DE3938685A1 - Rundstrickmaschine und verfahren zur herstellung gleichfoermiger temperaturbedingungen an einer rundstrickmaschine - Google Patents
Rundstrickmaschine und verfahren zur herstellung gleichfoermiger temperaturbedingungen an einer rundstrickmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rundstrickmaschine mit wenigstens einem
Träger, in dem Strickwerkzeuge verschiebbar gelagert sind, einer Schloß
anordnung zur Steuerung der Strickwerkzeuge und einer Wärmeaustausch-
Vorrichtung für den Träger und die Schloßvorrichtung, sowie ein Verfahren
zur Herstellung gleichförmiger Temperaturverhältnisse an einer derartigen
Rundstrickmaschine.
Bei Rundstrickmaschinen mit großen System- und Drehzahlen, insbesondere
Großrundstrickmaschinen mit Durchmessern von 30 Zoll und großer Leistung,
können aufgrund der Reibung zwischen den Strickwerkzeugen (Nadeln, Stößer,
Platinen oder dergleichen) in den Nuten der Träger (Nadelzylinder,
Rippscheiben, Platinenring oder dergleichen) oder zwischen den Strickwerk
zeugen und den Schloßanordnungen (Zylinderschlösser, Rippschlösser,
Platinenschlösser oder dergleichen) sehr hohe Temperaturen bis ca. 150
Grad Celsius auftreten. Eine Folge davon ist, daß diese Teile nicht mehr
angefaßt werden können und notwendige Reparaturen, z. B. das Auswechseln
einer gebrochenen Nadel, nur unter Beachtung besonderer Sicherheitsmaß
nahmen oder nach ausreichender Abkühlung der Rundstrickmaschine möglich
sind.
Abgesehen davon werden bei warmgelaufenen Rundstrickmaschinen häufig
Funktionsstörungen, z. B. Musterfehler oder Änderungen der Maschenlänge
oder der Fadenspannung beobachtet, die bei kalten oder nur langsam
laufenden Maschinen nicht auftreten, selbst wenn die Rundstrickmaschine
bei Raumtemperatur optimal eingestellt wurde. Diese Funktionsströrungen
müssen daher auf Temperatureinflüsse und darauf zurückgeführt werden, daß
wechselnde Betriebstemperaturen einen ungünstigen Einfluß auf die Funk
tionssicherheit einer Rundstrickmaschine haben.
Es ist bereits versucht worden, derartigen Funktionsstörungen mit kon
struktiven Veränderungen gewisser Maschinenteile, z. B. des Nadelzylinders,
entgegenzuwirken (DE-OS 33 16 382). Bisher ist aber kein Mittel bekannt,
das zur Beseitigung aller Funktionsstörungen brauchbar wäre, die auf
Temperatureinflüsse zurückgeführt werden müssen.
Als einzige Möglichkeit, hier wirksame Abhilfe zu schaffen, wird daher
allgemein die Anwendung von Wärmeaustausch-Vorrichtungen angesehen. Diese
können beispielsweise Blasdüsen, mittels derer gasförmige Wärmeaustausch
mittel, insbesondere Luft, von außen oder innen her auf die Träger der
Strickwerkzeuge und/oder die Schloßanordnungen geblasen werden
(DE-GM 76 38 042, DE-OS 16 35 836 und 31 01 154), oder in den Trägern
ausgebildete Kühlkreisläufe enthalten, durch die ein flüssiges Kühlmittel,
insbesondere Öl, geleitet wird (DE-PS 16 35 931, DE-OS 22 00 154).
Weiterhin ist bekannt, daß an Rundstrickmaschinen aus anderen Gründen
vorhandene Flaum-Abblasvorrichtungen und Ölschmiersysteme zwangsläufig
auch eine gewisse Kühlwirkung haben. Schließlich ist bekannt, daß Rund
strickmaschinen bei einem Kaltstart zu Fehlfunktionen neigen und daß es
daher zweckmäßig ist, sie zunächst bei geringer Drehzahl warmlaufen zu
lassen, bevor auf die Nenndrehzahl umgeschaltet wird.
