DE4294987C2 - Anlage zum Regulieren des Feuchtigkeitsgehalts einer Lunte - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Regulieren des Feuchtigkeitsgehalts in einer dem Streckwerk einer Spinn­ maschine zuzuführenden Lunte gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Eine derartige Anlage ist aus der GB-PS 11 83 208 bekannt. Im einzelnen beschreibt die zitierte Druckschrift eine Spinnan­ lage, bei der sich die Kannen mit den Lunten in einem separa­ ten oberen Raum befinden, während die Spinnmaschinen in einem separaten unteren Raum angeordnet sind.

Prinzipiell wird bei der Spinnanlage gemäß GB-PS 11 83 208 das Ziel verfolgt, die Lunte bzw. deren Fasern hinsichtlich ihres Feuchtigkeitsgehalts in einem Durchlaufverfahren zu konditionieren, indem in einem mittleren Teil eines dem Transport der Lunte von dem oberen Raum zu dem unteren Raum dienenden Rohres konditionierte Luft zugeführt wird, die das Luntenrohr im Bereich ihres oberen Endes bzw. in dem oberen Raum verläßt. Dabei wird allerdings darauf hingewiesen, daß das Konditionieren der Lunte durch Klimatisieren des oberen Raums erfolgen kann, indem sich die Kannen mit den Lunten be­ finden.

In der DE 41 00 618 A1 sowie in der nicht vorveröffentlichten DE 41 09 110 A1 sind ferner Anlagen beschrieben, bei denen die Kannen mit den Lunten einerseits und die Spinnmaschinen andererseits jeweils in einem einzigen Raum angeordnet sind, und zwar auf einem Podest in Form einer weitgehend luftdurch­ lässigen Gitterkonstruktion, welche die Luftzirkulation und damit die Klimatisierung in einem Spinnsaal so wenig wie mög­ lich beeinträchtigen soll. Auch bei diesen Anlagen wird im Inneren der Luntenrohre eine nach oben gerichtete Strömung mit feuchter Luft zur Konditionierung der Lunten erzeugt. Hierdurch ergibt sich in der Alterungs- bzw. Konditionierzone mit den Kannen eine weitgehend unkontrollierte Beeinflussung des Klimas und die Gefahr für das Auftreten von Faserflug we­ gen von den Lunten durch die Gegenströmung im Luntenrohr ab­ gelösten Einzelfasern. Außerdem kann es sich in der Praxis als problematisch erweisen, das Konditionieren der zu ver­ spinnenden Fasern in einem Durchlaufverfahren zu versuchen, da es sich gezeigt hat, daß ein einwandfreies Konditionieren des Fasermaterials häufig nur bei einer längeren Lagerung desselben in einem hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeit in definierter Weise klimatisierten Arbeitsraum gelingt.

Ganz allgemein wird in einer Spinnerei ein gesponnenes Garn hergestellt, indem eine Lunte mit Hilfe eines in einer Spinn­ maschine vorgesehenen Streckwerks bis auf eine gewünschte Dicke verstreckt und dann mittels einer Spindel gezwirnt wird.

Die Fasern enthalten vorzugsweise eine geeignete Feuchtig­ keitsmenge, um den Streckvorgang in dem Streckwerk gleich­ mäßig durchzuführen, während gleichzeitig die Erzeugung von Faserflug unterdrückt wird. Andererseits wird davon ausgegan­ gen, daß zum Zwecke der Verringerung der Reibung zwischen einem Ring und einem Läufer während des Zwirnvorgangs eine Umgebung mit niedriger Feuchtigkeit günstig ist, so daß Fa­ denbrüche aufgrund der Absenkung der Spinnspannung auf ein Minimum reduziert werden.

Folglich ist es zu bevorzugen, daß Lunten vor der Zuführung zu einem Spinnmaschinenraum, der derart konditioniert ist, daß sich eine relativ trockene Umgebung ergibt, um günstige Spinnbedingungen aufrechtzuerhalten, solange sie sich noch in Kannen befinden, für eine vorgegebene Zeit in einem Alte­ rungsraum gelagert werden, der so konditioniert wird, daß sich eine Umgebung höherer Feuchtigkeit bezüglich derjenigen des Spinnmaschinenraums ergibt, und daß die Lunten erst dann der Spinnmaschine zugeführt werden, um zu Garnen vorsponnen zu werden. Die Feuchtigkeit aus der Lunte wird jedoch disper­ giert, wenn diese nach der Zuführung zu der Spinnmaschine sich für eine längere Zeit in dem Spinnmaschinenraum befin­ det, so daß die Lunte dem Streckwerk in einem trockenen Zu­ stand zugeführt wird und ein gleichmäßiges Verstrecken der­ selben verhindert wird.

