EP4015681A1 - Spinnstelle mit einer reinigungsdüse und verfahren zum reinigen eines garnbildungselements - Google Patents

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EP4015681A1
EP4015681A1 EP20215332.6A EP20215332A EP4015681A1 EP 4015681 A1 EP4015681 A1 EP 4015681A1 EP 20215332 A EP20215332 A EP 20215332A EP 4015681 A1 EP4015681 A1 EP 4015681A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning
yarn
forming element
air
spinning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20215332.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sarah MEISSNER
Chandrassekaran Seshayer
Karoline Günther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saurer Intelligent Technology AG
Original Assignee
Saurer Intelligent Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saurer Intelligent Technology AG filed Critical Saurer Intelligent Technology AG
Priority to EP20215332.6A priority Critical patent/EP4015681A1/de
Priority to CN202111550502.8A priority patent/CN114645345A/zh
Priority to BR102021025617-6A priority patent/BR102021025617A2/pt
Priority to US17/554,174 priority patent/US11834759B2/en
Priority to JP2021205367A priority patent/JP2022097468A/ja
Publication of EP4015681A1 publication Critical patent/EP4015681A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/11—Spinning by false-twisting
    • D01H1/115—Spinning by false-twisting using pneumatic means
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/02—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by a fluid, e.g. air vortex
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H2700/00—Spinning or twisting machines; Drafting devices
    • D01H2700/21—Piecing or cleaning in spinning mules
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    • D01H—SPINNING OR TWISTING
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    • D01H4/04—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by contact of fibres with a running surface
    • D01H4/22—Cleaning of running surfaces

Definitions

  • the invention relates to a spinning position of an air-jet spinning machine and a method for cleaning a yarn-forming element of an air-jet spinning nozzle.
  • a drafting sliver is drawn in a defined manner according to the yarn count to be achieved by means of a multi-roller drafting system and then fed to an air spinning nozzle.
  • the outer fibers of the sliver are wound around an internal fiber core by means of a turbulent air flow generated by air nozzles in the area of an inlet opening of a yarn-forming element of the air spinning nozzle, resulting in an air-yarn-specific yarn structure of a parallel yarn core and twisted fibers lying at a certain angle, whereby the wrapping fibers are crucial for the desired strength of the yarn.
  • the air spinning process can be carried out with fibers made of different materials, whereby both natural fibers, such as cotton and/or animal wool, and synthetic fibers, such as polyester, and mixtures of natural and synthetic fibers can be used.
  • synthetic fibers such as polyester
  • polymer residues, polyester fiber fragments and/or finishing agents are often deposited on a surface of a spinning cone of the yarn-forming element.
  • deposits significantly disrupt the air-jet spinning process and significantly reduce the spinning result and thus the yarn quality.
  • yarn breakages can occur during the spinning process due to the increased friction between the surfaces of the air spinning nozzle and the fibers.
  • the air nozzles and other components of the air spinning nozzle can become clogged with deposits, so that the yarn obtained has a lower yarn strength and yarn quality.
  • the invention is therefore based on the object of providing a spinning position of an air-jet spinning machine and a method for cleaning a yarn-forming element of an air-jet spinning nozzle which enable particularly long and trouble-free operation with consistent quality and strength of the yarn produced.
  • the spinning position of an air-jet spinning machine has an air-spinning nozzle with a yarn-forming element arranged within a turbulence chamber for producing a yarn from a fiber sliver fed to the air-spinning nozzle, wherein the air-spinning nozzle can be converted from a closed state for yarn formation into an open state in which the yarn-forming element can be cleaned.
  • At least one cleaning nozzle for cleaning the yarn-forming element when the air spinning nozzle is open is assigned to the spinning station or is arranged on the spinning station, with the cleaning nozzle being designed, in particular positioned and/or aligned or positionable and/or alignable in such a way that at least in the open State of the air spinning nozzle, the yarn formation element can be acted upon by the cleaning nozzle with a cleaning medium.
  • the air-spinning nozzle having a whirl chamber is first opened to make the yarn-forming element arranged in the whirl chamber accessible, then and/or at the same time the yarn-forming element and/or a cleaning nozzle is moved into a cleaning position and finally the yarn-forming element with at least one cleaning medium applied.
  • the inventors have recognized that regular cleaning of the yarn-forming element enables long and trouble-free operation with consistent quality and strength of the yarn produced, with such cleaning being possible in a particularly simple manner and without a disruptive effect on the other components of the air-jet spinning machine if the Air spinneret is in an open position, for example in the course of a spinning interruption after a thread breakage or a planned cut of the yarn.