Die bisher bekannten Wärmeaustausch-Vorrichtungen dieser Art beruhen
sämtlich auf der Annahme, daß bereits eine mehr oder weniger unkontrol
lierte Temperierung (Kühlung bzw. Erwärmung) der sich am schnellsten und
am stärksten aufheizenden Teile einer Rundstrickmaschine, z. B. des
Nadelzylinders, ausreicht, um alle in diesem Zusammenhang bestehenden
Probleme zu lösen. Diese Annahme hat sich jedoch in der Praxis als falsch
erwiesen. Vielmehr kann die Anwendung der bekannten Wärmeaustausch-
Vorrichtungen sogar dazu führen, daß sich größere Funktionsstörungen als
bei deren Nichtanwendung ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rundstrickmaschine der
eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß ihre auf Temperaturein
flüsse zurückzuführenden Funktionsstörungen in weit geringerem Maße als
bisher auftreten. Außerdem soll die Betriebstemperatur auf einen so
niedrigen Wert eingestellt werden können, daß Arbeiten an der Rundstrick
maschine auch nach längerer Laufzeit ohne Beachtung besonderer Sicher
heitsmaßnahmen und ohne längere Stillstandsphase möglich sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs bezeichnete Rundstrickmaschine
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustausch-Vorrichtung wenigstens zwei
Kreisläufe für ein flüssiges Wärmeaustauschmittel ausweist, wobei der eine
Kreislauf dem Träger und der andere Kreislauf der Schloßanordnung zuge
ordnet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß
der Träger und die Schloßanordnung mit den ihnen einzeln zugeordneten
Kreisläufen und mit diese durchströmenden flüssigen Wärmeaustauschmitteln
kontrolliert temperiert und die Wärmeaustauschleistung wenigstens eines
Kreislaufs so gesteuert wird, daß sich bei allen Betriebsbedingungen der
Rundstrickmaschine im wesentlichen dieselbe Temperaturdifferenz zwischen
dem Träger und der Schloßanordnung einstellt.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß sich die
meisten der hier interessierenden Funktionsstörungen dadurch vermeiden
lassen, daß die Temperaturdifferenz zwischen dem Träger (z. B. dem Nadel
zylinder) und der Schloßanordnung (z. B. dem Zylinderschloß) bei allen
Betriebsbedingungen im wesentlichen innerhalb eines vorgewählten Toleranz
bereichs gehalten wird. Wesentlich für den störungsfreien Betrieb einer
Rundstrickmaschine ist daher nicht das Vorhandensein irgendeiner Wärmeaus
tausch-Vorrichtung, sondern das separate und kontrollierte Temperieren des
Trägers und der Schloßanordnung. Die erfindungsgemäße Rundstrickmaschine
schafft daher die Voraussetzungen für eine sinnvolle Temperierung, während
das erfindungsgemäße Verfahren angibt, wie mit einer solchen Rundstrick
maschine bei allen Betriebsbedingungen gleichförmige Temperaturverhält
nisse erzielt und durch Temperatureinflüsse verursachte Funktionsstörungen
weitgehend vermieden werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der Zeich
nung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die eine Hälfte des für die Erfindung
wesentlichen Teils einer erfindungsgemäßen Rundstrickmaschine;
Fig. 2 und 3 in schematischen, perspektivischen und gegenüber Fig. 1
vergrößerten Teilansichten jeweils den Nadelzylinder und die zuge
hörige Schloßanordnung der Rundstrickmaschine nach Fig. 1;
Fig. 4 schematisch eine zum Betreiben der Rundstrickmaschine nach
Fig. 1 bis 3 geeignete Anordnung;
Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer zweiten Ausführungs
form des Nadelzylinders einer erfindungsgemäßen Rundstick
maschine;
Fig. 6 schematisch eine zum Betreiben einer Rundstrickmaschine mit einer
Schloßanordnung nach Fig. 3 und einem Nadelzylinder nach Fig. 5
geeignete Anordnung; und
Fig. 7 bis 12 Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Nadelzylindern
mit Wärmeaustausch-Vorrichtungen.
Nach Fig. 1 bis 3, in der das zur Zeit für die beste Lösung gehaltene
Ausführungsbeispiel dargestellt ist, enthält eine Rundstrickmaschine einen
Träger 1 in Form eines drehbaren Nadelzylinders mit Stegen 2, zwischen
denen Strickwerkzeuge 3, hier übliche Zungennadeln, verschiebbar gelagert
sind. Der Träger 1 ist auf einem aus zwei Ringen gebildeten Zwischenzy
linder 4 befestigt, der seinerseits auf einem Zylindertragring 5 befestigt
ist. Dieser ist mittels Lagern 6 an einem äußeren, stationären Tragring 7
des Maschinengestells drehbar gelagert. An der Unterseite des Tragrings 7
ist ein Lagerdeckel 8 und an dessen Unterseite eine bis etwa zur Projek
tion des Innenumfangs des Zwischenzylinders 4 ragende, ringförmige Platte
9 befestigt, an deren innerem Umfangsrand ein nach oben ragender zylin
drischer Wandabschnitt 10 angebracht ist, der nach oben bis zum Träger 1
reicht. Anstelle der Platte 9 könnten auch einzelne, speichenartig
angeordnete Streben vorgesehen sein, an denen anstatt des Wandabschnitts
10 einzelne Träger montiert sind.
Auf dem Tragring 7 ist eine stationäre Schloßanordnung 11 abgestützt, die
eine Schloßplatte 12 enthält, auf der mehrere, am Umfang des Trägers 1
verteilt angeordnete Segmente 13 befestigt sind, die dem Träger 1 zuge
wandte Schloßteile 14 tragen und in üblicher Weise dazu dienen, die
Strickwerkzeuge 3 durch Einwirkung auf deren Füße 15 zu steuern.
In dem Wandabschnitt 10 oder den Trägern ist wenigstens ein vertikales
Spritzrohr 18 montiert, dessen oberes Ende in Richtung des Trägers 1
geneigt ist und eine Ausströmöffnung 19 aufweist, die unmittelbar auf
einen oberen Teil der inneren Umfangsfläche des Trägers 1 gerichtet ist.
Vorzugsweise sind mehrere solcher Spritzrohre 18 vorgesehen, die um die
Mittelachse 17 des Trägers 1 verteilt angeordnet sind. Die unteren Enden
der Spritzrohre 18 sind strömungsmäßig mit wenigstens einer Rohrleitung 20
verbunden, die in dem Zwischenraum zwischen einer Sammelwanne 27 und dem
Wandabschnitt 10 oder den Trägern angeordnet ist, die Mittelachse 17 des
Trägers 1 ringförmig umgibt und einen Einlaßstutzen 21 aufweist.
