DE2203608A1

DE2203608A1 - Verfahren und Einrichtung zum Reinigen der Spinnturbinen von Offen-End-Spinneinrichtungen

Info

Publication number: DE2203608A1
Application number: DE19722203608
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. Oensingen Nagel (Schweiz)
Original assignee: Luwa AG, Zürich (Schweiz)
Priority date: 1971-01-29
Filing date: 1972-01-26
Publication date: 1972-08-17
Also published as: FR2123452A1; CH535845A; FR2123452B1; IT946561B; US3739565A; GB1311820A

Description

Verfahren und Einrichtung zum Reinigen der Spinnturbinen von Offen-End-Spinneinrichtungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Reinigen der Turbinen von Offenendspinneinrichtungen.

Beim Offenend-Turbinenspinnverfahren werden Einzelfasern durch einen Luftstrom der Fasersammeifläche oder -rille der Turbine zugeführt. Dort werden die Fasern in an und für sich bekannter Weise geordnet, abgelegt und zu einem Faden versponnen, der abgezogen und in geeigneter Form auf einen Garnträger aufgespult wird.

Bei auftretendem Fadenbruch muss die Faserzufuhr möglichst rasch unterbrochen werden, um ein Ansammeln von übermäßigen Mengen von Fasern, die jetzt nicht mehr abgezogen werden, in der Turbine zu verhindern. Praktisch wird sich jedoch ein mehr oder weniger grosser und mehr oder weniger gleichmäßig verteilter Rest von Fasern an der Fasersammeifläche der Turbine absetzen, der vor dem Wiederanspinhen entfernt werden muss. Dies erfolgte ursprünglich von Hand, durch öffnen der Spinnturbine und entsprechende Reinigung der Fasersammeifläche.

Es sind ferner einige Ansätze bekannt geworden, die diese Reinigung mit mehr oder weniger geeigneten zusätzlichen Mitteln automatisch durchzuführen versucht haben. Alle diese Verfahren mit zusätzlichen Mitteln haben jedoch den Nachteil, das's der Restfaserring an der Fasersammeifläche und vor allem eventuell noch im Garnabzugskanal verbleibende weitere Fasern nicht immer eindeutig erfasst und abgeführt werden können. In solchen Fällen bleibt dann nur noch die aufwendige manuelle Reinigung übrig, bevor wieder angesponnen werden kann.

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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu vermeiden, und auf einfache Weise eine wirksame, selbsttätig durchführbare Reinigung der Turbine zu erreichen. Bas erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung durch die Turbine beim Auftreten eines Fadenbruches umgekehrt wird, dass mittels der umgekehrten Luftströmung die Fasern von der Wandung der Turbine losgelöst, in Schwebezustand gebracht und aus der Turbine weggeführt, vorzugsweise abgesaugt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die vollständige Erfassung und Entfernung von bei Spinnunterbrechungen zurückbleibenden Fasern dadurch erreicht, dass man den Spinnluftstrom, der .die Fasern ursprünglich auch herantransportiert hat, möglichst strömungsbahnkonform umkehrt und dadurch den Fasertransport wieder "rückwärts aufrollt". Dadurch wird am besten gewährleistet, dass alle unerwünschten Fasarn erfasst werden, also eine umfassende Reinigung durchgeführt wird, da sich die Fasern stets auf diesen Strömungsbahnen und nie ausserhalb derselben befunden haben. Ein solches Verfahren kommt mit den wenigsten zusätzlichen Einrichtungen aus und ist daher auch vom wirtschaftlichen, bedienungs- und unterhaltstechnischen Standpunkt aus vorteilhaft.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Reinigen der Turbinen von Offenendspinneinrichtungen, wobei die Einrichtung mit einer in einem Gehäuse angeordneten Spinnturbine mit Luftdurchtrittsöffnimgen, einem Faserzufuhrkanal und einem Absaug-

