DE19500870A1 - Spinnmaschine mit Absaugeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnmaschine gemäß Oberbegriff des unabhängi­ gen Anspruches.

Eine derartige Spinnmaschine ist am Beispiel einer Rings­ pinnmaschine in der britischen Patentschrift Nr. 982 604 beschrieben worden. Der Sammler für die Abluft von den Spinnstellen ist ein Kanal, der die Abluft über einen Filter zu einem Ventilator weiterleitet, der den in der Absaugein­ richtung nötigen Unterdruck sicherstellt. Gemäß der britischen Patentschrift ist eine Spinnstelle von der andern durch Trennwände einer Kapselung teil­ weise abgeschirmt, wobei die Kapselung die Spinnstelle jedoch nur teilweise umschließt und zumindest auch nach oben vollständig offen ist. Zum einen ergibt dies eine sehr unzureichende Abschirmung von benachbarten Spinn­ stellen, so daß vor allem bei Fadenbruch ein Fadenteil zur Nachbarspinn­ stelle gelangen und dort ebenfalls einen Fadenbruch nach sich ziehen kann. Überdies ist hier auch Lage und Anordnung der Abluftöffnungen ungünstig, und es sind relativ hohe Ventilatorleistungen erforderlich und auch die Wär­ meabfuhr von der Spinnstelle ist mangelhaft.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der bisheri­ gen Systeme zu überwinden und eine Spinnmaschine mit Absaugeinrichtung zu schaffen, welche mit sehr geringem Unterdruck und kleiner Ventilatorlei­ stung eine sichere Abführung von Flug und Wärme ermöglicht und welche vor allem auch im Falle eines Fadenbruchs eine Störung von benachbarten Spinn­ stellen sicher verhindert.

Durch die weitgehende Kapselung mit Kammern unterhalb und oberhalb der Fadenführung, welche zudem oben durch ein Dach und unten durch einen Boden wirksam abgeschlossen sind, werden einerseits benachbarte Spinnstel­ len vollständig voneinander abgeschirmt und anderseits wird dadurch, in Kom­ bination mit den Luftabführöffnungen in jeder Kammer, eine Ventilatorwir­ kung durch die Spinnstelle mit Fadenballon selber so erzeugt, daß Luft von oben und von unten durch die Öffnungen im Dach bzw. im Boden in die Kammern angesogen und in die Luftabführöffnungen hineingespiesen wird. Ein Ventilator wird dann praktisch nur noch zur Abführung der Luft im Sammler benötigt. Dies ergibt eine entsprechend starke Reduktion der erfor­ derlichen Ventilatorleistung und, was noch wichtiger ist, vor allem bei Faden­ bruch, ein sicheres Absaugen des entstehenden Flugs an der betreffenden Spinnstelle. Gleichzeitig wird auch an der Spinnstelle entstehende Wärme abgeführt.

Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin­ dung. Eine weitere, wesentliche Verbesserung der gewünschten Luftströmungsführung kann erzielt werden durch einen Zwischenboden mit einer Öffnung für den Fadenballon in der oberen Kammer, welche eine im wesentlichen horizontal angeordnete Schikane für die Luftströmung bildet. Auch die weiteren Ansprüche betreffen Vorrichtungen, welche der weiteren Verbesserung bezüglich der beschriebenen Effekte und erhöhter Wärmeab­ fuhr dienen. Besonders geeignete Weiterbildungen können folgende Merkma­ le aufweisen: ausgeprägt rechteckförmige Kammern mit exzentrisch angeord­ neten Spinnstellen, horizontale Schikanen zur weiteren Unterteilung der obe­ ren Kammer, optimierte Lufteinlaßöffnungen im Dach und Boden der Kam­ mern. Weitgehende Überdeckung der Spinnstelle in vertikaler Richtung, Ver­ längerungen der unteren Kammer, ergänzende vertikale Schikanen und Luft­ führungen an die Luftabführöffnungen ergeben weitere Verbesserungen und Optimierungen der erwähnten gesuchten Eigenschaften.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen und Beispielen weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil einer Spinnmaschine mit erfindungsgemäßer Kapse­ lung,