Am unteren Ende des Trägers 1 ist eine weitere Sammelwanne 23 angeordnet,
die vom Träger 1, einem ringförmigen Absatz 24 des Zwischenzylinders 4
und einer vom Zwischenzylinder 4 nach oben ragenden, zylindrischen
Abschlußwand 25 gebildet wird und die Mittelachsen 17 des Trägers 1
ringförmig umgibt. Der Boden der Sammelwanne 23 mündet in dem oberen Ende
eines den Zwischenzylinder 4 axial durchragenden Rücklaufrohrs 26, dessen
unteres Ende in der die Mittelachse 17 ringförmig umgebenden Sammelwanne
27 endet, die mit einem Auslaufstutzen 28 versehen ist. Alternativ können
auch mehrere Rücklaufrohre 26 vorgesehen sein. Dabei ist jeweils die Summe
der Abflußquerschnitte so gewählt, daß die maximal in die Sammelwanne 23
eingeführte Kühlmittelmenge sicher abgeführt werden kann.
Die Teile 18 bis 27 sind Bestandteile eines ersten, offenen Kreislaufs
einer Wärmeaustausch-Vorrichtung der Rundstrickmaschine, die zum Wärmeaus
tausch mit dem Träger 1 bestimmt ist. Dabei sind die Teile 18 bis 21,
27 und 28 stationär im Maschinengestell gelagert, während die Teile 23
bis 26 beim Betrieb der Rundstrickmaschine zusammen mit dem Träger 1, dem
Zwischenzylinder 4 und dem Zylindertragring 5 eine Rotationsbewegung um
die Mittelachse 17 ausführen.
Die wesentlichen Teile eines zweiten, geschlossenen und zum Wärmeaustausch
mit der Schloßanordnung 11 bestimmten Kreislaufs der Wärmeaustausch-
Vorrichtung ergeben sich aus Fig. 1 und 3. Dieser zweite Kreislauf enthält
eine Rohrleitung 31, die sich ringförmig um die Mittelachse 17 erstreckt
und in einer entsprechend geformten Ausnehmung 32 der Schloßplatte 12
angeordnet ist. Die Rohrleitung 31 mündet an zwei dicht nebeneinander
angeordneten Enden in je einen Einlaß- und Auslaßstutzen 33 bzw. 34. Die
Rohrleitung 31 besteht vorzugsweise aus einem gut wärmeleitenden Material,
vorzugsweise einem Metall, und steht über einen möglichst großen Teil
ihrer Umfangsfläche mit der aus Stahl bestehenden Schloßplatte 12 in
inniger Berührung.
Als Wärmeaustauschmittel ist für beide beschriebenen Kreisläufe ein
flüssiges Wärmeaustauschmittel, vorzugsweise Wasser, vorgesehen.
Die beiden Kreisläufe arbeiten im wesentlichen wie folgt:
Das Wärmeaustauschmittel wird dem ersten, offenen Kreislauf durch den Einlaßstutzen 21 zugeführt, gelangt dann durch die Rohrleitung 20 in die Spritzrohre 18 und verläßt diese durch deren Ausströmöffnungen 19, worauf es an der Innenwand des sich drehenden Trägers 1 herabströmt, in der ersten Sammelwanne 23 aufgefangen wird und dann über die ebenfalls rotierenden Rücklaufrohre 26 in die zweite Sammelwanne 27 gelangt, aus der es durch den Auslaufstutzen 28 ausströmt. Dagegen durchströmt das Wärme austauschmittel den zweiten, geschlossenen Kreislauf, indem es durch den Einlaßstutzen 33 in die Rohrleitung 31 eintritt und diese dann durch den Auslaufstutzen 34 wieder verläßt.
Das Wärmeaustauschmittel wird dem ersten, offenen Kreislauf durch den Einlaßstutzen 21 zugeführt, gelangt dann durch die Rohrleitung 20 in die Spritzrohre 18 und verläßt diese durch deren Ausströmöffnungen 19, worauf es an der Innenwand des sich drehenden Trägers 1 herabströmt, in der ersten Sammelwanne 23 aufgefangen wird und dann über die ebenfalls rotierenden Rücklaufrohre 26 in die zweite Sammelwanne 27 gelangt, aus der es durch den Auslaufstutzen 28 ausströmt. Dagegen durchströmt das Wärme austauschmittel den zweiten, geschlossenen Kreislauf, indem es durch den Einlaßstutzen 33 in die Rohrleitung 31 eintritt und diese dann durch den Auslaufstutzen 34 wieder verläßt.
Der in Fig. 1 radiale Abstand zwischen dem Außenumfang des Trägers 1 bzw.
seiner Stege 2 und den diesen zugewandten Vorderseiten der Schloßteile 14
wird gewöhnlich als Schloßspiel s bezeichnet, das je nach Bauart eine
Größe von z. B. 0,25 mm aufweisen kann.
Systematische Versuche an Rundstrickmaschinen, insbesondere Großrund
strickmaschinen mit hohen System- und Drehzahlen haben überraschend zu dem
Ergebnis geführt, daß Fehlfunktionen verschiedenster Art während des
laufenden Betriebs dadurch herbeigeführt werden können, daß die Tempe
raturdifferenz zwischen dem Träger 1 und der Schloßanordnung 11 durch
unterschiedliches Aufheizen bzw. Abkühlen der Wärmeaustauschmittel in den
beiden Kreisläufen bewußt vergrößert oder verkleinert wird. Dies wird
darauf zurückgeführt, daß sich die Dimensionen oder andere Eigenschaften
der an der Maschenbildung beteiligten Bauteile durch Temperatureinflüsse
stark ändern und dadurch Fehlfunktionen verursachen können. Auch Summen
bildungen solcher Änderungen können Fehlfunktionen zur Folge haben.
