EP2620532A1

EP2620532A1 - Luftspinnmaschine mit einem Reinigungsorgan sowie Verfahren zum Reinigen der Wirbelkammer einer Luftspinnmaschine

Info

Publication number: EP2620532A1
Application number: EP13151171.9A
Authority: EP
Inventors: Gernot SCHÄFFLER; Markus Kübler; Nikolaus Schoch
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2013-01-14
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2033-01-14
Also published as: EP2620532B1; CN103225146A; DE102012100674A1; JP6169852B2; CN103225146B; JP2013167045A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftspinnmaschine zur Herstellung eines Garns (1) aus einem Faserverband (2), wobei die Luftspinnmaschine zumindest eine Spinnstelle umfasst, wobei die Spinnstelle eine Wirbelkammer (3) mit einer Einlauföffnung (4) für den Faserverband (2) und ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer (3) erstreckendes Garnbildungselement (5) mit einer Einlassmündung (6) für das Garn (1) aufweist, wobei der Wirbelkammer (3) in Richtung des Garnbildungselements (5) ausgerichtete Spinndüsen (7) zugeordnet sind, über die Luft in die Wirbelkammer (3) einbringbar ist, um dem Faserverband (2) im Bereich der Einlassmündung (6) eine Drehung zu erteilen, wobei der Wirbelkammer (3) ein Austrittskanal (8) zugeordnet ist, über den zumindest ein Teil der über die Spinndüsen (7) eingebrachten Luft abführbar ist, und wobei das Garnbildungselement (5) einen an die Einlassmündung (6) angrenzenden Abzugskanal (9) aufweist, über den das Garn (1) aus der Wirbelkammer (3) abziehbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Luftspinnmaschine zumindest ein Reinigungsorgan (10) mit einem Zulauf (11) und einem Auslass (12) für ein Reinigungsmedium (13) besitzt, wobei ein dem Reinigungsorgan (10) über den Zulauf (11) zugeführtes Reinigungsmedium (13) während des Reinigungsschritts in die Wirbelkammer (3) einbringbar ist. Ferner wird ein entsprechendes Verfahren zur Reinigung der Wirbelkammer (3) mit Hilfe des Reinigungsmediums vorgeschlagen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftspinnmaschine zur Herstellung eines Garns aus einem Faserverband, wobei die Luftspinnmaschine zumindest eine Spinnstelle umfasst, wobei die Spinnstelle eine Wirbelkammer mit einer Einlauföffnung für den Faserverband und ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer erstreckendes Garnbildungselement mit einer Einlassmündung für das Garn aufweist, wobei der Wirbelkammer in Richtung des Garnbildungselements ausgerichtete Spinndüsen zugeordnet sind, über die Luft in die Wirbelkammer einbringbar ist, um dem Faserverband im Bereich der Einlassmündung eine Drehung zu erteilen, wobei der Wirbelkammer ein Austrittskanal zugeordnet ist, über den zumindest ein Teil der über die Spinndüsen eingebrachten Luft abführbar ist, und wobei das Garnbildungselement einen an die Einlassmündung angrenzenden Abzugskanal aufweist, über den das Garn aus der Wirbelkammer abziehbar ist. Ferner wird ein Verfahren zum Reinigen einer Wirbelkammer einer Luftspinnmaschine vorgeschlagen, wobei die Luftspinnmaschine zumindest eine Spinnstelle umfasst, wobei die Spinnstelle eine Wirbelkammer mit einer Einlauföffnung für den Faserverband und ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer erstreckendes Garnbildungselement mit einer Einlassmündung für das Garn aufweist, wobei der Wirbelkammer in Richtung des Garnbildungselements ausgerichtete Spinndüsen zugeordnet sind, über die während der Garnherstellung Luft in die Wirbelkammer eingebracht wird, um dem Faserverband im Bereich der Einlassmündung des Garnbildungselements eine Drehung zu erteilen, wobei der Wirbelkammer ein Austrittskanal zugeordnet ist, über den zumindest ein Teil der über die Spinndüsen während der Garnherstellung eingebrachten Luft abgeführt wird, und wobei das Garnbildungselement einen an die Einlassmündung angrenzenden Abzugskanal aufweist, über den das Garn während der Garnherstellung aus der Wirbelkammer abgezogen wird. Gattungsgemäße Luftspinnmaschinen dienen der Herstellung eines Garns aus einem länglichen Faserverband mit Hilfe einer durch die Spinndüsen innerhalb der Wirbelkammer erzeugten Wirbelluftströmung. Die äußeren Fasern des Faserverbands werden hierbei im Bereich der genannten Einlassmündung des Garnbildungselements um die innenliegenden Fasern (Kern) gewunden, so dass im Ergebnis ein stabiles Garn mit einer echten Drehung entsteht, welches schließlich über den Abzugskanal aus der Wirbelkammer abgeführt und auf eine Spule aufgewickelt werden kann.
Da mit dem Faserverband zwangsläufig auch entsprechend mitgeführte Verunreinigungen (Honigtau, Avivage, Schmutzstoffe, etc.) in die Wirbelkammer gelangen, kommt es mit zunehmendem Spinnbetrieb zu einer Verunreinigung des Wirbelkammerinnenraums und insbesondere der Oberfläche des meist spindelförmigen Garnbildungselements. Dies führt schließlich zu einer negativen Beeinträchtigung der Garneigenschaften, so dass die Wirbelkammer inklusive des Garnbildungselements in regelmäßigen Abständen gereinigt werden muss. Um eine entsprechende Reinigung durchführen zu können, ist es beispielsweise bekannt, das Garnbildungselement längs des Abzugskanals verschieblich auszugestalten, um die Zugänglichkeit der zu reinigenden Flächen zu verbessern. Eine entsprechend ausgebildete Spinnkammer ist beispielsweise der DE 103 33 411 A1 zu entnehmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Luftspinnmaschine vorzuschlagen, deren