Als eine der Gegenmaßnahmen für die Lösung des vorstehend an­ gegebenen Problems hat die Anmelderin der vorliegenden Anmel­ dung in der JP-OS 44-22775 eine Anlage vorgeschlagen, bei der ein Luntenalterungsraum und ein Spinnmaschinenraum in einem oberen bzw. einem unteren Streckwerk vorgesehen und unabhän­ gig voneinander klimatisiert sind. Eine Lunte wird aus einer Kanne, die in dem Alterungsraum angeordnet ist, der auf eine relativ niedrige Temperatur und eine hohe Feuchtigkeit klima­ tisiert ist, über ein langes Rohr einem Streckwerk einer Spinnmaschine in dem tiefer befindlichen Spinnmaschinenraum zugeführt, der auf eine relativ hohe Temperatur und niedrige Feuchtigkeit konditioniert bzw. klimatisiert ist (eine solche Anlage wird nachstehend als "Separationsanlage" bezeichnet). In dieser Anlage wird verhindert, daß die Lunte auf ihrem Laufweg Feuchtigkeit verliert, da sie zu der Spinnmaschine transportiert wird, während sie in dem Rohr gut dichtend ein­ geschlossen ist.

Bei der Separationsanlage wird die Luft in dem Spinnmaschi­ nenraum auf einer relativ hohen Temperatur gehalten, so daß die relative Feuchtigkeit niedrig wird, während die Luft in dem Alterungsraum auf einer relativ niedrigen Temperatur ge­ halten wird. Zusätzlich ist der Luftdruck in dem Spinnmaschi­ nenraum geringfügig niedriger als in dem Alterungsraum. Der Grund hierfür besteht darin, daß bei umgekehrten Druckver­ hältnissen die Luft hoher Temperatur aus dem Spinnmaschinen­ raum in dem Rohr zum Führen der Lunte nach oben in den Alte­ rungsraum aufsteigen würde, wo sie gekühlt wird, um an der Innenwand des Rohres als Tau zu kondensieren. Die Taukonden­ sation muß aber absolut vermieden werden, da sie das gleich­ mäßige Vorrücken der Lunte verhindert und zu Luntenbrüchen und anderen Problemen führt.

Bei der früheren Anlage wird der Luftdruck daher so kontrol­ liert, daß in dem Rohr stets ein Luftstrom erzeugt wird, der in einer Richtung fließt, nämlich von dem höher gelegenen Al­ terungsraum zu dem tiefer gelegenen Spinnmaschinenraum.

Während des Passierens des Rohres wird die Feuchtigkeit der Lunte allmählich aufgrund des nach unten gerichteten Luft­ stroms und des Temperaturanstiegs dispergiert, damit sich ein Feuchtigkeitsgehalt ergibt (in einem Bereich von etwa 6,8% bis 8,0% im Falle von Baumwolle), der für den Streckvorgang geeignet ist, wenn die Lunte das Streckwerk der Spinnmaschine erreicht.

Das Ausmaß der Dehydrierung bzw. Trocknung der Lunte in dem Rohr ändert sich mit der Änderung der Strömungsgeschwindig­ keit des nach unten gerichteten Luftstroms in dem Rohr. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit höher ist, wird das Dispergieren der Feuchtigkeit beschleunigt, um eine trockene Lunte zu be­ wirken; wenn die Strömungsgeschwindigkeit andererseits klei­ ner ist, wird der feuchte Zustand beibehalten. Weiterhin än­ dert sich die Strömungsgeschwindigkeit auch in Abhängigkeit von dem Füllgrad, mit dem die Lunte das Rohr füllt. Wenn der Füllgrad höher ist, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit auf­ grund der Zunahme des Strömungswiderstandes ab. Wenn der Füllgrad niedriger ist, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit andererseits aufgrund der Verringerung des Strömungswider­ standes zu.