Erfindungsgemäß wird daraus gefolgert, daß es zur Vermeidung solcher
Funktionsstörungen nicht auf die bloße und unkontrollierte Kühlung oder
Vorerhitzung irgendwelcher Bauteile einer Rundstrickmaschine, insbesondere
allein des Trägers 1 oder allein der Schloßanordnung 11, sondern ent
scheidend darauf ankommt, den Träger 1 und die Schloßanordnung 11 kontrol
liert so zu temperieren, daß die Temperaturdifferenz zwischen beiden
innerhalb eines für jede Maschine bzw. für jeden Maschinentyp kritischen
Toleranzbereichs bleibt. Die Versuche haben bestätigt, daß die ohne
Anwendung von Wärmeaustausch-Vorrichtungen oder bei falscher Anwendung von
Wärmeaustausch-Vorrichtungen häufig beobachteten Funktionsstörungen
merklich geringer sind, wenn die Temperaturdifferenz in allen Betriebs
zuständen der Rundstrickmaschine in dem genannten Toleranzbereich gehalten
wird. In der Praxis kann dies beispielsweise dadurch realisiert werden,
daß die Temperaturen des Trägers 1 und der Schloßanordnung 11 mittels
Temperaturfühlern laufend überwacht und die Durchflußmengen des Wärmeaus
tauschmittels in den beiden Kreisläufen entsprechend gesteuert werden.
Möglich wäre aber auch, die sich bei besonders kritischen Betriebszu
ständen ergebenden Temperaturdifferenzen, z. B. beim Arbeiten mit der
Nenndrehzahl, einmalig zu ermitteln, die Durchflußmengen in den beiden
Kreisläufen dementsprechend einmal fest einzustellen und den Strom des
Wärmeaustauschmittels während des Betriebs der Rundstrickmaschine ständig
und unabhängig davon aufrechtzuerhalten, ob sich die Rundstrickmaschine
gerade bei der Nenndrehzahl, einer anderen Drehzahl oder vorübergehend im
Stillstand befindet.
Da eine zuverlässige Ermittlung der Temperaturdifferenz nicht immer
einfach ist, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, die Einhaltung der
zulässigen Temperaturdifferenz mit Hilfe des Schloßspiels s zu überwachen.
Versuche haben überraschend ergeben, daß aus der momentanen Größe des
Schloßspiels s mit ausreichender Sicherheit auf das Auftreten von durch
Temperatureinflüsse verursachten Funktionsstörungen geschlossen werden
kann. Ein zulässig großes (kleines) Schloßspiel s bedeutet nämlich bei
Rundstrickmaschinen, daß der Träger 1 gegenüber der Schloßanordnung 11 zu
stark abgekühlt (aufgeheizt) oder umgekehrt die Schloßanordnung 11
gegenüber dem Träger 1 zu stark aufgeheizt (abgekühlt) ist. Anstelle eines
Toleranzbereichs für die Temperaturdifferenz kann daher auch für jede
Maschine bzw. jeden Maschinentyp ein Toleranzbereich für das Schloßspiel s
festgelegt und die Temperierung durch die Wärmeaustauschmittel in den
beiden Kreisläufen so gesteuert werden, daß das Schloßspiel s innerhalb
des Toleranzbereichs bleibt.
Fig. 4 zeigt stark schematisiert eine beispielsweise Anordnung zum
Betreiben der Wärmeaustausch-Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3, wobei - soweit
möglich - dieselben Bezugszeichen verwendet sind.
Das Wärmeaustauschmittel, hier Wasser, wird mittels einer Pumpe 37 aus
einem Vorratsbehälter 38, der z. B. in einem neben der Rundstrickmaschine
angeordneten Schrank untergebracht ist, in eine Vorlaufleitung 39 ge
drückt, die über eine Verzweigung 40 mit zwei Einrichtungen 41a und 41b
zur Steuerung der Durchflußmenge verbunden ist. Diese Einrichtungen 41a, b
bestehen z. B. aus einem Ventil, einem Schieber, einer Lochblende oder
dergleichen, wobei wenigstens eine der beiden Einrichtungen 41a, b mit
Einstellorganen 42 zur wahlweisen und vorzugsweise kontinuierlichen
Einstellung der Durchflußmenge versehen ist. Der die Einrichtung 41a
durchströmende Teilstrom des Wärmeaustauschmittels gelangt über eine
Leitung 43 und den in Fig. 4 nicht dargestellten Einlaßstutzen 21 (Fig. 1)
in die Spritzrohre 18, rieselt an der Innenwand des Trägers 1 in Form
eines Wasserschleiers herab und gelangt über die Sammelwanne 27 in eine
Rücklaufleitung 44 und von dort zurück in den Vorratsbehälter 38, wodurch
sich der erste, hier offene Kreislauf ergibt. Der die Einrichtung 41b
durchströmende Teilstrom des Wärmeaustauschmittels durchfließt dagegen
eine Leitung 45, die Rohrleitung 32 der Schloßplatte 12 und dann eine
Rückflußleitung 46, von der er durch einen Strömungswächter 47 und eine
Heizvorrichtung 48 zurück in den Vorratsbehälter 38 strömt, wodurch der
zweite, hier geschlossene Kreislauf vervollständigt ist. Dabei kann das
letzte Ende der Rücklaufleitung 46 an einen Gegenstrom-Verdampfer 49 einer
schematisch angedeuteten Kühlvorrichtung angeschlossen sein. Der Strö
mungswächter 47 dient dabei zum Schutz der Heizpatrone der Heizvorrichtung
48 vor Beschädigung bei ungewollten Unterbrechungen des zweiten Kreis
laufs.
