DE2714299A1

DE2714299A1 - Verfahren zum kuehlen der spinneinheiten von offen-end-spinnmaschinen und vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2714299A1
Application number: DE19772714299
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl Ing Blasko; Milan Dipl Ing Chrtek; Josef Gakler; Karel Kasparek; Frantisek Tuma
Original assignee: Vyzkumny Ustav Bavlnarsky AS
Current assignee: Vyzkumny Ustav Bavlnarsky AS
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1977-03-31
Publication date: 1978-01-12
Also published as: JPS536638A; US4112663A; CS187697B1; JPS5813648B2; CH615953A5; DE2714299C2

Description

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PATENTANWALT

30. März 1977 3 Anw.-Akte: 75.853

PATE NT A NM ELDUNG ISBSBSSSSSBXBSSBSSSSSSSSESSBSESSISSSSSSSSS Anmelder; v£zkumn£ üstav bavlnarskjr, Üsti nad Orlici

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Titel» Verfahren zum Kühlen der Spinneinheiten von Offen-End-Spinnmaschinen und Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens

ISBSSBSXSSBSBESaSCSSBSSSSB:

Die Erfindung betrifft die Kühlung der Spinneinheiten von Offen-End-Spinnmaschinen, hei denen jeder Spinnrotor einen Einzelantrieb durch einen hochtourigen, z.B. Hochfrequenz-Elektromotor aufweist.

Es ist bekannt, daß der Antrieb aller Arbeitsmechanismen von Offen-End-Spinnmaschinen einen geringen, praktisch vernachlässigbaren Anteil der gesamten zugeführten Energie verbraucht. Der wesentliche Teil dieser Energie wird durch die Reibung in den Lagern sowie in anderen Bewegungs- und Übersetzungsgliedern, durch Energieverluste in Motoren, Transformatoren oder dergleichen, infolge von Ventilationsverlusten in den Antriebsmechanismen, im Spinnrotor und durch andere Verluste verbraucht.

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Bei Offen-End-Spinnmaschinen mit einer Spinnrotordrehzahl bis zu 50 000 U./Min. wird in der Kegel ein Gruppenantrieb (z.B. Riemenantrieb) aller Spinnrotoren verwendet, wobei der Motor und die Übersetzungsgetriebe in der Maschine in einem Getriebekasten, d. h. getrennt von den Spinneinheiten, angeordnet sind. Bei einer solchen Anordnung üben die Antriebsmechanismen keine Wärmewirkung auf die Spinneinheiten aus und diese können deshalb allein mit der sog. technologischen Luft gekühlt werden, d. h. mit der ins Innere des Spinnrotors bei seiner Drehung einerseits aus dem Gehäuse der Auflöseeinrichtung durch den Zuführkanal mit den Einzelfasern, andererseits mit der aus dem Spinnereiraum durch das Garnabzugsrohr eingesaugten Luft. Das Getriebegehäuse weist also seine getrennte Kühlung allein durch die Kommunizierung mit der Klimatisieranlage der Spinnerei auf.

Bei Spinnrotordrehzahlen von mehr als 50 000 U./Min. ist es jedoch notwendig, Einzelantriebe jedes Spinnrotors durch einen hochtourigen, z. B. Hochfrequenz-Elektromotor, vorzusehen, wobei dieser Motor im Gehäuse der Spinneinheit eingebaut ist, Gegebenenfalls üben die Energieverluste im Antriebsmechanismus eine Wärmewirkung auf die Spinneinheit aus, so daß es nicht mehr genügt, diese allein mit technologischer Luft abzukühlen.

Ferner ist eine Zusatzkühlung von Spinneinheiten durch Kühlluftströme bekannt, die von der technologischen Luft abgetrennt werden. Diese bekannte Maßnahme bewährte sich jedoch nicht, da die zusätzliche Kühlluft im wesentlichen den Spinnrotor an dem der Wärmegradient sowieso am geringsten ist und welcher daher ausreichend mit technologischer Luft gekühlt wird, kühlt, während im Bereich des Motors, der Lager usw., wo der Wärmegradient am höchsten ist, die Kühlung ungenügend

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ist. Außerdem kann man hier ein Vermischen beider Luftarten miteinander nicht vermeiden, wodurch die Stabilität des technologischen Prozesses negativ beeinfluß würde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zusätzliche Kühlung der Spinneinheiten mit individuell angetriebenen, auf einer gemeinsamen Nabe mit den Rotoren von hochtourigen Elektromotoren gelagerten Spinnrotoren zu schaffen, wobei die Kühlung nicht den technologischen Prozess beeinflussen und genügend wirksam bei möglichst niedrigem Energie verbrauch sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühlluft ins Innere des Gehäuses der Spinneinheit gegen die Nabe, d. h. in den Kaum zwischen dem Spinnrotor und dem Rotor des Elektromotors geschleudert wird, sich aus diesem Kaum um den Spinnrotor in zwei Strömen entfernt, von denen der eine den Rotor des Elektromotors im Raum zwischen dem Rotor und dem Stator und der zweite den Mantel des Stators umströmt, und hinter dem Elektromotor aus dem Gehäuse abgeführt wird.