Wirbelkammer auf besonders einfache und dennoch zuverlässige Weise von sich während des Spinnprozesses angesammelten Verunreinigungen befreit werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Luftspinnmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß zeichnet sich die Luftspinnmaschine dadurch aus, dass sie zumindest ein Reinigungsorgan mit einem Zulauf und einem Auslass für ein Reinigungsmedium besitzt, wobei ein dem Reinigungsorgan über den Zulauf zugeführtes Reinigungsmedium während des Reinigungsschritts über den Auslass in die Wirbelkammer einbringbar ist. Mit anderen Worten verfügt die Luftspinnmaschine über eine das Reinigungsorgan umfassende Reinigungsvorrichtung, mit deren Hilfe eine insbesondere automatische Reinigung der Wirbelkammer und damit auch des Garnbildungselements möglich ist. Während des Reinigungsschritts wird der Wirbelkammer ein flüssiges, gasförmiges oder festes (z. B. pulverförmiges) Reinigungsmedium zugeführt. Das Reinigungsorgan steht hierbei vorzugsweise über seinen Zulauf mit einer Pumpe oder einer das Reinigungsmedium führenden Überdruckleitung in Verbindung, so dass das Reinigungsmedium im Ergebnis über den Auslass in die Wirbelkammer bzw. deren Einlauföffnung gepresst wird. Das Reinigungsmedium nimmt schließlich den Weg bis zur Oberfläche des Garnbildungselements, den auch der Faserverband während des Spinnprozesses nehmen muss. Hierbei kommt es zu einer Aufnahme der Verunreinigungen, die schließlich gemeinsam mit dem Reinigungsmedium aus der Wirbelkammer ausgetragen werden können. In einer möglichen Ausführungsform wird das Reinigungsorgan durch einen Eintrittskanal (z. B. in Form einer Bohrung in der die Wirbelkammer umgebenden Wandung) gebildet, dessen Auslass im Bereich der Einlauföffnung oder der der Einlassmündung des Garnbildungselements benachbarten Wandabschnitts der Wirbelkammer angeordnet ist. Der Eintrittskanal kann ferner starr mit dem Zulauf (über den das Reinigungsmedium während des Reinigungsschritts zugeführt wird) verbunden sein oder einteilig in diesen übergehen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Luftspinnmaschine zumindest ein Reinigungsorgan mit einem Zulauf und einem Auslass für ein Reinigungsmedium besitzt, wobei der Auslass des Reinigungsorgans während eines Reinigungsschritts dichtend mit der Einlauföffnung der Wirbelkammer in Kontakt bringbar ist, so dass ein dem Reinigungsorgan über den Zulauf zugeführtes Reinigungsmedium während des Reinigungsschritts über den Auslass und schließlich über die Einlauföffnung in die Wirbelkammer einbringbar ist. Das Reinigungsorgan ist somit ein von der die Wirbelkammer umgebenden Wandung getrenntes und vorzugsweise beweglich gelagertes Bauteil und dient als Koppelglied zwischen einem Reservoir für das Reinigungsmedium und der die Wirbelkammer umgebenden Wandung. Soll ein Reinigungsschritt durchgeführt werden, so muss lediglich die Zufuhr des Faserverbands gestoppt und das Reinigungsorgan mit der besagten Wandung in flüssigkeits- bzw. gasdichten Kontakt gebracht werden. Die Zufuhr des Reinigungsmediums erfolgt schließlich über den Auslass des Reinigungsorgans und der benachbarten Einlauföffnung der Wirbelkammer.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Austrittskanal der Wirbelkammer mit einer schaltbaren Strömungsweiche verbunden ist, welche einerseits mit einer Luftabzugsleitung und andererseits mit einer Leitung zur Abfuhr des Reinigungsmediums in Verbindung steht. Hierdurch kann der Austrittskanal je nach Stellung der Strömungsweiche entweder in die Luftabzugsleitung oder in die Leitung zur Abfuhr des Reinigungsmediums übergehen. Mit anderen Worten verlässt also sowohl die Luft während des Spinnprozesses als auch das Reinigungsmedium während des Reinigungsschritts die Wirbelkammer über dieselbe Öffnung, nämlich den Austrittskanal. Um jedoch ein Eindringen des Reinigungsmediums in den Luftkreislauf der Luftspinnmaschine zu verhindern, wird in den Austrittskanal eine, vorzugsweise mit Hilfe eines Antriebs über eine Steuereinheit schaltbare, Strömungsweiche platziert. Die Leitung zur Abfuhr des Reinigungsmediums kann schließlich mit einem Vorratsbehältnis für das Reinigungsmedium verbunden sein, so dass das Reinigungsmedium während des Reinigungsschritts im Kreislauf gefördert werden (eventuell unter Zwischenschaltung einer Filtervorrichtung zur Entfernung der Verunreinigungen aus dem Reinigungsmedium).
Alternativ kann es auch vorteilhaft sein, wenn der Wirbelkammer ein separater Abführkanal zum Abführen des während des Reinigungsschritts in die Wirbelkammer eingebrachten Reinigungsmediums zugeordnet ist. In diesem Fall verlässt das Reinigungsmedium die Wirbelkammer nicht über den für den Austritt der Luft vorgesehene Austrittskanal (der beispielsweise mit einer Unterdruckquelle verbunden ist). Vielmehr ist ein separater Kanal vorhanden, über den das Reinigungsmedium während des Reinigungsschritts abgezogen wird. Dieser Kanal kann wiederum mit einem Vorratsbehältnis und/oder einer Pumpe für das Reinigungsmedium verbunden sein.