Mit der nach dem Kühlschrankprinzip wirkenden Kühlvorrichtung 50 wird das
durch die Rückflußleitungen 44, 46 zurückfließende, erwärmte Wärmeaus
tauschmittel im Vorratsbehälter 38, falls erforderlich, auf die gewünschte
Vorlauftemperatur abgekühlt.
Der Hauptzweck der Anordnung nach Fig. 4 besteht darin, den die Vorlauf
leitung 39 durchfließenden Kühlmittelstrom mittels wenigstens einer der
beiden Einrichtungen 41a, b so aufzuteilen, und dadurch den Träger 1 und die
Schloßanordnung 11 so zu kühlen, daß deren Temperaturdifferenz bei der
Nenndrehzahl im erwünschten Toleranzbereich liegt. Außerdem werden die
Durchflußmengen in den Leitungen 43, 45 und die Wärmeaustauschflächen
vorzugsweise so bemessen, daß die Einzeltemperaturen des Trägers 1 und der
Schloßanordnung 11 unterhalb von 50 Grad Celsius, z. B. zwischen 40 Grad
Celsius und 50 Grad Celsius, liegen, damit die Rundstrickmaschine bei
Bedarf sofort nach dem Abschalten repariert oder gewartet werden kann. Die
im Einzelfall erforderliche Aufteilung der Teilströme des Wärmeaustausch
mittels wird anhand des jeweiligen Maschinentyps bzw. der bei Nenndrehzahl
entstehenden Erwärmung experimentell ermittelt, da Berechnungen erfah
rungsgemäß sehr ungenau sind. Der einzuhaltende Toleranzbereich für die
Temperaturdifferenz wird dagegen vorzugsweise dadurch ermittelt, daß in
einer Meßreihe durch unterschiedliche Temperierung des Trägers 1 und der
Schloßplatte 12, die sich jeweils einstellenden Schloßspiele s gemessen
werden, indem beispielsweise die Rundstrickmaschine angehalten, ein
Segment 13 (Fig. 1) entfernt und das Schloßspiel s bei einem verbleibenden
Segment mittels einer Lehre, insbesondere einer Fühl- oder Blattfeder
lehre, gemessen wird. Nach Fertigstellung dieser Meßreihe wird dann ein
zulässiger Toleranzbereich für das Schloßspiel s festgelegt und jeder
Teilstrom des Wärmeaustauschmittels mittels der Einrichtungen 41a, b so
eingestellt, daß sich bei warmgelaufener Maschine die erwünschten Tempe
raturverläufe einstellen.
Mit der Anordnung nach Fig. 4 ist es selbstverständlich auch möglich, den
Träger 1 und die Schloßanordnung 11 auf die Betriebstemperatur aufzu
heizen, bevor die Rundstrickmaschine eingeschaltet wird, um dadurch die
bekannten und unerwünschten Folgen eines Kaltstarts zu vermeiden. Hierzu
ist lediglich erforderlich, vorher die Heizvorrichtung 48 einzuschalten.
Eine im wesentlichen konstante Temperaturdifferenz oder ein im wesent
lichen konstantes Schloßspiel kann hierbei durch bloße Steuerung der
Wärmeaustausch-Vorrichtung erhalten werden, indem z. B. der eine Teilstrom
fest und so eingestellt wird, daß der Träger 1 und/oder entsprechend die
Schloßanordnung 11 auf der gewünschten Temperatur gehalten wird, und indem
dann der andere Teilstrom so lange relativ zum ersten Teilstrom verstellt
wird, bis auch der Träger 1 und/oder die Schloßanordnung 11 im wesentli
chen dieselbe Temperatur annimmt, oder umgekehrt.
Die Wärmeaustausch-Vorrichtung nach Fig. 4 kann weiter so ausgebildet
sein, daß die Heizvorrichtung 48 und die Kühlvorrichtung 50 in Schalt
kreise 51 und 52 eines Regelkreises geschaltet sind, der die Temperatur
des Wärmeaustauschmittels im Vorratsbehälter 38 konstant hält. Hierzu
werden den Schaltkreisen 51, 52 die mit einem Temperaturfühler 53 gemes
senen und mit einer digitalen Anzeige 54 anzeigbaren Temperatur-Meßwerte
zugeleitet. Dadurch ist es möglich, die Temperaturdifferenz zwischen dem
Träger 1 und der Schloßanordnung 11 bei sich ändernden Bedingungen, z. B.
Außentemperaturen, dadurch konstant zu halten, daß die Einstellung
wenigstens einer der Einrichtungen 41a, b in definierter Weise verändert
wird. Außerdem können die Schaltkreise 51, 52 und die gesamte Wärmeaus
tausch-Vorrichtung so gesteuert werden, daß die Wassertemperatur im
Vorratsbehälter 38 bzw. der Träger 1 und die Schloßanordnung 11 auch
während längerer Betriebspausen auf der erforderlichen Betriebstemperatur
gehalten werden.
Die Anordnung nach Fig. 4 kann zusätzlich mit einem in die Vorlauf
leitung 39 geschalteten Filter 55, einem zu dessen Kontrolle bestimmten
Differenzdrucksensor 56, einem den Wasserstand im Vorratsbehälter 38
überprüfenden Füllstandsanzeiger 57, einer an diese angeschlossenen,
Warnlampen 58 aufweisenden Vorrichtung 59 zur Fehlermeldung und einen
Überlauf 60 für den Vorratsbehälter 38 versehen sein.