Die Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die einer in einem Gehäuse angeordneten Spinneinheit zugeordnet ist, wobei im Gehäuse ein Elektromotor einge baut ist, dessen Rotor mit dem Spinnrotor mittels einer gemeinsamen Nabe in einem gegenüber Sem Innenraum des Spinnrotors abgedichteten Raum verbunden ist, wobei das Gehäuse hinter dem Elektromotor auf der vom Spinnrotor abgekehrten Seite mit einem Deckel abgedeckt ist, besteht erfindungsgemäß darin, daß durch die Wand des Gehäuses eine Düse bzw. ein System von den die Kühlluftzufuhr angeschlossenen Düsen

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hindurchgeht, wobei die Düse bzw. das Düsensystem im Innern des Gehäuses in einem zwischen dem Spinnrotor und dem Elektromotor vorgesehenen und zumindest durch einen Spalt zwischen dem Rotor und dem Stator des Elektromotors an im Deckel angeordnete und zum Abführen der Kühlluft bestimmte Austrittsöffnungen angeschlossenen Kaum in Richtung zur Nabe münde t.

In einer bevorzugten Ausführung ist der innere Raum des Gehäuses der Spinneinheit an die Austrittsöffnungen auch mittels in der Wand des Gehäuses um den Mantel des Stators herum vorgesehener Umströmungskanäle angeschlossen.

Durch das Richten des Luftstromes gegen die Nabe, die somit intensiv abgekühlt wird, und durch das nachfolgende Führen der Kühlluft in Gegenrichtung zum Wärmefluß wird ein überwiegender Wärmeanteil von dem Spinnrotor abgeführt. Durch die Führung der Luft zwischen dem Rotor und Stator wird sowohl der Rotor als auch die innere Fläche des Stators gekühlt. Durch das Führen der Luft durch Umströmungskanäle wird die Oberfläche des Stators und die Wand des Gehäuses gekühlt. Am Austritt aus dem Gehäuse kühlt die Kühlluft den Deckel ab.

Die Erfindung ermöglicht es deshalb, eine wirksame Kühlung der Spinneinheit an jenen Stellen zu erzielen, wo der überwiegende Wärmeanteil entsteht und von denen sich die Wärme intensiv in die kühleren Bereiche ausbreitet. Insbesondere vorteilhaft ist die Führung des Kühlluftstromes im Gegenstroin zur Richtung des Wärmeflusses.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

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Es zeigt:

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Teiles einer Spinneinheit mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der die Stromlinien von Kühlluft und die durch Kühlluftströmung beeinflußte Richtung des Wärmeflusses dargestellt sind und

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht, in der die Richtungen der Wärmeausbreitung in einer nicht gekühlten Spinneinheit veranschaulicht sind.

Das Hauptarbeitselement der Offen-End-Spinneinheit ist ein drehbarer Spinnrotor 1, dem Einzelfasern durch einen von einer nicht dargestellten Auflöseeinrichtung führenden Zuführkanal 2 zugeführt werden. Im Spinnrotor 1 wird aus den Fasern Garn ausgesponnen, durch ein Abzugsrohr 3 abgezogen und auf eine nicht dargestellte Spule aufgewickelt. Wegen der Rotation wird in den Spinnrotor 1 die sog. technologische Luft, und zwar einerseits die Transportluft zum Fördern der Fasern durch den Zuführkanal 2, andererseits die Luft aus dem umgebenden Spinnereiraum durch das Garnabzugsrohr 3 eingesaugt.

In das Gehäuse der Spinneinheit ist ein Hochfrequenz-Elektromotor eingebaut, der aus einem in der Wand des Gehäuses k befestigten Stator 5 und einem auf einer mit dem Spinnrotor 1 gemeinsamen Nabe 7 vorgesehenen Rotor 6 besteht. Die Nabe 7 ist auf einem Hohlschaft 8 drehbar gelagert, durch welchen das Garnabzugsrohr 3 hindurchgeht.

Zwischen dem Spinnrotor 1 und dem Elektromotor ist im Gehäuse k ein Raum vorgesehen, in dem eine Düse 10 bzw. ein System von an eine Zuführleitung 11 zum Zuführen der Kühl-

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luft angeschlossenen Düsen mündet. Dieser Kaum 9 ist von unten gegenüber dem Innenraum des Spinnrotors 1 mit einem King 12 mit auf der Nabe 7 aufliegenden Dichtung 13 abgedichtet. Auf diese Weise ist der Kühlluftstrom von der technologischen Luft abgetrennt.

Auf der Oberseite, d. h. auf der vom Spinnrotor 1 abgekehrten Seite, ist das Gehäuse h mit einem Deckel Ik versehen, der Austrittsöffnungen 15 zum Abführen der Kühlluft aufweist. Der obenerwähnte innere Raum 9 des Gehäuses k ist an die Austritteöffnungen 15 einerseits durch einen Spalt zwischen dem Rotor 6 und dem Stator 5» andererseits durch in der Wand des Gehäuses k um den Mantel des Stators 5 herum vorgesehen© Umströmungskanäle 16 angeschlossen.