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rohr versehen ist, die erfihdungsgemäß gekennzeichnet'ist, durch Mittel/ welche die Luftströmung durch die Turbine umkehren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Strömung durch die Turbine bei gleichbleibendem Drehsinn umgekehrt. Dadurch wird die Turbine abgebremst, ohne dass zusätzliche Bremseinrichtungen notwendig wären. Die kinetische Energie der rotierenden Turbine wird also zurückgewonnen und zum Rückspülen bzw. Reinigen der Fasersammeifläche ausgenützt. Ein zusätzlicher Saugaufwand, wie bei den bisher bekanntgewordenen Methoden beschränkt sich also höchstens auf die Übernahme des von der Turbine "gratis" geleisteten Rückspülstromes und dessen Ableitung in einen geeigneten Sammelbehälter oder dessen direkte Vereinigung mit dem an einer mit Turbinen-Spinnaggregaten ausgerüsteten Maschine vorhandenen Spinn- und/oder Kühlluftstrom. Im letzteren Fall erfolgt die Ausfiltrierung des Fasermateriales zentral pro Maschine oder sogar zentral pro Maschinengruppe.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische,teilweise geschnittene Darstellung einer Offen-End-Turbinenspinneinrichtung,

^Fi<?· 2 einen Teilschnitt durch eine .Spinnturbine mit Luftförderelementen, die als Schaufeln ausgebildet sind und mit dem zugehörigen Verstellmechanismus,

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Fig. 3 eine ausschnittsweise Seitenansicht der

Spinnturbine nach Fig. 2, gesehen entlang der Linie III - III der Fig. 2 _f .

Fig. 4 einen Schnitt rechtwinklig zur Achse der Spinnturbine nach Fig. 3, gesehen entlang der Linie IV - IV in schematischer, verkleinerter Darstellung,

Fig. 5 einen Axialschnitt durch eine Spinnturbine mit einer zweiten Ausbildungsform der Luftf ördeieLemente,

Fig. 6 einen Schnitt rechtwinklig zur Achse einer

Spinnturbine, mit einer weiteren Ausführungsform des Verstellmechanismus der Luftförderelemente.

Mit 2 ist in Fig. 1 ein Gehäuse bezeichnet, das eine Spinnturbine enthält, welche generell mit 4 bezeichnet ist und aus einem rotierenden, angetriebenen Turbinenteil 6 und einem Abzugsteil 8 besteht. Der rotierende Teil 6 ist mit seiner Welle Io in einem Lager 12 abgestützt. Die Welle Io ist hohl ausgebildet und verbindet das Innere 52 der Turbine Io luftleitend über einen Stutzen 14 mit einer Saugleitung 16, wobei an der Mündung des Stutzens 14 ein steuerbarer Schieber 18 angeordnet ist.

Das Gehäuse 2 'wird von einem Faserzufuhrrohr 2o durchsetzt, das die aus einem Separiermechanismus 24 kommendeiSpinnfasern in den rotierenden Teil 6 der Spinnturbine leitet.Der Separier-

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mechanismus 24, welchem ein schematisch angedeutetes Fasergebilde 26 zugeführt wird, enthält in bekannter Weise einen Zufuhrzylinder 28 und einen Ausgangszylinder 3o. Aus dem'.Abzugsteil 8 wird das in der Spinnturbine gebildete Garn 32 mittels Abzugszylindern 34 abgezogen. Das Garn 32 wird auf einer Spule 36 aufgewickelt.

In der Turbinenwandung sind in regelmäßigen Abständen voneinander auf dem gleichen Durchmesser Durchtrittsöffnungen 38 angeordnet, durch welche die der Fasern entledigte Luft aus dem Inneren 52 der Turbine 4 austritt. Auf der Austrittsseite der Turbine 4 sind diesen Luftdurchtrittsöffnungen 38 Luft- .· leitvorrichtungen in Form von Schaufeln 4o zugeordnet. Diese Schaufeln 4o sind durch einen in Fig. 1 nicht näher dargestellten Verstellmechanismus derart verstellbar, daß die Richtung der von der Turbine 4 geförderten Luft bei gleichem Umlaufsinn um-· gekehrt werden kann. Der Verstellmechanismus kann beispielsweise im Prinzip dem Verstellmechanismus 42 des eine andere Bauart der Turbine zeigenden Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 entsprechen.