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Einlassmündung des Garnbildungselements in axialer Richtung des Abzugskanals gesehen zwischen der Einlauföffnung und der in die Wirbelkammer mündenden Öffnung des Austrittskanal bzw. zwischen der Einlauföffnung und der in die Wirbelkammer mündenden Öffnung des Abführkanals angeordnet ist. Die für die Abfuhr des Reinigungsmediums wahlweise vorhandenen Kanäle (Austrittskanal bzw. Abführkanal) sind somit in einem Bereich platziert, der sicherstellt, dass das Reinigungsmedium einen Großteil der Wirbelkammer durchströmen muss. Insbesondere kommt es hierbei mit der die Einlassmündung des Abzugskanals aufweisenden Spitze des Garnbildungselements in innigen Kontakt, so dass eine Entfernung von dort abgelagerten Verunreinigungen sichergestellt ist. Der Austrittskanal bzw. der Abführkanal sind zudem in einer Draufsicht auf die Einlassmündung vorzugsweise auf der der Einlauföffnung gegenüberliegenden Seite der Wirbelkammer platziert, um sicherzustellen, dass das Reinigungsmedium um das Garnbildungselement herumströmen muss.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Reinigungsorgan im Bereich des Auslasses eine Dichtung ausweist. Hierdurch kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass während des Reinigungsschritts kein Reinigungsmedium zwischen dem Reinigungsorgan und der die Wirbelkammer umgebenden Wandung, an der das Reinigungsorgan anliegt, austreten kann. Vielmehr strömt das gesamte dem Reinigungsorgan über dessen Zulauf zugeführte Reinigungsmedium über die Einlauföffnung in die Wirbelkammer, selbst wenn das Reinigungsmedium mit einem gewissen Überdruck eingepresst wird. Die Dichtung kann als Ringdichtung ausgebildet sein und besteht beispielsweise aus einem den Auslass des Reinigungsorgans umgebenden Gummi.
Vorteilhaft ist es, wenn das Reinigungsorgan mit einem Trägerelement in Verbindung steht und mit dessen Hilfe relativ zur Einlauföffnung der Wirbelkammer bewegbar ist. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil die Einlauföffnung während des normalen Spinnprozesses für den Faserverband zugänglich sein muss. Befindet sich das Reinigungsorgan an einem Trägerelement (beispielsweise in Form eines einen Antrieb aufweisenden Trägerarms), so kann das Reinigungsorgan für den Reinigungsschritt in Richtung der Einlauföffnung bewegt, beispielsweise verschwenkt werden. Nach Abschluss des Reinigungsschritts wird das Reinigungsorgan schließlich wieder so weit von der Einlauföffnung wegbewegt, dass der Wirbelkammer erneut ein Faserverband zugeführt werden kann.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Luftspinnmaschine mehrere Spinnstellen umfasst, wobei jeweils einer Spinnstellen ein eigenes oder einer Gruppe von mehreren Spinnstellen ein gemeinsames Reinigungsorgan zugeordnet ist, wobei das Reinigungsorgan im letztgenannten Fall den einzelnen Spinnstellen je nach Bedarf zustellbar ist. Das Reinigungsorgan kann hierbei, wie beschrieben, mit einem Trägerelement in Verbindung stehen, welches das Reinigungsorgan in Abhängigkeit von den Reinigungsschritt auslösenden Parametern (Betriebszeit der Luftspinnmaschine, zu verspinnendes Fasermaterial, Spinngeschwindigkeit, etc.) der jeweiligen Spinnstelle zugestellt wird. Beispielsweise wäre es denkbar, die Wirbelkammern zweier benachbarter Spinnstellen mit einem Reinigungsorgan zu bedienen, welches zwischen den beiden Spinnstellen gelagert ist.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Luftspinnmaschine mehrere Spinnstellen umfasst und wenn das Reinigungsorgan Bestandteil eines entlang der Spinnstellen patrouillierenden Serviceroboters der Luftspinnmaschine ist. Entsprechende Serviceroboter kommen herkömmlicherweise zum Einsatz, um im Falle eines Garnbruchs oder -fehlers ein Wiederanspinnen einzuleiten oder eine volle Spule gegen eine leere Spule auszutauschen. Weist nun der Serviceroboter zusätzlich oder ausschließlich die beschriebene Reinigungsvorrichtung auf, so ist eine Reinigung aller oder einer Vielzahl der Spinnstellen einer Luftspinnmaschinen mit nur einem Reinigungsorgan möglich. Der Serviceroboter kann zudem über ein eigenes Vorratsbehältnis mit Reinigungsmedium, eine Pumpe zum Einführen des Reinigungsmediums in die Wirbelkammer, oder auch eine Filtereinrichtung zum Abscheiden der aus der Wirbelkammer entfernten Verunreinigungen aus dem Reinigungsmedium verfügen. Alternativ zu einem mitgeführten Vorratsbehältnis kann der Serviceroboter auch über ein Kopplungssystem verfügen, mit dem er an der zu reinigenden Spinnstelle mit einem das Reinigungsmedium transportierenden Leitungssystem der Luftspinnmaschine verbindbar ist. Steht das Reinigungsmedium unter einem gewissen Überdruck und ist eine Abführleitung für das die Wirbelkammer bereits passierte Reinigungsmedium vorhanden, so kann auf eine servicerobotereigene Pumpe verzichtet werden.
Wie bereits ausgeführt, ist es von Vorteil, wenn die Luftspinnmaschine ein Vorratsbehältnis für das Reinigungsmedium besitzt, das mit dem Reinigungsorgan und/oder mit dem Absaugkanal bzw. dem Austrittskanal der Wirbelkammer in Verbindung steht oder in Verbindung bringbar ist. Das Vorratsbehältnis kann hierbei am Maschinengestell der Luftspinnmaschine befestig oder aber auch Bestandteil des Serviceroboters sein. Ferner steht das Vorratsbehältnis vorzugsweise mit einer Pump- und/oder Filtereinrichtung in Kontakt, um das Reinigungsmedium fördern bzw. von Verunreinigungen befreien zu können. Denkbar ist auch, das Reinigungsorgan mit einer Einwegkartusche zu kombinieren, aus der frisches Reinigungsmedium entnommen und in das verunreinigtes Reinigungsmedium nach Passieren der Wirbelkammer zurückgeführt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Reinigen einer Wirbelkammer einer Luftspinnmaschine zeichnet sich schließlich dadurch aus, dass während