Fig. 2, 3 ein Beispiel mit rechteckförmiger Kapselung in zwei Ansichten,

Fig. 4, 5 ein weiteres Beispiel mit einer horizontalen Schikane und einer Rampe,

Fig. 6 ein Beispiel mit Verlängerungen der Kammern,

Fig. 7 ein Beispiel mit zwei separaten Luftabführungen,

Fig. 8, 9 ein Beispiel mit Türe und geteilten Schikanen,

Fig. 9 asymmetrisch geneigte, schraubenförmige Schikanen,

Fig. 10 eine Anordnung mit einer vertikalen Schikane.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Spinnmaschine mit einer Absaugeinrichtung 18 und Elementen einer Spinnstelle 10 mit einer Spindel 11, welche auf einer festen Spindelbank 6 antreibbar montiert ist. Es sind vier Spinnstellen mit einer im wesentlichen horizontalen Fadenrührung 16 dargestellt. Im Falle einer Ringspinnmaschine besteht diese Fadenführung in einer sogenannten Ringbank an der für jede Spinnstelle 10 je ein Ring 9 montiert ist. Auf dem Ring führt ein Laufer 17 einen Faden 12, der auf einer Spindel 11 aufgewic­ kelt wird. Die Kapselung 19 weist zwei an der Fadenführung 16 der Ringbank befestigte und mit dieser mitbewegten Kammern auf: Eine erste Kammer 20 unterhalb der Fadenführung mit einer Öffnung 23 für die Spindel in ihrem unteren Boden 22, sowie eine zweite Kammer 30 oberhalb der Fadenführung mit einer Öffnung 33 für den Fadenballon 13 in ihrem oberen Dach 32. Beide Kammern weisen je eine, auf der Höhe der Fadenführung angeordnete Luft­ abführöffnung 21, 31 auf.

Die Ringbank 16 bildet dabei eine horizontale Unterteilung, und das obere Dach 32 sowie der untere Boden 22 schließen die Kapselung relativ gut nach oben und unten ab. Damit und mit der Ausgestaltung der Öffnungen 23 und 33 sowie durch Ausnützung des Drehens der Spinnstelle 10 mit dem Faden­ ballon 13 wird eine Ventilatorwirkung in den Kammern 20, 30 erzeugt. Dabei wird Umgebungsluft von oben durch die entsprechend dimensionierte Öffnung 33 und von unten durch die Öffnung 23 nahe an der Spindel bzw. am Faden­ ballon in die Kammern 20 und 30 hineingesaugt und durch die Luftabführöff­ nungen 21, 31, welche relativ weit von der Spindelachse A entfernt sind, wie­ der in den Sammler 14 hinausgedrückt. Die Abführung der Luft im Sammler wird durch einen nicht gezeigten Ventilator relativ geringer Leistung geför­ dert. Mit der erfindungsgemäßen Ausführung dieser Kapselung wird somit die für das Rotieren der Spindel benötigte eingesetzte Energie zusätzlich auch genutzt für ein möglichst gutes Absaugen von Flug und zur Ableitung von an der Spinnstelle entstehender Wärme.

In diesem Beispiel, wie auch in Fig. 2 und 3, ist ein Balloneinengungsring 15 in der Nähe des oberen Kapselabschlusses im Dach 32 eingesetzt. Damit wird auch die erforderliche Öffnung 33 für den Fadenballon 13 kleiner. Mit Vorteil wird zwischen Balloneinengungsring 15, bzw. Fadenballon 13, und Begrenzung der Öffnung 33 ein ringförmiger Spalt 50 von einigen Millimetern Breite, z. B. von 4-10 mm Breite, offen gelassen. Infolge der Bewegung des Fadens 12, bzw. des Fadenballons 13, wird dann durch diesen Spalt 50 zusätzlich Luft in die Kammer 30 hineingesogen.