Der Lauf des fertig gesponnenen Fadens 32 wird durch einen Fühler 44 überwacht, welcher auf allfällige Fadenbrüche anspricht. Der Fühler 44 löst beispielsweise ein elektrisches Signal -aus, welches durch eine Leitung 46 zu einem Ausvertgerät 48 geführt wird. Dieses Auswertgerät ist elektrisch einerseits mit dem Separiermechanismus 24, andererseits mit dem Verstellmechanismus 42 für die Turbinenschaufeln 4o, ferner mit dem Schieber 18 der Saugleitung 16 und - nicht dargestellt - mit einem Auslösmechanismus zur Unterbrechung des Antriebes des Aggregates, bei welchem der Fadenbruch aufgetreten ist, verbunden.

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Die in Fig. 2 dargestellte Turbine 4¹ weist einen auskragenden Ringkanal 50 auf, welcher vom Innenraum 52 der
Turbine durch ein luft- jedoch nicht faserdurchlässiges
Sieb 54 getrennt ist. Dieses Sieb 54 weist eine Faserablegerinne 56 auf.

In der Grundfläche des Ringkanales 50 sind in regelmäßigen Abständen voneinander über den gesamten Umfang der Turbine 4¹ verteilt Bohrungen 38' angebracht, in denen je ein
Käfig 60 eingesetzt ist, der um eine Achse 62 parallel zur Turbinenachse 64 drehbar ist. Jeder Käfig 60 weist einen
zylindrischen Teil 66 auf, welcher in die betreffende Bohrung 38' eingesetztvird. An den zylindrischen Teil 66 schliessen zwei sich parallel zueinander und in der Richtung der Achse 62 erstreckende Seitenlappen 68 an.

Eine Turbinenschaufel 40', welche nicht nur, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, einfach gekrümmt, sondern auch räumlich gekrümmt sein kann, ist durch einen Zapfen 70 schwenkbar
gelagert, dessen Achse sich rechtwinklig zur Drehachse 64
der Turbinenschaufel 40' erstreckt. Der Zapfen 70 ragt
seitlich aus der Turbinenschaufel 40' heraus und weist
auf der dem Ringkanal 50 zugekehrten Seite eine Längskerbe 72 (Fig. 3) auf, in welcher das £ine Ende einer Blattfeder 74 festgehalten ist. Das andere Ende der Blattfeder 74
ist in einer vorspringenden Nase 76 eines der Seitenlappen 68 geführt, wobei der Abstand zwischen Nase 76 und Kerbe so gewählt ist, dass die Blattfeder 74 eine leichte Wölbung erhält. Durch diese Blattfeder wird die Turbinenschaufel
40' jeweils beim Umschalten in ihre Endlagen gezwungen und dort festgehalten.

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Ein Stift 80 erstreckt sich parallel zur Achse des Zapfens von der Turbinenschaufel 40' nach auswärts in den Bereich eines Schaltringes 82, der an der Wand des die Turbine enthaltenden Gehäuses 2 verschiebbar gelagert ist. Der Stift 80 ist in den beiden Endlagen des Schaltringes 82 nicht mit diesem in Berührung. Der Schaltring 82 ist über einen Hebel 84 mit einem Umschaltgerät 86 in Antriebsverbindung, welches über das Auswertgerät 48 mit dem Fühler 44 in Verb i ndung steht.

Durch Drehen der die Turbinenschaufeln 40' enthaltenden Käfige 60 um die Achsen 62 lässt sich die Menge der durch die Turbine zu fördernden Luft einstellen. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, nimmt bei zunehmendem Winkel cK. und rückwärtsgekrüinmter Schaufel die Fördermenge der Turbine zu. Wird der WinkelcC negativ auf die andere Seite eingestellt (nicht gezeigt), so nimmt die Fördermenge der Turbine ab.

