oder Fasermaterial ablagern. Dies kann nicht erst beim Öffnen des Rotorgehäuses bei einer Unterbrechung des Spinnbetriebes zu Problemen führen, sondern bereits während des Spinnprozesses. Bei einem entsprechenden Volumen des Staubs und/oder Fasermaterials gelangt dieses auch ohne eine entsprechende Luftbewegung aus dem Rotorgehäuse in das Antriebsgehäuse und führt zu den oben erläuterten Problemen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Eindringen von Staub und/oder Fasermaterial in das Antriebsgehäuse während des Spinnprozesses zu verhindern.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spinnvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Spinnvorrichtung vorgeschlagen, deren Antriebsgehäuse eine zweite Öffnung aufweist, die eine luftdurchlässige Verbindung zur Umgebung herstellt und mit einem Filter zur Reinigung der aus der Umgebung in das Antriebsgehäuse einströmenden Luft versehen ist, und die Öffnung mit dem Filter so dimensioniert ist, dass bei mit Unterdruck beaufschlagtem Rotorgehäuse ein vorgegebener Spinnunterdruck in dem Rotorgehäuse nicht unterschritten wird.
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Während des Spinnbetriebes mit einer erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung entsteht zwangsläufig ein Luftstrom durch die Verbindungsöffnung zwischen dem Antriebsgehäuse und dem Rotorgehäuse. Im Spinnbetrieb wird das Rotorgehäuse mit Unterdruck beaufschlagt und es findet durch die Verbindungsöffnung ein Druckausgleich statt, so dass im Antriebsgehäuse ebenfalls ein Unterdruck gegenüber der Umgebung herrscht. Aus diesem Grund strömt Luft durch die zweite Öffnung in das Antriebsgehäuse. Die Luft strömt in Richtung der Unterdruckquelle weiter und damit durch die Verbindungsöffnung. Um ein Eintreten von Staub und Fasern von außen in das Antriebsgehäuse zu verhindern, muss die zweite Öffnung mit einem Luftfilter versehen sein. Die Öffnung weist dabei eine entsprechend geringe Durchtrittsfläche für die Luft auf, damit der Druck in dem Rotorgehäuse nicht unzulässig ansteigt. Das Filter kann dagegen so ausbildet sein, dass es eine größere Filterfläche aufweist als die Durchtrittsfläche der Öffnung. Dadurch wird auch bei einem sehr feinen Filter eine ausreichende Luftmenge durch das Filter befördert.
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Durch den Luftstrom durch die Verbindungsöffnung wird verhindert, dass Staub und/oder Fasermaterial überhaupt in das Antriebsgehäuse eindringen kann, da der Luftstrom einer Bewegung der Schmutzteilchen in Richtung des Antriebsgehäuses entgegenwirkt. Der Luftstrom verhindert aber auch weitgehend, dass sich Staub und/oder Fasermaterial hinter der Rotortasse im Bereich des Rotorschaftes überhaupt ablagern kann. Einzelne Teilchen, die in den Bereich hinter der Rotortasse gelangen, werden durch den Luftstrom sofort wieder aus diesem Bereich heraus transportiert und durch eine an das Rotorgehäuse angeschlossene Unterdruckquelle, die das Rotorgehäuse mit Unterdruck beaufschlagt, abgesaugt. Da der Luftstrom kontinuierlich durch die Verbindungsöffnung strömt, wodurch größere Ablagerungen gar nicht erst entstehen, ist ein geringer Luftstrom völlig ausreichend. Ein solch geringer Luftstrom übt keinen merklichen Einfluss auf den Unterdruck in dem Rotorgehäuse aus, so dass ein vorgegebener Spinnunterdruck nicht unterschritten wird. Es ist nicht erforderlich, dass die Leistung der Unterquelle, die das Rotorgehäuse mit Unterdruck beaufschlagt, gegenüber einem Betrieb ohne Luftstrom erhöht wird.
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Vorzugsweise weist das Antriebsgehäuse eine dritte Öffnung zur Beaufschlagung mit Druckluft auf.
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Auf diese Weise kann ein Filter, der zur Filterung der eintretenden Luft im Bereich der zweiten Öffnung angeordnet ist, gereinigt werden. Wenn durch die dritte Öffnung Druckluft in das Antriebsgehäuse eingeführt wird, entsteht ein starker Luftstrom durch die zweite Öffnung, der dem Luftstrom während des Spinnbetriebes entgegengerichtet ist. So wird das Filter rückgespült und an dem Filter von außen anhaftende Staub- oder Faserteilchen nach außen entfernt.