eines Reinigungsschritts, während dessen die Garnherstellung unterbrochen ist, ein Reinigungsmedium, vorzugsweise über die Einlauföffnung, in die Wirbelkammer eingebracht wird, und dass das Reinigungsmedium nach Passieren wenigstens eines Teils der Wirbelkammer wieder aus dieser entfernt wird. Die Wirbelkammer wird also mit Hilfe eines noch näher zu beschreibenden Reinigungsmediums automatisch gereinigt, sobald ein Reinigungsmedium in die Wirbelkammer eingebracht wird. Das Reinigungsmedium strömt in die Wirbelkammer ein und nimmt hierbei denselben Weg, den auch der Faserverband während des Spinnprozesses nimmt. Mit anderen Worten kommt das Reinigungsmedium mit genau den Stellen der Wirbelkammer (innere Oberfläche, Oberfläche des Garnbildungselements) in Kontakt, die am häufigsten mit entsprechenden Verunreinigungen belegt sind. Die Verunreinigungen werden schließlich vom Reinigungsmedium gelöst und verlassen mit diesem die Wirbelkammer über den Austrittskanal, über den die Luft die Wirbelkammer während des Spinnprozesses verlässt. Alternativ kann das Reinigungsmedium auch über einen separaten Abführkanal abgeführt werden. Wird das Reinigungsmedium über ein separates, beweglich gelagertes Reinigungsorgan zugeführt, so beginnt das Einbringen beispielsweise, sobald das Reinigungsorgan dichtend mit der die Einlauföffnung aufweisenden Wandung in Kontakt gebracht wurde (das Reinigungsorgan kann beispielsweise nach Unterbrechung der Garnherstellung mit Hilfe eines angetriebenen Trägerelements, beispielsweise mittels eines Trägerarms, in seine Reinigungsposition bewegt, z. B. verschwenkt werden). Alternativ kann das Reinigungsorgan auch durch einen separaten Eintrittskanal der Wirbelkammer gebildet werden, der vorzugsweise in die Einlauföffnung derselben mündet und z. B. starr mit einem Zulauf für das Reinigungsmedium verbunden ist.
Insbesondere ist es äußert vorteilhaft, wenn zu Beginn des Reinigungsschritts ein Auslass des Reinigungsorgans dichtend mit der Einlauföffnung der Wirbelkammer in Kontakt gebracht wird, und wenn das Reinigungsmedium über den Auslass des Reinigungsorgans in die Wirbelkammer eingebracht wird. Weist der Auslass und/oder die die Einlauföffnung umgebende Wandung beispielsweise eine Dichtung auf, so kann verhindert werden, dass das Reinigungsmedium auch bei Beaufschlagung mit Überdruck an der Verbindungsstelle zwischen Reinigungsorgan und der die Wirbelkammer umgebenden Wandung nach außen tritt.
Generell kann als Reinigungsmedium eine Flüssigkeit (z. B. ein Reinigungs- bzw. Lösungsmittel oder ein damit versetztes Trägerfluid, beispielsweise in Form von Wasser), ein Schüttgut (z. B. ein feinkörniges Metall-, Sand- oder Kunststoffpulver), eine mit einem Schüttgut angereicherte Flüssigkeit oder ein mit einer Flüssigkeit und/oder einem Schüttgut angereichertes Gas zum Einsatz kommen. Ferner ist es denkbar, dass das Reinigungsmedium vor seinem Einsatz erwärmt wird um die Reinigungswirkung zusätzlich zu erhöhen.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn während des Einbringens des Reinigungsmediums zumindest zeitweise Luft über die Spinndüsen in die Wirbelkammer eingebracht wird. Hierdurch kommt es zu einer Verstärkung der Reinigungswirkung und insbesondere zu einer Wirbelbildung im Bereich des Garnbildungselements. Handelt es sich bei dem Reinigungsmedium um ein Pulver bzw. ein Pulver-Luft-Gemisch, so erzeugt die über die Spinndüsen eintretende Luft einen Luft-Pulver-Wirbel, der das Garnbildungselement ähnlich einer Sandstrahlvorrichtung von Verunreinigungen befreit. Wird der Wirbelkammer ein flüssiges Reinigungsmedium (z. B. eine fettlösende Flüssigkeit) zugeführt, so entsteht im Bereich des Garnbildungselements eine Luft-Flüssigkeitverwirbelung, welche die jeweils überstrichenen Oberflächen ähnlich einem Hochdruckreiniger reinigt. Die Luft kann in allen Fällen kontinuierlich oder aber auch pulsartig in die Wirbelkammer eingebracht werden, wobei der Luftdruck bzw. der Luftvolumenstrom jeweils größer oder kleiner als während des Spinnprozesses sein kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Reinigungsmedium über den Austrittskanal, über den während der Garnherstellung Luft abgeführt wird, oder einen separaten Abführkanal aus der Wirbelkammer abgesaugt wird. Im erst genannten Fall kann im Anschluss an den Austrittskanal eine Strömungsweise vorhanden sein, die von der Luft (während des Spinnprozesses) oder dem Reinigungsmedium (während des Reinigungsschritts) passiert werden muss. Die Strömungsweiche kann beispielsweise mit Hilfe eines Antriebs und über eine Steuerung in die jeweilige Stellung gebracht werden. Besitzt die Wirbelkammer einen separaten Abführkanal für das Reinigungsmedium, so kann es von Vorteil sein, wenn der Austrittskanal während des Reinigungsschritts und der Abführkanal während des Spinnprozesses verschlossen ist, um einen Austritt des jeweiligen Mediums über den falschen Ausgang zu vermeiden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn am Ende des Reinigungsschritts die Zufuhr des Reinigungsmediums gestoppt und anschließend das Reinigungsorgan wieder von der Einlauföffnung der Wirbelkammer entfernt und mit der Herstellung des Garns begonnen wird. Durch das Entfernen des Reinigungsorgans von der Einlauföffnung wird sichergestellt, dass der Faserverband während des Spinnprozesses ungestört in die Einlauföffnung eintreten kann.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:

Figur 1: eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer Spinnstelle einer erfindungsgemäßen Luftspinnmaschine,
Figur 2: die Ansicht gemäß Figur 1 mit auf dem Garnbildungselement abgelagerten Verunreinigungen,
Figur 3: die Ansicht gemäß Figur 2 mit einem erfindungsgemäßen Reinigungsorgan,
Figur 4: die Ansicht gemäß Figur 3 mit aufgesetztem Reinigungsorgan,
Figur 5: die Ansicht gemäß Figur 4 während eines erfindungsgemäßen Reinigungsschritts,
Figur 6: eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer alternativen Ausführungsform einer Spinnstelle einer erfindungsgemäßen Luftspinnmaschine,
Figur 7: eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Serviceroboters an einer Spinnstelle einer erfindungsgemäßen Luftspinnmaschine,
Figur 8: eine schematische Darstellung der möglichen Abfuhr von Luft und von Reinigungsmedium aus einer Spinnstelle einer erfindungsgemäßen Luftspinnmaschine, und
Figur 9: eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Spinnstelle einer erfindungsgemäßen Luftspinnmaschine.

Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts einer Spinnstelle einer erfindungsgemäßen Luftspinnmaschine. Die Luftspinnmaschine umfasst in der Regel ein nicht gezeigtes Streckwerk, das mit einem Faserverband 2, beispielsweise in Form eines doublierten Faserbands 2, beliefert wird. Ferner umfasst die Spinnstelle eine Wirbelkammer 3, die in Transportrichtung des Faserverbands 2 gesehen nach dem Streckwerk platziert ist und in der die eigentliche Garnherstellung erfolgt.
Innerhalb der Wirbelkammer 3 wird der Faserverband 2 bzw. mindestens ein Teil der Fasern des Faserverbands 2 nach Passieren einer Einlauföffnung 4 zur Herstellung des gewünschten Garns 1 mit einer Drehung versehen. Die Drehung entsteht hierbei durch eine gezielte Luftströmung im Bereich eines vorzugsweise spindelförmigen Garnbildungselements 5, wobei die Luftströmung durch in der Regel tangential in die Wirbelkammer 3 mündende Spinndüsen 7 erzeugt wird. Die Spinndüsen 7 werden beispielsweise über wenigstens eine Luftleitung 15 sowie eine zwischen der Luftleitung 15 und den Spinndüsen 7 angeordnete Ringleitung 30 mit Luft versorgt, wobei die Luft nach Passieren der Oberfläche des Garnbildungselements 5 die Wirbelkammer 3 über einen Austrittskanal 8 wieder verlässt (der hierfür an eine Unterdruckquelle angeschlossen sein kann).
Ferner kann die Spinnstelle eine durch ein Abzugswalzenpaar gebildete Abzugseinrichtung sowie eine dem Abzugswalzenpaar nachgeschaltete Spulvorrichtung zum Aufwickeln des Garns 1 aufweisen, wobei das Garn 1 über eine Einlassmündung 6 des Garnbildungselements 5 (in deren Bereich auch die Erteilung der Drehung und damit die eigentliche Garnherstellung erfolgt) und den nachfolgenden Abzugskanal 9 aus der Spinnstelle abgezogen wird.
Während des Spinnprozesses ist es nun nicht zu vermeiden, dass sich im Bereich der Einlassmündung 6 des Garnbildungselements 5 bzw. der Innenwandung der Wirbelkammer 3 Verunreinigungen 24 (Honigtau, Faserpartikeln, Avivage) ablagern (siehe Figur 2), die den Spinnprozess negativ beeinflussen.
Um eine schnelle und zuverlässige Reinigung der Wirbelkammer 3 inklusive des Garnbildungselements 5 zu ermöglichen, verfügt die erfindungsgemäße Luftspinnmaschine nun zumindest über ein Reinigungsorgan 10, wie es beispielsweise in den Figuren 3 bis 5 dargestellt ist.
Das Reinigungsorgan 10 weist einen (beispielsweise über ein Pumpe 23 mit einem Vorratsbehältnis 21 in Verbindung stehenden) Zulauf 11 und einen entsprechend mit der Einlauföffnung 4 der Wirbelkammer 3 in Kontakt bringbaren Auslass 12 für ein noch näher zu beschreibendes Reinigungsmedium 13 auf.
Während eines intervallartig durchgeführten Reinigungsschritts wird die Zufuhr des Faserverbands 2 in die Wirbelkammer 3 unterbrochen und das Reinigungsorgan 10 soweit an die Spinnstelle bewegt, bis es über seinen Auslass 12 dichtend an der die Einlauföffnung 4 umgebenden Wandung der Spinnstelle anliegt. Um während des Reinigungsschritts ein ungewolltes Austreten des Reinigungsmediums 13 zwischen dem Reinigungsorgan 10 und der genannten Wandung zu verhindern, kann im Bereich des Auslasses 12 oder der gegenüberliegenden Wandung eine die Einlauföffnung 4 umgebende Dichtung 18 vorgesehen sein.
Nachdem nun der den Auslass 12 aufweisende Bereich des Reinigungsorgans 10, beispielsweise mit Hilfe eines das Reinigungsorgan 10 tragenden und mittels Antrieb bewegbaren Trägerelements 19, auf die Wandung aufgesetzt wurde (Figur 4), wird über den Auslass 12 ein dem Reinigungsorgan 10 über dessen Zulauf 11 zugeführtes Reinigungsmedium 13 in die Wirbelkammer 3 eingeleitet. Das Einleiten erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer Pumpe 23, die das Reinigungsmedium 13 in die Wirbelkammer 3 presst.