Der Füllgrad in dem Rohr entspricht einem Mäandrierzustand der Lunte in dem Rohr und sollte im Stadium der Planung der Spinnerei unter Berücksichtigung der Betriebsbedingungen durch Wahl eines geeigneten Materials und Innendurchmessers des Rohres kontrolliert werden.

Wenn sich der Mäandrierzustand der Lunte gemäß Änderungen der Betriebsbedingungen, wie z. B. dem Luntengewicht pro Län­ geneinheit oder dem Reibungskoeffizienten an der Innenwand des Rohrs, so ändert, wie dies in Fig. 3a und 3b gezeigt ist, ändert sich auch das Ausmaß der Trocknung der Lunte, so daß es nicht möglich ist, der Spinnmaschine die Lunte mit einem vorgegebenen Feuchtigkeitsgehalt zuzuführen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache Mög­ lichkeit dafür anzugeben, den Feuchtigkeitsgehalt in einer Lunte selbst dann auf einem konstanten Wert zu halten, wenn sich der Mäandrierzustand der Lunte entsprechend den Änderun­ gen der Betriebsbedingungen in einem Rohr ändert.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Anlage durch die Merkmale gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Vorgeschlagen wird also eine Anlage zum Zuführen einer Lunte zu einer Spinnmaschine, bei der eine Lunte in ein Streckwerk der Spinnmaschine eingeführt wird, die in einem in einem un­ teren Stockwerk befindliche Spinnmaschinenraum installiert ist, und zwar über ein Rohr, welches diesen Raum mit einem in einem oberen Stockwerk befindlichen Alterungsraum für die Lunte verbindet, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, daß der Luftdruck in dem Alterungsraum auf einen höheren Wert eingestellt wird als in dem Spinnmaschinenraum, so daß stän­ dig ein Luftstrom durch das Rohr aus dem Alterungsraum in den Spinnmaschinenraum nach unten fließt, und daß zwischen dem Alterungsraum und dem Spinnmaschinenraum eine Luftdurchlaß­ öffnung vorgesehen ist, die eine Luftklappe bzw. Abdeckung aufweist, die verstellbar ist, um die Durchflußmenge zu re­ geln.

Die Luft, die aus dem Alterungsraum in den Spinnmaschinenraum fließt, geht durch das betreffende Rohr, das die beiden Räume verbindet, und durch die Luftdurchlaßöffnung nach unten. Un­ ter normalen Betriebsbedingungen sind die Strömungswider­ stände darin so definiert, daß sie in einem richtigen Ver­ hältnis zueinander stehen, so daß in dem betreffenden Rohr eine vorgegebene Strömungsgeschwindigkeit erreicht wird. Wenn sich jedoch der Mäandrierzustand der Lunte in dem Rohr än­ dert, wird der in dem System aufrechterhaltene stetige Zu­ stand gestört, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit der das Rohr passierenden Luft sowie die Trocknung der Lunte geändert werden.

Um dieses Problem zu verhindern, wird gemäß der Erfindung das Ausmaß der Freigabe der Öffnung mit Hilfe der Klappe bzw. Ab­ deckung entsprechend der Änderung des Strömungswiderstandes in dem Rohr so eingestellt, daß das Verhältnis der Strömungs­ widerstände zwischen der Öffnung einerseits und den Rohren andererseits auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird, d. h., daß dann, wenn der Luntenfüllgrad zunimmt, zur Erhöhung des Strömungswiderstandes die Luftdurchlaßöffnung verengt wird und andererseits, daß dann, wenn der Luntenfüllgrad absinkt, um den Strömungswiderstand zu verringern, die Öffnung erwei­ tert wird. Auf diese Weise bleibt selbst dann, wenn der Lun­ tenfüllgrad in dem Rohr variiert, die Strömungsgeschwindig­ keit des Luftstroms, der nach unten durch das Rohr fließt, unverändert, so daß die Lunte der Spinnmaschine mit einem konstanten Feuchtigkeitsgehalt zugeführt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben werden, die in der Zeichnung gezeigt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2a und 2b eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht einer Luftdurchlaßöffnung mit einer verstellbaren Klappe bzw. Abdeckung für eine Anlage gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Ansicht von Mäandrierzu­ ständen einer Lunte in einem Rohr; und

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines weiteren Aus­ führungsbeispiels einer Anlage gemäß der Er­ findung.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein schematische Seitenansicht bzw. einen Querschnitt einer Anlage mit einem Spinnmaschinenraum und einem Alterungsraum und mit einem Luntenzuführsystem.