Wenn ein Laufersensor 57 eingesetzt ist, welcher durchgehend von einer Spin­ nstelle 10 zur nächsten bewegt wird zwecks Überwachung der Funktion des Läufers 17 auf dem Ring 9, so wird hier eine möglichst kleine Öffnung 51 für den Durchtritt des Läufersensors in den Zwischenwänden 44 zwischen den Spinnstellen angebracht. Besser ist es noch, den Laufersensor 57 in einem separaten Tunnel 52 zu führen, welcher durch die Kammern 30 hindurchführt und welcher somit eine vollständige Abdichtung benachbarter Spinnstellen voneinander ermöglicht.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Spinnstelle mit Kapselung 19 von der Seite und von oben gesehen. Die beiden Kammern 20 und 30 unterhalb und ober­ halb der Ringbank 16 bzw. deren Boden 22 und Dach 32 weisen eine recht­ eckförmige Grundfläche auf. Sie sind begrenzt durch eine Vorderwand 42, eine Hinterwand 43 sowie Seitenwände 44, welche gleichzeitig auch Zwischen­ wände zu benachbarten Spinnstellen 10 bilden. Die Länge S2 der Seitenwände 44 ist vorzugsweise größer als die Länge S1 von Vorderwand 42 und Rück­ wand 43, welche dem Abstand benachbarter Spinnstellen 10 entsprechen. Mit Vorteil beträgt S2 mindestens das 1.2-fache, besser noch das 1.5- bis 2-fache von S1. Durch diese, stark von einer konzentrischen Kreisring-Form abwei­ chenden Geometrie der Kammern 20 und 30 wird die Luftströmung im ange­ strebten Sinne beeinflußt: An der Spindel und am Fadenballon entsteht, wie mit den Pfeilen angezeigt, eine hohe Luftgeschwindigkeit, welche mit zuneh­ mendem Abstand von der Spindelachse A abnimmt und welche in den Ecken der Kammern zusätzlich gestaut wird. Die Austrittsöffnungen 21, 31 sind auf der Höhe der Fadenführung bzw. der Ringbank 16 angebracht, so daß die Umgebungsluft im oberen Teil entlang dem Fadenballon 13 bis zur Ringbank herabgezogen und abgeführt wird, während analog dazu die Umgebungsluft und damit auch die an der Spinnstelle entstehende Wärme im unteren Teil 20 entlang der Spindel bis zur Ringbank hinaufgesogen und dort abgeführt wird.

Da sich die Kammern 20, 30 mit der Ringbank 16 über einen Hubbereich HH auf und ab bewegen, wird die Kapselungshöhe H relativ groß gewählt, d. h. vorzugsweise so, daß die Kapselungshöhe H 70-90% des Hubbereichs HH beträgt.

Wie auch im Beispiel von Fig. 4 und 5 illustriert ist, wird dabei die Höhe der unteren Kammer im wesentlichen durch den zur Verfügung stehenden Platz bis zur Spindelbank 6 begrenzt, während die Höhe H2 der oberen Kammer durch den verfügbaren Raum nach oben bis zur Fadenöse 7 begrenzt wird. Meist wird die Höhe H2 der oberen Kammer 30 rund 2mal so groß gewählt wie die Höhe H1 der unteren Kammer. Vorzugsweise beträgt die Höhe H2 50-80% und entsprechend die Höhe H1 20-50% der Kapselungshöhe H. Die Vorderwand 42 der Kapselung ist als Türe 47 ausgebildet, um einen gu­ ten Zugang zur Spinnstelle 10 zu ermöglichen. Der feststehende Abluftsamm­ ler 14 nach Fig. 2 und 3 sowie Fig. 6 und 7 ist in der Höhe so ausgebildet, daß die den Hubbereich HH überstreichenden Abführöffnungen 21, 31 der Kammern 20, 30 immer vom Sammler 14 überdeckt bleiben. Eine Spaltdich­ tung 55 kann dafür eine einfache Abdichtung bilden.