Als Reinigungsmedium 13 kann alternativ eine Flüssigkeit (z. B. mit Reinigungsmittel bzw. Lösungsmittel versetztes Wasser), ein Schüttgut 22 (z. B. ein feines Reinigungspulver), eine mit einem Schüttgut 22 angereicherte Flüssigkeit oder aber auch ein mit einer Flüssigkeit und/oder einem Schüttgut 22 angereichertes Gas zum Einsatz kommen.
Das Reinigungsmedium 13 umströmt nach Passieren der Einlauföffnung 4 sämtliche Oberflächenabschnitte, die während des Spinnprozesses vom Fasermaterial passiert werden. Hierbei kommt es folglich auch mit den Verunreinigungen 24 in Kontakt und bewirkt dabei ein Ablösen derselben (siehe Figur 5). Nach Passieren des Garnbildungselements 5 verlässt das mit den Verunreinigungen 24 angereicherte Reinigungsmedium 13 die Wirbelkammer 3 beispielsweise über den Austrittskanal 8, über den während des Spinnprozesses die Luft abgesaugt wird.
Um das Reinigungsmedium 13 hierbei separat abführen zu können, kann der Austrittskanal 8, wie in Figur 8 gezeigt, mit einer Strömungsweiche 14 in Verbindung stehen. Je nach Stellung der Strömungsweise steht der Austrittskanal 8 schließlich entweder (während des Spinnprozesses) mit einer Luftabzugsleitung 29 oder (während des Reinigungsschritts) mit einer Leitung 16 zur Abfuhr des Reinigungsmediums 13 in Verbindung. Letzt genannte Leitung 16 kann wiederum mit dem bereits genannten Vorratsbehältnis 21 in Verbindung stehen, so dass das Reinigungsmedium 13 während des Reinigungsschritts (beispielsweise unter Zwischenschaltung einer Filtereinrichtung zur Abtrennung der mitgeführten Verunreinigungen 24) im Kreislauf geführt werden kann.
Alternativ kann die Wirbelkammer 3 auch über einen separaten Abführkanal 17 verfügen, wie er in den Figuren 6 und 7 gezeigt ist. Die Abfuhr des Reinigungsmediums 13 während des Reinigungsschritts erfolgt in diesem Fall ausschließlich über den Abführkanal 17, während die über die Spinndüsen 7 zugeführte Luft während des Spinnprozesses über den Austrittskanal 8 abgeführt wird.
Um die Reinigungswirkung des zugeführten Reinigungsmediums 13 zu verstärken, kann es zusätzlich vorgesehen sein, während des Reinigungsschritts die Spinndüsen 7 mit Luft zu versorgen (beispielsweise pulsartig). Die Luft strömt in diesem Fall in die Wirbelkammer 3 ein und vermischt sich mit dem zugeführten Reinigungsmedium 13 unter Bildung einer entsprechenden Wirbelströmung im Bereich der die Einlassmündung 6 aufweisenden Spitze des Garnbildungselements 5. Handelt es sich bei dem Reinigungsmedium 13 um einen Feststoff, so erfolgt die Reinigung nach Art eines Sandstrahlvorgangs. Bei Zufuhr einer Flüssigkeit entsteht durch das Zusammenspiel von Reinigungsflüssigkeit und zugeführter Luft die Reinigungswirkung eines Hochdruckreinigers.
Während jeder Spinnstelle ein eigenes Reinigungsorgan 10 zugeordnet sein kann, kann es ebenso von Vorteil sein, wenn das Reinigungsorgan 10 Teil eines entlang der Spinnstellen patrouillierenden Serviceroboters 20 ist. Eine entsprechende Ausführungsform ist in Figur 7 dargestellt. Der Serviceroboter 20 weist in diesem Fall vorzugsweise ein Vorratsbehältnis 21 für das Reinigungsmedium 13 auf, welches mit Hilfe einer in einer Zwischenleitung 25 platzierten Pumpe 23 dem Reinigungsorgan 10 zugeführt werden kann. Das Reinigungsorgan 10 sitzt vorteilhafterweise an einem (z. B. über ein Gelenk 26 und mit Hilfe eines nicht gezeigten Antriebs) bewegbaren Trägerelement 19, so dass es der die Einlauföffnung 4 aufweisende Wandung der Spinnstelle zugeführt und nach Abschluss des Reinigungsvorgangs 10 wieder von dieser entfernt werden kann.
Um den Serviceroboter 20 mit der Spinnstelle zu koppeln, kann dieser schließlich über einen Absaugstutzen 28 verfügen, der mit Hilfe einer Kupplung 27 mit dem Abführkanal 17 der Wirbelkammer 3 dichtend verbunden werden kann.
Alternativ zeigt Figur 8 die bereits erwähnte Strömungsweiche 14, über die der Austrittskanal 8 während des Spinnprozesses mit einer Luftleitung 15 und während des Reinigungsprozesses mit einer Leitung 16 zur Abfuhr des Reinigungsmediums 13 in Verbindung gebracht werden kann. Die Strömungsweiche 14 ist vorzugsweise mit einem Antrieb versehen und mit Hilfe einer Steuereinheit betätigbar.
Abschließend zeigt Figur 9 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spinnstelle. Anstelle des bereits erläuterten separaten Reinigungsorgans 10 wird das Reinigungsorgan 10 hier durch einen Eintrittskanal 31 gebildet, der beispielsweise starr mit einem nicht gezeigten Zulauf für das Reinigungsmedium 13 in Verbindung steht. Das Reinigungsmedium 13 wird schließlich über den Eintrittskanal 31 in die Wirbelkammer 3 gepresst oder aber durch den am Austrittskanal 8 (bzw. einem separat vorhandenen Abführkanal 17) anliegenden Unterdruck in diese gesaugt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.