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Vorteilhafterweise wird die Beaufschlagung mit Druckluft bei einem geschlossenen Deckelelement des Rotorgehäuses durchgeführt. Zum einen wird so der Druckluftverlust durch ein offenes Deckelelement vermieden. Zum anderen können gleichzeitig mit der Reinigung eines Filters Staub und/oder Fasermaterial, der beziehungsweise das während des Spinnbetriebes nicht vollständig entfernt werden konnte aus dem Bereich hinter dem Rotor entfernt werden, da mittels der Druckluft ein deutlich stärkerer Luftstrom erzeugt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer Spinnstelle einer OE-Rotorspinnmaschine mit Wartungseinrichtung;
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2 eine Schnittansicht des vorderen Teiles eines einen Spinnrotor umgebenden Rotorgehäuses.
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In 1 ist eine schematische Ansicht einer Spinnstelle 1 einer OE-Rotorspinnmaschine dargestellt. Die Steuereinrichtung 4 dient der Steuerung des Spinnprozesses an der Spinnstelle 1.
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Die an der Spinnstelle 1 angeordnete Rotorspinneinrichtung 3 umfasst, wie in 2 dargestellt, einen Spinnrotor 16, dessen Spinntasse 10 mit hoher Drehzahl in einem Rotorgehäuse 9 umläuft. Der Antrieb des Spinnrotors 16 erfolgt durch einen elektrischen Einzelantrieb 20. Der Spinnrotor 16 ist mit seinem als Läufer 11 des Einzelantriebes 20 ausgeführten Rotorschaft sowohl radial als auch axial in einer magnetischen Lagerung berührungslos gelagert. Das Rotorgehäuse 9 ist während des Spinnvorgangs durch ein schwenkbar gelagertes Deckelelement 14 verschlossen. Das Deckelelement 14 und das Rotorgehäuse 9 weisen zum Öffnen und Schließen eine Verriegelungsvorrichtung auf, die sowohl durch ein Serviceaggregat als auch das Bedienpersonal betätigbar ist.
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Die Darstellung in
2 zeigt eine Schnittansicht des Rotorgehäuses
9, das Bestandteil der Spinneinrichtung
3 ist. Der einzelmotorisch angetriebene Spinnrotor
16 umfasst eine Rotortasse
10, die an einem als Läufer
11 des einzelmotorischen Antriebs
20 ausgebildeten Rotorschaft angeordnet ist. Der Läufer
11 ist radial und axial berührungslos in einer Magnetlageranordnung gelagert. Weitere Einzelheiten einer berührungslosen Spinnrotorlagerung sind zum Beispiel der
DE 198 19 767 A1 oder der eingangs genannten
EP 0 972 868 A2 entnehmbar.
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An das Rotorgehäuse 9 schließt sich ein Antriebsgehäuse 15 an, dass mit dem Rotorgehäuse 9 verbunden ist. Das Antriebsgehäuse 15 umgibt die Magnetlageranordnung sowie den Läufer 11, der sich durch eine Verbindungsöffnung 17 zwischen dem Antriebs- und dem Rotorgehäuse in das Innere des Rotorgehäuses 9 erstreckt, um die Rotortasse 10 aufzunehmen. Zwischen dem Läufer 11 und der Wandung der Verbindungsöffnung besteht ein Ringspalt, durch den ein Luftaustausch stattfindet. Über diesen Ringspalt findet der Druckausgleich zwischen dem Rotorgehäuse 9 und dem Antriebsgehäuse 15 statt, wenn der für den Spinnprozess erforderliche Unterdruck in der Spinneinrichtung 3 aufgebaut wird.
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Das Antriebsgehäuse 15 ist mit den Öffnungen 18 und 12 versehen, die in ein im Wesentlichen ringförmiges Stauvolumen 13 münden. Die Öffnung 18 ist mit einem Filter 19 versehen. Über die Öffnung 18 ist ein Austausch von Luft zwischen der Umgebung und dem Antriebsgehäuse möglich. Die Luft in der Umgebung von Textilmaschinen ist normalerweise stark mit Staub und Faserflug belastet. Das Filter 19 verhindert, dass Staub oder Fasermaterial in das Antriebsgehäuse eindringt. Der Öffnung 12 ist über eine Zuleitung 7 mit einer Druckluftquelle 6 verbunden. Die Druckluftquelle 6 steht ihrerseits mit der Steuereinrichtung 4 in Verbindung und ist über diese ansteuerbar.