In dem unten gelegenen Spinnmaschinenraum 1 sind mehrere Spinnmaschinen 2 angeordnet. In der Zeichnung ist jedoch nur eine dieser Spinnmaschinen dargestellt, welche mehrere Spinn­ einheiten umfaßt, von denen jede ein Streckwerk 3 und eine Spindel 4 aufweist. Die Spinneinheiten sind auf der betref­ fenden Seite der Spinnmaschine nebeneinander angeordnet. Im Inneren des Spinnmaschinenraums ist die Luft derart klimati­ siert, daß sich eine hohe Temperatur im Bereich von 32 bis 35°C und eine niedrige relative Luftfeuchtigkeit im Bereich von 38 bis 43% ergibt. Der oben gelegene Alterungsraum 5 ist so klimatisiert, daß sich eine relativ niedrige Temperatur in einem Bereich von 23 bis 26°C und eine hohe relative Luft­ feuchtigkeit in einem Bereich von 66 bis 74% ergibt, so daß eine Lunte 8, die sich in einer Kanne 7 befindet, die in dem Alterungsraum 5 aufbewahrt wird, einen geeigneten Feuchtig­ keitsgehalt behält - in einem Bereich von 6,8% bis 8,0% für den Fall von Baumwolle - wenn die Lunte das Streckwerk 3 der Spinnmaschine erreicht.

Am Boden des Alterungsraumes 5 ist ein Spalt 9 (eine Luft­ durchlaßöffnung) vorgesehen, durch den mehrere Rohre 10 im wesentlichen senkrecht nach unten zu einem Einlaß des Streck­ werks 3 der im Spinnmaschinenraum 1 befindlichen Spinnmaschi­ ne 2 führen.

Wie oben erläutert, wird der Luftdruck in dem Alterungsraum 5 auf einem etwas höheren Wert gehalten als in dem Spinnmaschi­ nenraum 1, um beim Aufsteigen der eine hohe Temperatur auf­ weisenden Luft aus dem Spinnmaschinenraum 1 in den Alterungs­ raum 5 eine Kondensation bzw. eine Taubildung zu vermeiden. Folglich flieht ständig ein Luftstrom durch den Spalt 9 und die Rohre 10 nach unten.

Eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Ausmaß der Öffnung des Spalts 9 einstellbar ist. Es ist also, wie in Fig. 2 gezeigt, am Boden des Alterungsraumes 5 eine Klappe bzw. Abdeckung 11 vorgesehen, die in horizonta­ ler Richtung hin- und herbewegbar ist, um einen Teil des Spalts 9 abzudecken.

Der Zweck der Abdeckung 11 besteht darin, die Durchflußmenge der Luft zu regeln, die aus dem Alterungsraum 5 durch den Spalt 9 hindurch in den Spinnmaschinenraum 1 fliegt. Die Luft fließt also von dem Alterungsraum 5, in dem ein höherer Druck aufrechterhalten wird, in den Spinnmaschinenraum 1, in dem ein niedrigerer Druck aufrechterhalten wird, und zwar durch den Spalt 9 und die einzelnen Rohre 10. Bei einem idealen Betriebszustand wird die Lunte 8 in dem Rohr 10 durch Ver­ dampfen eines Teils der in der Lunte enthaltenen Feuchtigkeit während ihrer Bewegung bzw. Verlagerung von der Zone niedri­ ger Temperatur in die Zone hoher Temperatur getrocknet, wäh­ rend sie der nach unten gerichteten Luftströmung ausgesetzt ist und mit dem richtigen Feuchtigkeitsgehalt in das Streck­ werk der Spinnmaschine eingeführt. Das Ausmaß der Trocknung der Lunte ändert sich in Abhängigkeit mit der Strömungsge­ schwindigkeit der Luft in dem Rohr. Je höher die Strömungsge­ schwindigkeit ist, desto stärker ist das Ausmaß der Trocknung.