Bezugszeichenliste

1: Garn
2: Faserverband
3: Wirbelkammer
4: Einlauföffnung
5: Garnbildungselement
6: Einlassmündung
7: Spinndüse
8: Austrittskanal
9: Abzugskanal
10: Reinigungsorgan
11: Zulauf
12: Auslass
13: Reinigungsmedium
14: Strömungsweiche
15: Luftleitung
16: Leitung zur Abfuhr des Reinigungsmediums
17: Abführkanal
18: Dichtung
19: Trägerelement
20: Serviceroboter
21: Vorratsbehältnis
22: Schüttgut
23: Pumpe
24: Verunreinigung
25: Zwischenleitung
26: Gelenk
27: Kupplung
28: Absaugstutzen
29: Luftabzugsleitung
30: Ringleitung
31: Eintrittskanal

Claims

Luftspinnmaschine zur Herstellung eines Garns (1) aus einem Faserverband (2),
- wobei die Luftspinnmaschine zumindest eine Spinnstelle umfasst,

- wobei die Spinnstelle eine Wirbelkammer (3) mit einer Einlauföffnung (4) für den Faserverband (2) und ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer (3) erstreckendes Garnbildungselement (5) mit einer Einlassmündung (6) für das Garn (1) aufweist,

- wobei der Wirbelkammer (3) in Richtung des Garnbildungselements (5) ausgerichtete Spinndüsen (7) zugeordnet sind, über die Luft in die Wirbelkammer (3) einbringbar ist, um dem Faserverband (2) im Bereich der Einlassmündung (6) eine Drehung zu erteilen,

- wobei der Wirbelkammer (3) ein Austrittskanal (8) zugeordnet ist, über den zumindest ein Teil der über die Spinndüsen (7) eingebrachten Luft abführbar ist, und

- wobei das Garnbildungselement (5) einen an die Einlassmündung (6) angrenzenden Abzugskanal (9) aufweist, über den das Garn (1) aus der Wirbelkammer (3) abziehbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Luftspinnmaschine zumindest ein Reinigungsorgan (10) mit einem Zulauf (11) und einem Auslass (12) für ein Reinigungsmedium (13) besitzt,