Zur weiteren Verbesserung der Strömungsführung weist das Beispiel von Fig. 4 und 5 einen Zwischenboden bzw. eine Schikane 40 mit einer kreisförmigen Öffnung 45 für den Fadenballon 13 auf. Damit wird auch hier eine Ansaug­ wirkung der Luft nach unten erzielt, in analoger Weise zu der vorher für die obere Eintrittsöffnung 33 beschriebenen. Je nach Lage von Kammern 20, 30 und Ringbank 16 bezüglich der Spindel 11 und je nach Bewicklungszustand der Spindein ändert entsprechend auch die Größe der für die Luft zur Ver­ fügung stehenden kreisringförmigen freien Eintrittsfläche zwischen dem Rand der Öffnungen 33 und 45 und der Spindel 11 bzw. dem Fadenballon 13, und damit ändern auch die Ansaugverhältnisse. Durch die Unterteilung der Kam­ mer 30 mittels der Schikane 40 wird die Ansaugwirkung der erfindungsgemäßen Geometrie quasi verdoppelt und deren Wirkung über die ganze Hubhöhe HH ausgedehnt. Als weiteres Element zur Strömungsführung ist hier in der unteren Kammer 20 eine vom Boden 22 nach oben führende Rampe 49 ein­ gesetzt, welche die Abluft in eine Abführöffnung 21 leitet, welche zuerst in die Kammer 30 unmittelbar vor deren Abführöffnung 31 führt. Die Abluft beider Kammern wird dann durch die Öffnung 31, z. B. über einen Schlauch 53 als flexible Verbindung zum Sammler 14 geführt.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine erfindungsgemäße Zweikammer-Kapselung, einmal mit fast vollständig bewickelter Spindel in einer Stellung am oberen Ende des Hubbereichs HH (Fig. 6) und einmal zu Beginn der Bewicklung in einer unteren Stellung (Fig. 7). Die Kapselung ist hier zusätzlich verlängert. An der oberen Kammer ist über dem Balloneinengungsring 15 ein Aufsatz 38 mit einer kreisförmigen Öffnung angebracht, welche dem Dach 32 mit der Öffnung 33 vom vorherigen Beispiel entsprechen. Damit wird die obere Kam­ mer 30 im Prinzip durch zwei horizontale Schikanen 40, 41 unterteilt. Die untere Kammer 20 weist eine, z. B. durch Schwerkraftwirkung ausziehbare Verlängerung 28 auf. In der oberen Stellung nach Fig. 6 ist die Verlängerung 28 durch ihr Eigengewicht ganz ausgezogen, womit sie die Spindel 11 voll­ ständig überdeckt. In der unteren Stellung nach Fig. 7 liegt die Verlängerung 28 an einem Anschlag der Spindelbank 6 auf und wird dadurch entsprechend zusammengeschoben. Alle kreisförmigen Öffnungen in Decke, Boden und Zwischenwänden sind immer so dimensioniert, daß der erforderliche Platz für die bewickelte Spindel und den Fadenballon in allen Hubstellungen und Bei­ wicklungszuständen vorhanden ist. Überdies werden mehrere Öffnungen einer Kammer so aufeinander abgestimmt, daß der Luftdurchtritt von der ersten Eintrittsöffnung über alle allfälligen weiteren Durchtrittsöffnungen bis zur Austrittsöffnung 21, 31 gewährleistet ist und daß kein Rückstau entsteht.

In Fig. 7 wird die Abluft der Kammern 20, 30 in einen separaten Sammler 14.2 geleitet, welcher von einem ersten Sammler 14.1 für die vom Streckwerk 5 abgesaugte Luft getrennt ist. Damit kann der unterschiedlichen Qualität des abgesaugten Fluges in den beiden Sammlern 14.1, 14.2 für die Weiterverwer­ tung Rechnung getragen werden. Auch die erforderlichen Absaugleistungen werden dann für jeden Sammler 14.1 und 14.2 separat optimiert.

Die Fig. 8a, b zeigen von der Seite und von oben eine unterteilte Schika­ ne 40a, 40b. Die vordere halbe Schikane 40a ist dabei an der eine Türe 47 bildenden Vorderwand 42 angebracht. Dies erleichtert den Zugang zur Spinn­ stelle 10 weiter.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel mit geneigten, unterteilten Schikanen 46a, 46b. Von vorne auf die Rückwand 43 gesehen, verläuft die vordere Halbschikane 46a von rechts oben nach links unten, während die hintere Halbschikane 46b von links oben nach rechts unten geneigt ist. Bei Betrieb der Spinnstelle mit Z- Drehung wird dann die vom Fadenballon bzw. der Spindel angetriebene, um die Achse A rotierende Luft, wie mit den Pfeilen angezeigt, vorne entlang der Schikane 46a von rechts oben nach links unten und anschließend hinten durch die Schikane 46b weiter von links oben nach rechts unten gedrückt. Damit wird die Luft durch diese schraubenlinienförmige Anordnung der Schi­ kanen quasi nach unten zur Austrittsöffnung 31 hin geschraubt. Für den Be­ trieb mit umgekehrtem Drehsinn S werden die Schikanen 46a, b entsprechend umgestellt, d. h. deren Neigung wird umgekehrt.

Fig. 10 zeigt eine zusätzliche vertikale Schikane 48, welche in der Nähe der Austrittsöffnung 31 angebracht ist. Abgestimmt auf den Drehsinn der Spinn­ stelle wird damit eine zusätzliche Ableitwirkung für die Luft in Richtung zur Öffnung 31 hin erzeugt. Auch solche vertikale Schikanen können entspre­ chend dem gewählten Drehsinn umgestellt und z. B. am Ende der Austrittsöff­ nung 31 so angebracht sein, daß ein Aufstauen und Umleriken entsprechend der Drehrichtung in den Sammler 14 erfolgt.