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Während des Spinnvorganges herrscht im Inneren des Rotorgehäuses 9 ein Unterdruck, der durch eine Unterdruckquelle der OE-Rotorspinnmaschine erzeugt wird. Dieser herrscht, wie bereits ausgeführt, bedingt durch den Ringspalt auch in dem Antriebsgehäuse 15 und wird während des Spinnvorganges durch die Unterdruckquelle aufrechterhalten. Dabei kommt es während des Spinnprozesses im Bereich des Abschnittes des Rotorschaftes 11, welcher im Rotorgehäuse 9 liegt, zu Ablagerungen von Staub und Fasermaterial hinter der Rotortasse 10. Bei einer herkömmlichen Ausbildung der Spinnvorrichtung verbleiben die Ablagerung im Bereich hinter der Rotortasse 10 und wachsen weiter an, da nach erfolgtem Druckausgleich zwischen dem Antriebsgehäuse 15 und dem Rotorgehäuse 9 in diesem Bereich keine Luftströmung vorhanden ist.
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Bei der erfindungsmäßen Spinnvorrichtung 3 dringt jedoch stetig gefilterte Luft durch die Öffnung 18 in das Antriebsgehäuse 15. Aufgrund des dadurch entstehenden Druckgefälles zwischen dem Antriebsgehäuse 15 und dem Rotorgehäuse 9 entsteht ein Luftstrom durch den Ringspalt der Verbindungsöffnung 17 zwischen Antriebsgehäuse 15 und dem Rotorgehäuse 9. Dieser Luftstrom verhindert weitestgehend die oben beschriebene Ansammlung von Staub und Fasermaterial hinter der Rotortasse 10 im Rotorgehäuse 9, da Staub- und Faserpartikel ausgeblasen und von der Unterversorgung des Rotorgehäuses 9 abgesaugt werden. Der Luftstrom verhindert außerdem ein Eindringen von Staub und Fasern in das Antriebsgehäuse 15. Die Öffnung 18 ist in Verbindung mit dem Filter so dimensioniert, dass nur ein geringer Luftstrom entsteht, der den für den Spinnprozess notwendigen Unterdruck im Rotorgehäuse 9 weitestgehend unbeeinflusst lässt und der Druck im Rotorgehäuse 9 nicht merklich ansteigt. Das heißt, ein vorgegebener Spinnunterdruck wird nicht unterschritten. Der Unterdruck ist dabei der Betrag der Druckdifferenz zum Bezugsdruck. Der Querschnitt der Öffnung 18 ist dazu entsprechend gering. Das Filter 19 hat eine zylindrische Ausbildung, um die Durchtrittsfläche für die Luft gegenüber der Durchtrittsfläche der Öffnung 18 zu vergrößern. Dies ist erforderlich, da das Luftfilter 19 sehr fein sein muss und ohne eine ausreichende Fläche nicht genügend Luft durch das Filter treten würde.
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Bei einer Unterbrechung des Spinnvorganges kann die Druckluftquelle 6 von der Steuereinrichtung 4 angesteuert werden, um das Antriebsgehäuse 15 über die Öffnung 12 mit Druckluft zu beaufschlagen. Dabei ist das Deckelelement 14 geschlossen. Durch die Erhöhung des Drucks im Antriebsgehäuse 15, entsteht nun ein entgegengesetzter Luftstrom durch die Öffnung 18 von dem Antriebsgehäuse 15 in die Umgebung. Bei ausreichendem Druck kann das Filter 19 zuverlässig gereinigt werden.
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Gleichzeitig entsteht ein Luftstrom durch die Verbindungsöffnung 17 von dem Antriebsgehäuse 15 in das Rotorgehäuse 9. Dieser Luftstrom ist deutlich stärker, als der Luftstrom während des Spinnbetriebes, so dass möglicherweise zuvor nicht vollständig entfernte Partikel von Staub oder Fasern aus dem Bereich hinter der Rotortasse 10 entfernt werden. Wenn das Deckelelement 14 zum Beispiel zum Reinigen der Faserrille der Rotortasse vor dem Wiederanspinnen geöffnet wird, können diese nicht in das Antriebsgehäuse gelangen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0972868 A2 [0002, 0022]
- DE 102006045589 A1 [0006]
- DE 19819767 A1 [0022]