Aus Fig. 1 und 2 geht hevor, daß sich die im Spinnrotor 1 vor allem durch Energieverluste im Elektromotor und durch Reibung entstehende Wärme einerseits aus dem Rotor 6 durch die Nabe 7 herunter zum Spinnrotor 1 in Pfeilrichtung 17, andererseits aus dem Stator 5 ins Gehäuse k in Richtung der radialen Pfeile 18 ausbreitet.

Die Strömungβrichtungen der durch die Zuführleitung 11 zufmführten Kühlluft sind in Flg. 1 mit Stromlinien 19 bezeichnet. Die Kühlluft wird durch die Düse 10 bzw. ein Düsensystem gegen die Nabe 7 geschleudert und teilt sich in zwei Ströme, von denen der eine aufwärts durch den Spalt zwischen dem Rotor 6 und dem Stator 5 und der zweite durch die Umströmungskanäle 16 um den Mantel des Stators 5 geht. Oberhalb des Elektromotors vereinigen sich die beiden Luftströme und die Kühlluft verläßt das Gehäuse k durch die Austrittsöffnungen 15 im Deckel lk_t wobei sie entweder direkt in den

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Spinnereiraum entweicht oder durch eine nicht dargestellte Rohrleitung zurück in eine Luftkühl- oder Aufbereitungsanlage abgeführt wird.

Durch intensives Abkühlen der Nabe 7 und durch Führen der Luft aufwärts, d. h. im Gegenstrom zum Wärmefluß, wird ein überwiegender Wärmeanteil aus dem Spinnrotor 1 abgeführt. In Fig. 1 ist die offensichtliche Kursänderung des Wärmeflusses oberhalb des Spinnrotors 1 gegenüber der Fig. 2 mit dem Pfeil 17 bezeichnet.

Durch die Führung der Luft durch den Spalt zwischen dem Rotor 6 und dem Stator 5t wird sowohl der Rotor als auch der die innere Wand des Stators 5 abgekühlt. Infolge der Luftführung durch die Umströmungskanäle 16 werden die Oberfläche des Stators 5 und die Wand des Gehäuses k gekühlt. Am Austritt aus dem Gehäuse k kühlt die Kühlluft den Deckel Ik ab.

Aus dem Vorangehenden geht es klar hervor, daß es die vorliegende Erfindung ermöglicht, die Spinneinheit in den Bereichen wirksam abzukühlen, in denen der überwiegende Wäreeanteil wirklich entsteht und von denen sich die Wärme intensiv an kältere Stellen ausbreitet. Insbesondere vorteilhaft ist die Führung des Kühlluftstroms im Gegenstrom zum Wärmefluß.

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Claims

/jiw.-Akte: 75.853 PATENTANSPRÜCHE :

1. Verfahren zum Kühlen der Spinneinheiten von Offenendspinnmaschinen, bei denen jeder Spinnrotor einen Einzelantrieb durch einen hochtourigen, beispielsweise Hochfrequenz-Elektromotor aufweist, dessen Uotor eine mit dem Spinnrotor gemeinsame Nabe hat, wobei ein Kühlluftstrom von einem technologischen Luftstrom abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft ins Innere des Gehäuses der Spinneinheit gegen die Nabe, d. h. in den Kaum zwischen dein Spinnrotor und dem Hotor des Elektromotors geschleudert wird, sich anschließend aus diesem Raum von dem Spinnrotor in zwei Strömen entfernt, von denen der eine den Rotor des Elektromotors in Raum zwischen dem Rotor und dem Stator und der zweite den Mantel des Stators umströmt, und hinter dem Elektromotor aus dem Gehäuse abgeführt wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, die einer in einem Gehäuse angeordneten Spinneinheit zugeordnet ist, wobei im Gehäuse ein Elektromotor eingebaut ist, dessen Rotor mit dem Spinnrotor mittels einer gemeinsamen Nabe in einem gegenüber dem Innenraum des Spinnrotors abgedichteten Raum verbunden ist, wobei das Gehäuse hinter dem Elektromotor auf der vom Spinnrotor abgekehrten Seite mit einem Deckel abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet , daß durch die Wand des Gehäuses (4) eine Düse (lO) bzw. ein System von an die Kühlluftzufuhr angeschlossenen Düsen hindurchgeht, wobei die Düse (lO) bzw. das Düsensystem im Innern des Gehäuses (4) in einem zwischen dem Spinnrotor (l) und dem Elektromotor vorgesehenen und zumindest durch einen Spalt zwischen dem Rotor (6) und dem Stator (5) des Elektromotors an

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im Deckel (14) angeordnete und zum Abführen der Kühlluft bestimmte Austrittsöffnungen (15) angeschlossenen Kaum (9) in Richtung zur Nabe (7) mündet.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Raum (9) des Gehäuses (k) der Spinneinheit an die Austrittsöffnungen (15) auch mittels in der Wand des Gehäuses {k) um den Mantel des Stators (5) herum vorgesehener Umströmungskanale (16) angeschlossen ist.

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