  • the invention advantageously allows an increase in strength and greater cleanliness spun yarns.
  • An air spinneret is first understood to be any spinneret which, by means of at least one air stream, swirls fibers, in particular twisted fibers, around an internal fiber core to form a thread or yarn.
  • the process of yarn formation takes place in the area of a turbulence chamber of the air spinning nozzle, in which at least one yarn-forming element is arranged.
  • the air-jet spinning nozzle is surrounded by a spinning station, each spinning station serving to produce a yarn from a sliver fed to the air-jet spinning nozzle.
  • the air spinning nozzle has an inlet for the sliver, the internal whirl chamber, one or more yarn forming or spinning elements arranged at least in sections in the whirl chamber, and an outlet for the yarn produced inside the whirl chamber.
  • the air spinning nozzle preferably has a plurality of air nozzles opening into the turbulence chamber, which are particularly preferably in fluid communication with at least one air supply line, wherein during spinning operation of the spinning station, in which the yarn is produced by means of the air spinning nozzle, compressed air provided by the air supply line via the air nozzles in flows into the vortex chamber to generate a vortex air flow within the vortex chamber for air-spinning the supplied sliver into a yarn.
  • a yarn or a thread within the meaning of the invention is a fiber structure in which at least some of the fibers are wound around an internal fiber core.
  • a yarn can also be a roving or a roving for further processing, for example by means of a ring spinning machine.
  • the sliver and thus the yarn produced from it is preferably formed at least partially, particularly preferably completely, from synthetic fibers or man-made fibers, for example from polyester or from polyethersulfone.
  • the sliver is basically the fibrous material fed to the air spinning process, which is preferably provided as a coherent sliver or composite of fibers to be spun. All the fibers can be formed from the same material or the sliver can contain fibers that are chemically different from one another. In principle, however, the fibers in the sliver are not yet spun together.
  • the Garn Strukturselement can be both an independent component, as well as a section of a Be a structural unit or a functional unit that is directly involved in the air spinning process.
  • the yarn formation element can be formed in one piece or in several pieces.
  • the yarn-forming element preferably has a spinning cone or part of a spinning cone, and the yarn-forming element very particularly preferably forms the spinning cone.
  • the yarn-forming element comes into direct contact, at least in sections, with the fibers to be spun to produce the yarn and with the spun yarn.
  • the air spinning nozzle can be switched from a closed state of the air spinning nozzle, in which the turbulence chamber is preferably formed by the air spinning nozzle and the yarn-forming element arranged in the turbulence chamber is surrounded by the turbulence chamber, to an open state in which the turbulence chamber is preferably opposite to the outer environment of the air spinning nozzle is opened and the yarn forming element is exposed for cleaning, for which purpose preferably at least a first component of the air spinning nozzle, which more preferably comprises the yarn forming element, can be moved relative to a further component of the air spinning nozzle.
  • the first and the second component of the air spinning nozzle have, in particular, wall sections which at least partially delimit the turbulence chamber in the closed state of the air spinning nozzle.
  • the first component of the air spinning nozzle which particularly preferably comprises the yarn-forming element, is particularly preferably moved, in particular shifted and/or pivoted, relative to the second component of the air spinning nozzle, which is preferably arranged stationary at the spinning station.
  • the closed state of the air spinning nozzle is intended for yarn formation, while in the open state of the air spinning nozzle the yarn forming element is at least partially and particularly preferably completely accessible for cleaning.
  • the opening of the air spinning nozzle and the movement of the yarn-forming element and/or preferably the cleaning nozzle can take place either completely one after the other or at least partially at the same time. It is also conceivable that when the air spinning nozzle is opened, the yarn-forming element is moved into a cleaning position at the same time or immediately thereafter, in which case a movement of the cleaning nozzle into a cleaning position is not necessary, but is preferably also possible.
  • the cleaning position is that position of the yarn-forming element and/or the cleaning nozzle in which the yarn-forming element is cleaned by at least one cleaning medium by means of the cleaning nozzle.
  • the cleaning position of the cleaning nozzle is preferably outside of the vortex chamber and/or opposite a surface of the yarn-forming element.
  • the cleaning position is provided for operating the cleaning nozzle, with the cleaning nozzle preferably being operated exclusively in the cleaning position.
  • no further component of the air spinning nozzle, the spinning position and/or the air spinning machine is preferably arranged in an impingement path between an outer surface of the yarn-forming element and the at least one cleaning nozzle, particularly preferably all cleaning nozzles.