Claims (24)

1. Spinnmaschine mit einer Fadenführung (16) zum Führen und Auf­ wickeln von Faden (12) auf Spindeln (11) mit einer Absaugeinrich­ tung (18) in der jeder Spinnstelle (10) eine die Spinnstelle umgeben­ de Kapselung (19) zugeordnet ist, mit einer Öffnung zum Abführen von Luft aus dem Bereich der Spinnstelle in einen Sammler (14), dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselung eine erste Kammer (20) unterhalb der Fadenführung mit einer Öffnung (23) für die Spindel in ihrem unteren Boden (22) und eine zweite Kammer (30) oberhalb der Fadenführung mit einer Öffnung (33) für den Fadenballon (13) in ihrem oberen Dach (32) aufweist, welche beide Kammern (20, 30) der Kapselung an der Fadenführung (16) fixiert und mit dieser mit­ bewegt sind und daß beide Kammern (20, 30) je mindestens eine Luftabführöffnung (21, 31) aufweisen.

2. Spinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabführöffnung der einen Kammer in die andere Kammer und von dort in den Sammler (14) führt.

3. Spinnmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabführöffnungen (21, 31) auf der Höhe der Fadenfüh­ rung (16) angeordnet sind.

4. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren ersten Kammer eine Rampe (49) zur Luftabführöffnung (21) führt.

5. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen zweiten Kammer mindestens eine Schikane (40) mit einer Öffnung (42) für den Fadenballon vorgese­ hen ist, welche eine im wesentlichen horizontale Unterteilung der oberen Kammer (30) bildet.

6. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Schikane (40, 41) vorgesehen ist, welche die Kammern (20, 30) unterteilen.

7. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) der Kapselung (19) 70-90% der Hubhöhe (HH) beträgt.

8. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H2) der oberen Kammer 50-80% der Kapselungshöhe (H) beträgt.

9. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (20, 30) mit Vorderwänden (42), Rückwänden (43) und Seitenwänden (44) rechteckförmig ausgebildet sind.

10. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenlänge (S1) von Vorder- und Rück­ wand 50-80% der Seitenlänge (S2) der Seitenwände beträgt.

11. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderwand als Türe (47) zum Öffnen der Kapselung ausgebildet ist.

12. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schikanen (40a, 40b) unterteilt sind.

13. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schikanen (40) symmetrisch ausgebildet sind bezüglich beider Drehrichtungen der Spinnstelle.

14. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schikanen (40) asymmetrisch und für eine Drehrichtung der Spinnstelle optimiert ausgebildet sind.

15. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schikanen (40) geneigt, trichterförmig oder schraubenlinienartig ausgebildet sind.

16. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Dach der zweiten Kammer und in unmittelbarer Nähe der Dachöffnung (33) ein Ballon-Einengungsring (15) befestigt ist, wobei die Dachöffnung und der Ballon-Einengungs­ ring einen schmalen Ringspalt (50) mit 3-8 mm Spaltbreite bilden.

17. Spinnmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die obere zweite Kammer (30) über den Ballon-Einengungsring (15) hinausreicht.

18. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere erste Kammer (20) verlängerbar ausgebildet ist.

19. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kammer eine Verlängerung aufweist, welche durch Schwerkraftwirkung ausziehbar und bei Annäherung an einen ortsfesten Anschlag zusammenschiebbar ist.

20. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch zusätzliche vertikale Schikanen (48), welche in den Kammern (20, 30) an oder hinter den Luftabführungsöffnungen (21, 31) angeordnet sind.

21. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenwänden der Kammern Öffnungen (51) für den Durchgang eines Läufersensors auf der Ringbank an­ geordnet sind.

22. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ringbank ein durch die Seitenwände hindurch führender Tunnel (52) für einen Läufersensor angeordnet ist.

23. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft aus den Kammern (20, 30) in einen separaten zweiten Sammler (14.2) abgeführt ist, welcher von einem ersten Sammler (14.1) für die abgesaugte Luft des vorgelagerten Streckwerks (5) getrennt ist.

24. Spinnmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (20, 30) aus Kunststoff bestehen.