Anstelle eines offenen Kreislaufs nach Fig. 1 und 2, der hinsichtlich
seines Wirkungsgrades zur Zeit als die beste Lösung angesehen wird, kann
auch ein geschlossener Kreislauf für einen dem Träger 1 entsprechenden
Träger 64 vorgesehen sein (Fig. 5). Dieser enthält eine vorzugsweise an
seiner inneren Mantelfläche verlegte Rohrleitung 65, die zweckmäßig in
mehreren Windungen spiralförmig angeordnet und in einer entsprechenden
Aussparung des Trägers 64 eingebettet ist, um eine ausreichend große
Wärmeaustauschfläche zu erhalten. Die Enden dieser Rohrleitung 65 sind mit
je einer Einlaß- und Auslaßleitung 66 bzw. 67 versehen. Da diese und die
Rohrleitung 65 bei einer Rundstrickmaschine mit drehbarem Träger 64
zusammen mit diesem umlaufen, sind die freien Enden der Leitungen 66, 67
mit den drehbaren Anschlüssen einer Drehdurchführung 68 verbunden, deren
stationäre Zulauf- bzw. Ablaufleitungen 69, 70 beispielsweise mit den
Zulauf- und Ablaufleitungen 39, 44 nach Fig. 4 verbunden werden. Drehdurch
führungen 68 dieser Art sind dem Fachmann allgemein bekannt, da sie
beispielsweise bereits für mit Luft arbeitende Flaum-Abblas- oder Kühlvor
richtungen angewendet werden (DE-AS 11 13 786, DE-PS 31 01 154). Am besten
geeignet erscheinen derzeit allerdings Drehdurchführungen, wie sie
beispielsweise bei Drehmaschinen, Druckmaschinen, in der Papierindustrie
oder dergleichen verwendet und beispielsweise von der Firma Deublin-
Vertriebs-GmbH in D-6238 Hofheim-Wallau (BRD) vertrieben werden.
Zur Steuerung des geschlossenen Kreislaufs nach Fig. 5 für den Träger 64
und des ebenfalls geschlossenen Kreislaufs nach Fig. 3 für die Schloßan
ordnung 11 kann beispielsweise auch die aus Fig. 6 ersichtliche Anordnung
vorgesehen werden, in der gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen
versehen sind. Wie in Fig. 4 wird das Wärmeaustauschmittel, insbesondere
Wasser, mittels einer Pumpe 71 aus einem Vorratsbehälter 72 in eine
Zulaufleitung 73 gepumpt, die über eine Verzweigung 74 an je eine Ein
richtung 75, 76 zur Einstellung der Durchflußmenge verbunden ist. Dabei ist
die Einrichtung 75 mit der Zulaufleitung 69 der Drehdurchführung 68 und
die Einrichtung 76 mit einer Zulaufleitung 77 für die Rohrleitung 31
verbunden. Der Rückfluß erfolgt über die Rücklaufleitung 70 und eine mit
der Rohrleitung 31 verbundene weitere Rücklaufleitung 78, die bei 79 in
eine gemeinsame, zum Vorratsbehälter 72 zurückführende Leitung 80 münden.
Durch Einstellung der Durchflußmengen mittels der Einrichtungen 75, 76 kann
der Gesamtstrom des Wärmeaustauschmittels wiederum prozentual so auf die
Rohrleitungen 31, 65 verteilt werden, daß sich die gewünschten Temperatur
verhältnisse ergeben.
Fig. 7 bis 11 zeigen Ausführungsbeispiele für einen wirksamen Wärmeaus
tausch zwischen einem als drehbarer Zylinder ausgebildeten Träger für die
Strickwerkzeuge und einem flüssigen Wärmeaustauschmittel.
Nach Fig. 7 ist in die innere Mantelfläche eines Trägers 83 eine rechteck
förmige, umlaufende Aussparung 84 eingearbeitet, in die eine breite,
flache Rohrleitung 85 mit entsprechendem Querschnitt eingebettet ist,
deren Enden einander dicht gegenüberliegen und mit je einem Einlauf- und
Auslaufstutzen 86, 87 versehen sind.
Fig. 8 zeigt einen Träger 89, in dessen innere Mantelfläche eine wendel-
bzw. spiralförmig verlaufende Aussparung 90 mit halbkreisförmigem Quer
schnitt eingearbeitet ist, die eine Rohrleitung 91 mit einem entsprechen
den, kreisförmigen Querschnitt etwa zur Hälfte aufnimmt.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 9 und 10 weist die innere Mantelfläche
eines Trägers 92 bzw. 93 eine Aussparung 94 bzw. 95 mit halbkreisförmigem
Querschnitt auf, in der die eine Hälfte einer Rohrleitung 96 bzw. 97 mit
entsprechendem Querschnitt angeordnet ist. Beide Aussparungen 94, 95 bzw.
Rohrleitungen 96, 97 verlaufen mäanderförmig. Dabei sind nach Fig. 9
jeweils lange Leitungsabschnitte 98 über die Länge des Umfangs erstreckt
und durch kurze, parallel zur Mittelachse des Trägers 92 (Mittelachse 17
in Fig. 1) verlaufende Leitungsabschnitte 99 verbunden, während nach
Fig. 10 jeweils lange, parallel zur Mittelachse des Trägers 93 und über
die Länge desselben erstreckte Leitungsabschnitte 100 durch kurze, in
Umfangsrichtung verlaufende Leitungsabschsnitte 101 verbunden sind. Die
Einlauf- und Auslaufstutzen an den Enden der Rohrleitungen 91, 96 und 97
nach Fig. 8 bis 10 sind jeweils durch Pfeile angedeutet.