  • the cleaning by means of the cleaning nozzle can take place in any manner, with the method for cleaning preferably comprising a defined cleaning cycle, which in particular is made up of a number of cleaning steps.
  • cleaning preferably means removing dirt from the yarn-forming element, in particular deposits of fibers, finishes and/or polymers.
  • the dirt is particularly preferably removed from the outer surface of the yarn-forming element and/or at least part of a thread withdrawal channel inside the yarn-forming element.
  • a cleaning nozzle for dispensing a cleaning medium and for feeding the cleaning medium to the yarn-forming element is provided according to the invention.
  • the cleaning nozzle is arranged at the spinning station and/or directed towards the spinning station.
  • At least one cleaning nozzle is preferably assigned to two spinning positions, more preferably to a single spinning position.
  • the cleaning nozzle can preferably be arranged in the area of two adjacent spinning stations in such a way that the cleaning nozzle can apply a cleaning medium to the respective yarn-forming element of these two spinning stations. More preferably, a cleaning nozzle is arranged at each spinning station.
  • the cleaning nozzle is preferably a nozzle for cleaning the yarn-forming element by means of a liquid and/or a gas.
  • the cleaning medium can be either a gas or a liquid.
  • any mixtures of gases and liquids, in particular aerosols, foams and/or emulsions, are also conceivable as the cleaning medium.
  • more than one cleaning nozzle can also be arranged in the area of a yarn-forming element, with preferably several cleaning nozzles in the cleaning position directed at different surface sections of the yarn-forming element and/or from different directions at the yarn-forming element or are adjustable.
  • the cleaning nozzle is also preferably formed in order to apply the cleaning medium to at least one surface section of the yarn-forming element by means of atomizer technology.
  • the cleaning nozzle particularly preferably has a liquid atomizer, and the cleaning nozzle is very particularly preferably designed as a liquid atomizer.
  • the cleaning nozzle is designed, in particular positioned and/or aligned or positionable and/or alignable, in such a way that the yarn-forming element can be acted upon by the cleaning medium in the cleaning position.
  • the application of cleaning medium is understood to mean that a cleaning medium is guided onto at least a part or a section of the surface of the yarn-forming element.
  • the supply of at least one cleaning medium to the cleaning nozzle preferably takes place via at least one cleaning medium line, which can be formed both as a pure liquid line and as a pure gas line or alternatively as a mixed line. Furthermore, in particular, the supply of gases and liquids as a cleaning medium can take place via different lines or lines that are separate from one another.
  • An activation and/or dosing unit is preferably arranged in the supply direction of the at least one cleaning medium and especially for each individual cleaning medium in front of the cleaning nozzle, which is particularly preferably formed as a valve and/or as an adjustable throttle in order to regulate the quantity or the flow of the Being able to regulate the cleaning medium supplied to the yarn formation element in a defined manner.
  • At least one cleaning nozzle is arranged outside the turbulence chamber and/or stationary on or in the area of the spinning position, whereby a particularly simple structure can be achieved and the air spinning process is not disturbed by the cleaning nozzle.
  • At least one, in particular one further, cleaning nozzle can be moved outside the vortex chamber and/or by means of a pivoting device between a rest position and a cleaning position for cleaning the yarn-forming element, thereby enabling the spinning position to operate particularly smoothly.
  • the movement between the rest position and the cleaning position is preferably a displacement, in particular an extension, and/or a folding over or pivoting.
  • an advantageous embodiment of the spinning station with several cleaning nozzles is conceivable, with all cleaning nozzles preferably being stationary or movable or preferably at least one stationary cleaning nozzle and at least one movable cleaning nozzle for cleaning a yarn-forming element.
  • the cleaning nozzle can be positioned and aligned, in particular by means of the pivoting device, in such a way that the yarn-forming element in the cleaning position can be exposed to the cleaning medium frontally and/or laterally, at least over part of the surface, as a result of which cleaning of the yarn-forming element is achieved in a particularly simple manner can be.
  • frontally means in particular in a direction along a yarn withdrawal channel and/or in the direction of a tip of the yarn-forming element.
  • Laterally means in particular from one side orthogonal to a yarn withdrawal channel arranged centrally in the yarn formation element and/or aligned towards a part of a preferably conical side surface of the yarn formation element.
  • the cleaning nozzle can be rotated at least in sections, preferably completely around the yarn-forming element, in particular by means of the pivoting device, in order to be able to apply the cleaning medium to the entire surface of the yarn-forming element, in particular a spinning cone surface, during rotation .