Während des Spinnvorganges wird der dem Separiermechanismus 24 zugeführte Faserverband 26 in Einzelfasern aufgelöst und mittels Transportluft durch das Faserzufuhrrohr 20 der Turbine 4 bzw. 4' zugeführt, zusammengesponnen, als Faden 32 durch das Abzugsrohr weggeführt und auf die Spule 28 aufgewickelt. Bei auftretendem Fadenbruch gibt der Fühler 44 ein Signal an das Auswertgerät 48, welches veranlasst, dass die Faserzufuhr zum Separiermechanismus 24 und der Antrieb der Turbine 4 bzw. 4¹ sofort unterbrochen werden. Gleichzeitig wird das Innere 52 der Turbine 4¹ mit der Saugleitung 16 durch öffnen des Schiebers 18 verbunden.und der Schaltring 82 durch das Umschaltgerät in die strichpunktiert ein-

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gezeichnete Lage verschoben, was über die Stifte 80 die Schaufeln 40' in die in Fig. 3 strichpunktiert gezeigte Lage verschwenkt. Dadurch fördert die Turbine 4' bei gleichem Drehsinn Luft aus dem Gehäuse 2 in ihr Inneres 52, also in entgegengesetzter Richtung als beim Spinnprozess.

Der Luftstrom durch die Turbine 4 bzw. 4 ' verläuft nun vollkommen und strömungslinienkonform in entgegengesetzter Richtung als beim Spinnvorgang und löst die noch in der Fass-srrinne 56 liegenden Fasern von der Turbinenwandung los und versetzt sie zusammen mit den noch durch das Faserzufuhrrohr ankommenden Fasern in Schwebe, so dass sie wie Fig. 1 zeigt - durch die Hohlwelle 10 und den Stutzen 14 in die Saugleitung 16 gelangen können und weggeführt werden. Durch die Förderwirkung in umgekehrter Richtung wird die Turbine 4¹ langsam abgebremst und stillgesetzt.

Für eine verstärkte Rückspülung bei Auftreten eines Fadenbruches besteht die Möglichkeit, das Lösen der Verbindung zum Turbinehantrieb kurzzeitig zu verzögern und die Abbremsung der Turbine erst nach Erreichen der vollen Rückspülmenge in die Wege zu leiten.

Vor Wieder-Inbetriebnahme der Turbine 4 bzw. 4¹ werden die Schaufeln 40 bzw. 40' durch das Auswertgerät 48 wieder in Spinnstellung gebracht und der Schieber 18 geschlossen, so dass die Verbindung zur Saugleitung 16 unterbrochenvird.

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Eine Umkehr der Strömung durch die Turbine lässt sich selbstverständlich auch durch den Wechsel der Drehrichtung der Turbine nach erfolgter Abbremsung derselben erreichen.

Die in Fig. 5 dargestellte Spinnturbine 90 weist in ihrer Wandung in regelmäßigen Abständen auf demselben Durchmesser angeordnete Bohrungen 92 auf, in denen Einsatzstücke 94 drehbar eingesetzt sind, welche schräg verlaufende Bohrungen 96 enthalten. Die Einsatzstücke 94 sind durch nicht dargestellte Mittel derart miteinander gekuppelt, dass sie gleichzeitig drehbar sind, und somit die Bohrungen 96 ihre Lage relativ zur ümfangsrichtung der Turbine verändern können. Je nach dem, ob die Bohrungen vom Inneren der Turbine 90 in Umdrehungsrichtung oder entgegen der "Umdrehungsrichtung der Turbine 90 verlaufen, fördert diese Luft aus dem Inneren nach aussen oder umgekehrt. Durch Einstellen des Winkels zwischen .den Bohrungen 96 und der entsprechenden Ümfangsrichtung, analog Fig. 4, kann die Luftmenge, welche die Turbine 90 durchtritt, eingestellt werden.