- wobei ein dem Reinigungsorgan (10) über den Zulauf (11) zugeführtes Reinigungsmedium (13) während eines Reinigungsschritts über den Auslass (12) in die Wirbelkammer (3) einbringbar ist.
Luftspinnmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (12) des Reinigungsorgans (10) während eines Reinigungsschritts dichtend mit der Einlauföffnung (4) der Wirbelkammer (3) in Kontakt bringbar ist, so dass das dem Reinigungsorgan (10) über den Zulauf (11) zugeführte Reinigungsmedium (13) während des Reinigungsschritts über die Einlauföffnung (4) in die Wirbelkammer (3) einbringbar ist.
Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittskanal (8) der Wirbelkammer (3) mit einer schaltbaren Strömungsweiche (14) verbunden ist, welche einerseits mit einer Luftabzugsleitung (29) und andererseits mit einer Leitung (16) zur Abfuhr des Reinigungsmediums (13) in Verbindung steht, so dass der Austrittskanal (8) je nach Stellung der Strömungsweiche (14) entweder in die Luftabzugsleitung (29) oder in die Leitung (16) zur Abfuhr des Reinigungsmediums (13) übergeht.
Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbelkammer (3) ein Abführkanal (17) zum Abführen des während des Reinigungsschritts in die Wirbelkammer (3) eingebrachten Reinigungsmediums (13) zugeordnet ist.
Luftspinnmaschine gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassmündung (6) des Garnbildungselements (5) in axialer Richtung des Abzugskanals (9) gesehen zwischen der Einlauföffnung (4) und dem Austrittskanal (8) bzw. der Einlauföffnung (4) und dem Abführkanal (17) angeordnet ist.
Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsorgan (10) im Bereich des Auslasses (12) eine Dichtung (18) aufweist und/oder dass das Reinigungsorgan (10) mit einem Trägerelement (19) in Verbindung steht und mit dessen Hilfe relativ zur Einlauföffnung (4) der Wirbelkammer (3) bewegbar ist.
Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftspinnmaschine mehrere Spinnstellen umfasst, wobei jeweils einer Spinnstellen ein eigenes oder einer Gruppe von mehreren Spinnstellen ein gemeinsames Reinigungsorgan (10) zugeordnet ist, wobei das Reinigungsorgan (10) im letztgenannten Fall den einzelnen Spinnstellen je nach Bedarf zustellbar ist.
Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftspinnmaschine mehrere Spinnstellen umfasst und dass das Reinigungsorgan (10) Bestandteil eines entlang der Spinnstellen patrouillierenden Serviceroboters (20) der Luftspinnmaschine ist.
Luftspinnmaschine gemäß einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftspinnmaschine ein Vorratsbehältnis (21) für das Reinigungsmedium (13) besitzt, das mit dem Reinigungsorgan (10) und/oder mit dem Absaugkanal bzw. dem Austrittskanal (8) der Wirbelkammer (3) in Verbindung steht.
Verfahren zum Reinigen einer Wirbelkammer (3) einer Luftspinnmaschine, die der Herstellung eines Garns (1) aus einem Faserverband (2) dient,
- wobei die Luftspinnmaschine zumindest eine Spinnstelle umfasst,

- wobei die Spinnstelle eine Wirbelkammer (3) mit einer Einlauföffnung (4) für den Faserverband (2) und ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer (3) erstreckendes Garnbildungselement (5) mit einer Einlassmündung (6) für das Garn (1) aufweist,

- wobei der Wirbelkammer (3) in Richtung des Garnbildungselements (5) ausgerichtete Spinndüsen (7) zugeordnet sind, über die während der Garnherstellung Luft in die Wirbelkammer (3) eingebracht wird, um dem Faserverband (2) im Bereich der Einlassmündung (6) des Garnbildungselements (5) eine Drehung zu erteilen,

- wobei der Wirbelkammer (3) ein Austrittskanal (8) zugeordnet ist, über den zumindest ein Teil der über die Spinndüsen (7) während der Garnherstellung eingebrachten Luft abgeführt wird, und

- wobei das Garnbildungselement (5) einen an die Einlassmündung (6) angrenzenden Abzugskanal (9) aufweist, über den das Garn (1) während der Garnherstellung aus der Wirbelkammer (3) abgezogen wird,
dadurch gekennzeichnet,
- dass während eines Reinigungsschritts, während dessen die Garnherstellung unterbrochen ist, ein Reinigungsmedium (13), insbesondere über die Einlauföffnung (4), in die Wirbelkammer (3) eingebracht wird,

- und dass das Reinigungsmedium (13) nach Passieren wenigstens eines Teils der Wirbelkammer (3) wieder aus dieser entfernt wird.
Verfahren gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Reinigungsschritts ein Auslass (12) eines Reinigungsorgans (10) dichtend mit der Einlauföffnung (4) der Wirbelkammer (3) in Kontakt gebracht wird, und dass das Reinigungsmedium (13) über den Auslass (12) des Reinigungsorgans (10) in die Wirbelkammer (3) eingebracht wird.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einbringens des Reinigungsmediums (13) zumindest zeitweise Luft über die Spinndüsen (7) in die Wirbelkammer (3) eingebracht wird.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsmedium (13) über den Austrittskanal (8), über den während der Garnherstellung Luft abgeführt wird, oder einen separaten Abführkanal (17) aus der Wirbelkammer (3) abgesaugt wird.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Reinigungsmedium (13) eine Flüssigkeit, ein Schüttgut (22), eine mit einem Schüttgut (22) angereicherte Flüssigkeit oder ein mit einer Flüssigkeit und/oder einem Schüttgut (22) angereichertes Gas zum Einsatz kommt.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Reinigungsschritts die Zufuhr des Reinigungsmediums (13) gestoppt und anschließend das Reinigungsorgan (10) wieder von der Einlauföffnung (4) der Wirbelkammer (3) entfernt und mit der Herstellung des Garns (1) begonnen wird.