  • the cleaning nozzle can be rotated perpendicularly to a central longitudinal axis or a yarn draw-off channel of the yarn-forming element, or at a constant or variable angle, with rotation along a circular path or along a section of a circle being preferred becomes.
  • a preferred embodiment of the method for cleaning a yarn-forming element provides that the cleaning nozzle for cleaning the yarn-forming element is moved by means of a pivoting device from a rest position to a cleaning position and/or from the cleaning position to the rest position after cleaning. In principle, this movement into the cleaning position can take place at any time. It is conceivable that the yarn-forming element is moved into the cleaning position by initiating the process of opening the air spinning nozzle, during the opening of the air spinning nozzle and/or after the opening of the air spinning nozzle. However, it is preferable for the yarn-forming element to be moved into the cleaning position in such a way that the cleaning nozzle is in the cleaning position before or at the end of the opening process, as a result of which particularly time-efficient cleaning is possible.
  • a preferred embodiment of the method for cleaning a yarn-forming element provides that a yarn-forming element is cleaned in the course of a spinning interruption, for example after at least one or each thread breakage, after at least one or each cut of the yarn, during removal of a take-up package wound up by means of the air-spun yarn and/or or during a change of a sliver can from which the sliver is fed to the spinning station. Cleaning after a thread breakage makes it possible, in particular, for contamination as a possible reason for a thread breakage to be eliminated before the air-jet spinning process is resumed.
  • Cleaning after the yarn has been cut, while the take-up bobbin is being removed or a new empty tube is being inserted in the winding device and during a sliver can change ensures consistently high yarn quality and strength, as does cleaning after a yarn breakage.
  • cleaning can also be carried out periodically with defined identical or mutually different interval sections, in particular based on the operating time of the spinning position, the number of thread breaks, the number of cuts of the yarn, the number of take-up bobbins removed or the number of empty tubes used, the number of Spinning can changes, generally the number of spinning interruptions or spinning stops, are carried out in order to ensure regular cleaning ensure or avoid longer periods without being able to clean.
  • cleaning can take place before the spinning station is put into operation after a defined downtime and/or before the spinning station is shut down in preparation for a defined downtime. This also ensures that when the spinning process is resumed, these disruptive deposits in the air spinning nozzle are minimized or eliminated as far as possible.
  • a preferred embodiment of the method for cleaning a yarn-forming element provides that the yarn-forming element is cleaned by means of a cleaning liquid, in particular by means of an aqueous cleaning liquid, an aerosol, a foam, an emulsion or a gas as the cleaning medium.
  • a suitable selection of the cleaning medium allows cleaning and, in particular, additional treatment of the surface of the yarn-forming element as required.
  • a defined layer with a defined effect can be applied to the surface of the yarn-forming element in particular by means of an aerosol, foam or an emulsion, which can have an advantageous effect on the spinning process.
  • the yarn-forming element can be provided with an anti-stick layer which at least reduces, at best prevents, adhesion of particles to the yarn-forming element for a certain period of time. As a result, cleaning cycles of the yarn-forming element can be lengthened.
  • a cleaning liquid is any liquid which has a liquid content of preferably at least 90%, particularly preferably at least 95% and very particularly preferably at least 98%.
  • the liquid can particularly preferably be water.
  • the cleaning medium can likewise preferably contain at least one cleaning and/or surface-active substance, in particular at least one surfactant.
  • a cleaning liquid, an aerosol, a foam or an emulsion to remove deposits and subsequently, in a second cleaning step, a gas stream is directed onto the yarn-forming element in order to remove the moisture from the surface of the yarn-forming element and/or to dry it, with such preferred cleaning particularly preferably being carried out using the same cleaning nozzle can.
  • cleaning by means of a gas flow can be carried out both by a continuous gas flow and by one or more gas blasts or pulses.
  • an advantageous embodiment of the method for cleaning a yarn-forming element is also conceivable, in which the yarn-forming element is cleaned first by means of a gas stream to remove loose particles from the surface, then by means of a cleaning liquid, an aerosol, a foam or an emulsion to loosen adhering particles and preferably finally again by means of a gas flow for the final cleaning and/or drying of the surface of the yarn-forming element.
  • the second gas stream can also be dispensed with if necessary in order to keep the surface of the yarn-forming element moist and thereby achieve greater strength of the yarn produced by means of the yarn-forming element due to an increased force acting on the surface of the yarn-forming element.
  • the spinning station can be included in a working station of the air-jet spinning machine.