In der Wandung der in Fig. 6 dargestellten Turbine 100 sind in regelmäßigen Abständen auf demselben Durchmesser zwei Gruppen von Luftdurchtrittsöffnungen 102 und 104 abwechselnd angeordnet. Die Luftdurchtrittsöffnungen 102 sind derart gestaltet, dass die Turbine 100 bei ihrer vorgesehenen Drehrichtung Luft aus Ihrem Inneren nach aussen fördert, während die Luftdurchtrittsöffnungen 104 so ausgeführt sind, dass bei Wirksamwerden derselben Luft aus der Umgebung der Turbine 100 in ihr Inneres gefördert wird. Die Luftdurchtrittsöffnungen 104 sind in Fig. 6 durch eine drehbare Blende

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106 überdeckt, so dass sie unwirksam sind. Die Blende 106 steht mit einem federgespanntem Verschiebemechanismus 108 in Verbindung, mit dem ein Fliehkrafthebel 110 zusammenwirkt. Beim Auftreten eines Fadenbruches wird durch den vom Fühler 44 gesteuerten Auslösemechanismus 48 die Verbindung zum Antrieb der Turbine 100 gelöst. Dadurch sinkt die Drehzahl der Turbine,und der Fliehkrafthebel 110 verändert seine Lage, bis er den Verschiebemechanismus 108 auslöst. Dieser verschiebt die Blende 106 derart, dass die Luftdurchtrittsöffnungen 104. wirksam, und die Luftdurchtrittsöffnungen 102 verschlossen werden, so dass nun Luft aus der Umgebung der Turbine . 100 in deren Inneres gefördert wird. Dadurch wird die Turbine weiter abgebremst und schliesslich stillgesetzt. Bei Wiederinbetriebnahme der Turbine 100 wird durch das Anfahrmoment der Verschiebemechanismus 108 wieder gespannt und die Blende 106 so verschoben, dass die Luftdurchtrittsöf fnungen 102 wieder in Aktion sind, wodurch die Turbine 100 Luft aus ihrem Inneren nach aussen fördert und der Spinnvorgang weitergeführt werden kann.

Das Entfernen der Fasern nach Fadenbruch kann auch durch den Faserzufuhrkanal 20 oder durch den Garnabzugskanal erfolgen. Bei Garnabzug durch die Turbinenwelle kann das Wegführen der Fasern bei Fadenbruch ■> auch durch ein "über Kopf" angebrachtes Absaugrohr erfolgen.

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Claims

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Patentansprüche

Iy Verfahren zum Reinigen der Turbinen von Offenend-Spinneinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung durch die Spinnturbine beim Auftreten eines Fadenbruches umgekehrt wird, dass mittels der umgekehrten Luftströmung die Fasern von der Wandung der Spinnturbine losgelöst, in Schwebezustand gebracht und aus der Spinnturbine weggeführt, vorzugsweise abgesaugt werden.
2. Einrichtung mit einer in einem Gehäuse angeordneten Spinnturbine mit Luftdurchtrittsoffnungen, einem Faserzufuhrkanal und einem Absaugrohr zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel, welche die Luftströmung durch die Spinnturbine (4; 4'; 90; 100) beim Auftreten eines Fadenbruches umkehren.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Umkehr der Luftströmung durch die Spinnturbine in einer Vorrichtung zur Umkehr des Drehsinnes der Spinnturbine bestehen.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Umkehr der Luftströmung .verstellbar an der Spinnturbine angebracht sind.

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5. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbaren Mittel den Durchtrittsöffnurigen der Luft durch die Turbinenwandung zugeordnete Luftförderelemente (40; 40'; 94) sind.'
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftförderelemente Schaufeln (40; 40') sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftförderelemente in einem Einsatzstück (9 4) schiefwinklig zur Turbinenachse angebrachte Bohrungen (96) sind.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, dass den verstellbaren Mitteln ein Mechanismus zugeordnet ist, der weitere Mittel enthält, die gestatten, einen Verstellring (82J in jeweils einer von zwei Endlagen zu fixieren.
9. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Umkehr der Luftströmung zwei Gruppen von Luftdurchtrittsöffnungen (102; 104) aufweisen, von denen jeweils wahlweise eine Gruppe durch eine Blende (106) versperrt ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (106) durch Verwendung von Gliedern (Io8, 110) verschoben' wird, die auf die Fliehkraft und die Trägheitskräfte beim Anfahren der Turbine ansprechen.

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11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugung der Fasern durch den Faserzuführkanal hindurch erfolgt.

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