Fig. 11 zeigt einen Träger 102 mit einem in Umfangsrichtung erstreckten,
ringförmigen und allseitig geschlossenen Hohlraum 103, dessen Enden im
Bereich einer schmalen Zwischenwand 104 einander gegenüber stehen und mit
je einem nach außen führenden Einlaß- bzw. Auslaßstutzen 105, 106 verbunden
sind.
Bei einer in Fig. 12 gezeigten Variante der Fig. 10 schließlich weist ein
Mittelabschnitt des Innenmantels eines Trägers 112 einen ringförmigen
Ansatz 113 auf, der mit parallel zur Mittelachse des Trägers 112 verlau
fenden Bohrungen 114 versehen ist, die direkt von Wärmeaustauschmittel
durchströmt werden können und die langen Leitungsabschnitte bilden. Die in
Umfangsrichtung verlaufenden kurzen Leitungsabschnitte sind in diesem Fall
durch die Bohrungen 114 verbindende Verbindungsleitungen 115 ersetzt.
Alternativ könnten in die Bohrungen 114 auch zusätzliche Leitungen
eingesetzt sein.
Alle Ausführungsformen nach Fig. 5 bis 12 ermöglichen große Berührungs
flächen zwischen den Trägern und Rohrleitungen bzw. dem Wärmeaustausch
mittel selbst (Fig. 11) und eignen sich insbesondere in Kombination mit
einer Drehdurchführung 68 nach Fig. 5 und 6 und einer Schloßanordnung 11
nach Fig. 1 und 3. Die verschiedenen Rohrleitungen werden dabei zweckmäßig
wieder aus einem Material wie Metall hergestellt, das eine gute Wärmeleit
fähigkeit besitzt. Im übrigen wird die Ausführungsform nach Fig. 8
besonders bevorzugt, weil sie am einfachsten realisierbar ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, die sich in vielfacher Weise abwandeln lassen. Dabei versteht
sich, daß alle Ausführungsbeispiele sowohl einzeln als auch in den
verschiedensten Kombinationen verwendet werden können. Insbesondere können
die in Fig. 7 bis 12 gezeigten Ausführungsformen für die Aussparungen und
Rohrleitungen in entsprechender Abwandlung auch in der Schloßplatte 12
nach Fig. 3 vorgesehen werden. Weiter ist es möglich, die Anordnung nach
Fig. 4 zusätzlich mit Temperatursensoren 107 und 108 für den Träger 1 und
die Schloßplatte 12 (vgl. auch Fig. 1) oder einem Abstandssensor 109
(Fig. 1) zur Ermittlung des Schloßspiels s zu versehen. Als Temperatur
sensoren 107, 108 eignen sich dabei z. B. die üblichen Meßwiderstände oder
Widerstandsthermometer, wie sie z. B. von der Fa. M.K. Juchheim GmbH & Co.
in D-6400 Fulda - BRD hergestellt und vertrieben werden, oder am besten
sog. intelligente Temperaturfühler (z. B. "elektronikpraxis" Nr. 20, 26.
Okt. 1989, S. 70 und 114). Als Abstandsensoren 109 kommen dagegen z. B.
Ultraschall-Distanzmesser ("Der Betriebsleiter" Juli/August 1984) oder am
besten Wirbelstrom-Wegmeß-Systeme ("industrie-elektrik + elektronik"
11/87, S. 22-24) in Frage. Diese könnten gegebenenfalls über nicht
dargestellte Schleifringe und, wie in Fig. 4 durch gestrichelte Linien
angedeutet ist, über Schaltkreise 110, 111 einer Regelschaltung so mit den
Einstellorganen 42 der Einrichtungen 41a, b verbunden werden, daß die
Temperaturdifferenz zwischen dem Träger 1 und der Schloßanordnung 11 oder
das Schloßspiel s aufgrund der in den Zulaufleitungen 43, 45 hergestellten
Durchflußmengen automatisch einen möglichst konstanten Wert einnimmt. In
diesem Fall wäre z. B. die Temperaturdifferenz oder das Schloßspiel s die
Regelgröße, und wie bei der anhand Fig. 4 beschriebenen Steuerung wäre es
möglich, den Teilstrom im einen Kreislauf fest einzustellen und nur den
jeweils anderen Teilstrom zu regeln. Auch eine derartige Regeleinrichtung
könnte mit Zeitschaltern oder dergleichen so gesteuert werden, daß sie
auch bei längerem Stillstand einer Rundstrickmaschine eingeschaltet bleibt
oder rechtzeitig vor Inbetriebnahme einer Rundstrickmaschine die gewünsch
ten Temperaturverhältnisse wieder herstellt. In entsprechender Abwandlung
können die beschriebenen Wärmeaustausch-Vorrichtungen auch zur Kühlung
bzw. Aufheizung eines Trägers in Form einer Rippscheibe oder eines
Platinenrings oder dergleichen oder einer Schloßanordnung dafür und bei
Rundstrickmaschinen mit stillstehenden Trägern (Nadelzylindern) und
rotierenden Schloßanordnungen angewendet werden.
Als Wärmeaustauschmittel ist am besten Wasser geeignet, da es gegenüber Öl
oder dergleichen eine etwas mehr als doppelt so große Wärmekapazität
besitzt. Das schließt aber nicht aus, andere Wärmeaustauschmittel als
Wasser zu verwenden und gegebenenfalls größere Durchflußmengen vorzusehen.
Weiter könnte die Wärmeaustauschleistung der beiden Kreisläufe auch mit
anderen als den beschriebenen Mitteln verändert werden, beispielsweise
indem zwei völlig unabhängige Kreisläufe vorgesehen und die Temperaturen
der in diesen Kreisläufen strömenden Wärmeaustauschmittel gesteuert oder
geregelt werden.