Wie oben erwähnt und wie in Fig. 3 gezeigt wandert die Lunte durch das Rohr 10 in mäandrierender Weise aufgrund einer Gleichgewichtsbedingung zwischen dem Eigengewicht und dem Reibwiderstand an der Innenwand des Rohrs. Wenn sich der Zu­ stand des Mäandrierens ändert, beispielsweise von dem in Fig. 3a gezeigten Zustand in den in Fig. 3b gezeigten Zu­ stand, und zwar in Abhängigkeit von Änderungen der Betriebs­ bedingungen, dann nimmt der Strömungswiderstand aufgrund der Reduzierung des Füllgrads, mit dem die Lunte das Rohr 10 füllt, ab, was zu einem Ansteigen der Strömungsgeschwindig­ keit der durch das betreffende Rohr 10 fließenden Luft führt. Im Ergebnis kann daher kein gleichmäßiger Spinnvorgang erwar­ tet werden, da dem Streckwerk eine übermäßig getrocknete Lun­ te zugeführt wird.

Gemäß der Erfindung wird die Abdeckung 11 von der in Fig. 2a mit ausgezogenen Linien eingezeichneten Position A in die mit strichpunktierten Linien eingezeichnete Position B bewegt, um einen zuvor durch die Abdeckung 11 abgedeckten Teil des Spalts 9 freizugeben und den freien Querschnitt für den Spalt 9 zu vergrößern, wie dies auch in der linken und der rechten Teilfigur der Fig. 2b dargestellt ist. Da die Freigabe eines größeren Teils des Spalts 9 den Strömungswiderstand im Spalt 9 reduziert, kann die Luft leichter durch den Spalt 9 hin­ durchströmen, so daß folglich die Strömungsgeschwindigkeit der durch die einzelnen Rohre 10 fließenden Luft verringert wird.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, den Strömungswiderstand in dem Spalt 9 ständig auf den Strömungswiderstand in den Rohren 10 abzustimme indem die Abdeckung 11 so verstellt wird, daß der freie Querschnitt im Bereich des Spalts 9 geändert wird. Selbst wenn der Füllgrad einer Lunte in dem Rohr 10 schwankt, ist es also möglich, die Strömungsgeschwindigkeit der durch das Rohr 10 strömenden Luft auf einem vorgegebenen Wert zu halten und der Spinnmaschine stets eine Lunte zuzu­ führen, die den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt hat.

Obwohl der Alterungsraum 5 beim betrachteten Ausführungsbeispiel nur in einem zweiten Stockwerk vorgesehen ist, ist die Erfindung nicht auf diese Variante beschränkt, sondern kann auch Anlagen umfassen, in denen Alterungsräume 5 sowohl im zweiten als auch im dritten Stockwerk vorgesehen ist, wie dies in Fig. 4 der Zeichnung gezeigt ist.

Claims (4)

1. Anlage zum Regulieren des Feuchtigkeitsgehalts in einer dem Streckwerk einer Spinnmaschine zuzuführenden Lunte, wobei die Lunte von einem in einem oberen Stockwerk be­ findlichen Alterungsraum über ein Verbindungsrohr in einen Spinnmaschinenraum überführt wird, der sich im un­ teren Streckwerk befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruck in dem Alte­ rungsraum (5) auf einen höheren Wert eingestellt ist als in dem Spinnmaschinenraum (1), so daß ständig ein Luft­ strom durch das Rohr (10) aus dem Alterungsraum (5) in den Spinnmaschinenraum (1) nach unten fließt, und daß zwischen dem Alterungsraum (5) und dem Spinnmaschinen­ raum (1) eine Luftdurchlaßöffnung (9) vorgesehen ist, die eine Abdeckung (11) aufweist, die verstellbar ist, um die Durchflußmenge zu regeln.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in dem Alterungsraum (5) auf eine Temperatur in einem Bereich von 23 bis 26°C und eine relative Feuch­ tigkeit in einem Bereich von 66 bis 74% klimatisiert ist und daß die Luft in dem Spinnmaschinenraum (1) auf eine Temperatur in einem Bereich von 32 bis 35°C und eine relative Feuchtigkeit in einem Bereich von 38 bis 43% eingestellt ist.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alterungsraum (5) im zweiten Stockwerk vorgesehen ist.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alterungsraum (5) sowohl im zweiten als auch im dritten Stockwerk vorgesehen ist.