Weiterhin wäre es möglich, andere Teile der Schloßanordnung 11 zu tempe
rieren. Eine Temperierung allein der Schloßplatte 12 hat sich jedoch als
ausreichend erwiesen, wenn sowohl die Schloßplatte 12 als auch die
Segmente 13 aus Stahl bestehen.
Schließlich wäre es denkbar, die beschriebene Wärmeaustausch-Vorrichtung
bei Anwendung eines geeigneten Öls mit bekannten Ölschmiersystemen zu
kombinieren. Bevorzugt werden die Wärmeaustausch-Vorrichtung und ihre
Kreisläufe jedoch allein zur Temperierung der Träger und Schloßanordnungen
eingesetzt, da an Ölschmiersysteme andere Anforderungen gestellt werden,
die denen der beschriebenen Wärmeaustausch-Vorrichtungen teilweise
entgegenwirken.
Claims (20)
1. Rundstrickmaschine mit wenigstens einem Träger in dem Strickwerkzeuge
verschiebbar gelagert sind, einer Schloßanordnung zur Steuerung der
Strickwerkzeuge und einer Wärmeaustausch-Vorrichtung für den Träger und
die Schloßanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustausch-
Vorrichtung wenigstens zwei Kreisläufe für ein flüssiges Wärmeaustausch
mittel aufweist, wobei der eine Kreislauf dem Träger (1, 64, 83, 89, 92,
93, 102) und der andere Kreislauf der Schloßanordnung (11) zugeordnet ist.
2. Rundstrickmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wärmeaustauschleistung wenigstens eines Kreislaufs veränderbar ist.
3. Rundstrickmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Kreislauf eine Zulaufleitung (49, 43; 39, 45; 73, 69;
73, 77) aufweist, in die eine Einrichtung (41a, b; 75, 76) zur Steuerung
der Durchflußmenge geschaltet ist.
4. Rundstrickmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide
Kreisläufe eine gemeinsame Zulaufleitung (39, 73) mit einer Ver
zweigung (40, 74) aufweisen.
5. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß wenigstens ein Kreislauf so steuerbar ist, daß die Tempe
raturdifferenz zwischen dem Träger (1, 64, 83, 89, 92, 93, 102) und der
Schloßanordnung (11) bei allen Betriebsbedingungen innerhalb eines
vorgewählten Toleranzbereichs bleibt.
6. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß wenigstens ein Kreislauf so steuerbar ist, daß das Schloß
spiel (s) bei allen Betriebsbedingungen innerhalb eines vorgewählten
Toleranzbereichs bleibt.
7. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Wärmeaustauschmittel Wasser ist.
8. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß beide Kreisläufe mit einem Vorratsbehälter (38) für das
Wärmeaustauschmittel verbunden sind und dem Vorratsbehälter (38) eine
Regelschaltung (51, 52) zur Regelung der Temperatur des in ihm befind
lichen Wärmeaustauschmittels zugeordnet ist.
9. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine die Wärmeaustauschleistung in den beiden Kreisläufen
regelnde Regelschaltung (110, 111) vorgesehen ist.
10. Rundstrickmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Regelschaltung (110, 111) wenigstens je ein am Träger (1) und an der
Schloßanordnung (11) angebrachter Temperaturfühler (107, 108) zugeordnet
ist.
11. Rundstrickmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Regelschaltung (110, 111) ein Abstandssensor (109) zur Ermittlung des
Schloßspiels (s) zugeordnet ist.
12. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der dem Träger (1) zugeordnete Kreislauf wenigstens ein auf
die innere Mantelfläche des Trägers (1) gerichtetes Spritzrohr (18)
aufweist.
13. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der dem Träger (64, 83, 89, 92, 93) zugeordnete Kreislauf
wenigstens eine auf der inneren Mantelfläche des Trägers montierte Rohr
leitung (65, 86, 91, 96, 97) aufweist.
14. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der dem Träger (102) zugeordnete Kreislauf wenigstens eine
Rohrleitung (103) in Form eines im Träger (102) ausgebildeten Hohlraums
enthält.
15. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schloßanordnung (11) eine Schloßplatte (12) und der der
Schloßanordnung (11) zugeordnete Kreislauf eine auf deren Innenseite
angeordnete Rohrleitung (31) aufweist.
16. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (32, 85, 96) in einer in der inneren
Mantelfläche eingearbeiteten Aussparung (31, 84, 94) angeordnet ist.
17. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (65, 91) wendel- bzw. spiralförmig
angeordnet ist.
18. Rundstrickmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (96, 97) mäanderförmig angeordnet ist.
19. Verfahren zur Herstellung gleichförmiger Temperaturverhältnisse an
einer Rundstrickmaschine mit einem Träger für Strickwerkzeuge und einer
Schloßanordnung zur Steuerung der Strickwerkzeuge, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (1, 64, 83, 89, 92, 93, 102) und die Schloßanordnung (11)
mit ihnen einzeln zugeordneten Kreisläufen und mit diese durchströmenden
flüssigen Wärmeaustauschmitteln kontrolliert temperiert werden und die
Wärmeaustauschleistung wenigstens eines Kreislaufs so gesteuert wird, daß
sich bei allen Betriebsbedingungen der Rundstrickmaschine eine vorgewähl
te, im wesentlichen konstante Temperaturdifferenz zwischen dem Träger und
der Schloßanordnung einstellt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung
so erfolgt, daß das Schloßspiel (s) innerhalb eines vorgewählten Toleranz
bereichs bleibt.
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