  • a work station is any position on the air-jet spinning machine at which an air-spun spun thread or yarn is produced by means of the spinning station from a fiber sliver fed to the spinning station and is wound up via a winding device downstream of the spinning station in the yarn path for winding a package, in particular a cross-wound bobbin .
  • the sliver can be fed in via a central sliver store assigned to the air-jet spinning machine or via a sliver store assigned to the individual spinning station, such as a sliver can in particular, in which a defined quantity of sliver is stored so that it can be removed from the sliver can.
  • the work station can have further sliver or thread treatment devices for the defined and needs-based treatment of the sliver or thread.
  • the workplace can have sensors for monitoring the sliver feed and/or the sliver parameters as well as or alternatively for monitoring the yarn take-off, the yarn feed to the winding device, the yarn parameters, for cleaning up yarn defects and/or for piecing after a sliver or yarn break or after a sliver can change or a take-up package removal.
  • sensors or other devices in the area of the drafting system can be assigned to the work station, by means of which the sliver can be defined and drawn as required and/or provided with additional fibers, in particular made of a different fiber material, a so-called core yarn.
  • a first in the figures 1 and 2 The illustrated embodiment of a spinning station 1 of an air-jet spinning machine has an air-spinning nozzle 2 in which a spinning cone is arranged as a yarn-forming element 4 within a turbulence chamber 3 .
  • a sliver is first drafted using a multi-roller drafting system and the resulting stretched sliver is subsequently fed to the air spinning nozzle 2 via a sliver inlet 7 .
  • the sliver is, after introduction via the sliver inlet 7, about a sliver transport direction extending in a previously known manner in the direction of the yarn-forming element 4, approximately up to the outlet of the latter Needle 8 out.
  • a well-known pair of tweezers can be arranged according to a further preferred embodiment.
  • the outer fibers of the sliver are wound around an internal fiber core by means of a turbulent air flow generated by air spinning nozzles 2 in the area of an inlet opening of the air spinning nozzle 2, so that an air-yarn-specific yarn structure of a parallel yarn core and winding fibers lying at a certain angle result, which are decisive for the desired strength of the yarn.
  • a stationary cleaning nozzle 5 is arranged outside the vortex chamber 3 in the area of the spinning position 1, whereby this does not influence the air spinning process in the closed air spinning nozzle 2 due to its arrangement (see Fig figure 1 ).
  • the yarn forming element 4 is moved into a cleaning position when the air spinning nozzle 2 opens, in which an outlet opening of the stationary cleaning nozzle 5 is aligned with a side surface of the yarn forming element 4. so that the surface of the yarn-forming element 4 can be cleaned by means of the cleaning nozzle 5 (see figure 2 ).
  • At least one aqueous cleaning liquid is atomized by means of the cleaning nozzle 5 and directed as a spray onto the yarn-forming element 4 so that the deposits adhering to the surface of the yarn-forming element 4 can be removed.
  • a cleaning preferably takes place by means of a cleaning cycle that can be carried out once or repeated several times.
  • a first possible cleaning cycle provides that first a cleaning liquid for removing deposits is sprayed onto the surface of the yarn-forming element 4 by means of the cleaning nozzle 5 and then also by means of the Cleaning nozzle 5, a compressed air pulse is directed onto the surface of the yarn-forming element 4 in order to remove the mixture of the cleaning liquid and the loosened adhesions and to dry the surface of the yarn-forming element 4.
  • a foam is applied via the cleaning nozzle 5 to the surface of the yarn-forming element 4, with the foam being mixed with a non-stick liquid.
  • the yarn-forming element 4 with the anti-adhesion liquid applied thereto is dried by means of the subsequent pulse of compressed air.
  • a pulse of compressed air is first directed at the surface of the yarn-forming element 4 in order to remove loose buildup. This is followed by cleaning using a cleaning medium such as the cleaning liquid in order to remove the buildup that has not been loosened by the compressed air. Finally, the mixture of the cleaning liquid and the loosened adhesions is preferably also removed and the surface of the yarn-forming element 4 is dried by means of renewed application of compressed air.
  • the same cleaning nozzle 5 is preferably used for all cleaning steps.
  • a second, in the Figures 3 and 4 The illustrated embodiment of a spinning station 1 of an air-jet spinning machine differs significantly from the first embodiment in that instead of a stationary cleaning nozzle 5, two movable cleaning nozzles 5a, 5b are provided.
  • a first cleaning nozzle 5a is arranged to be linearly displaceable in the direction of a side surface of the yarn-forming element 4, this cleaning nozzle 5a also being linearly in a cleaning position is shifted and thus at least one cleaning medium, in particular a cleaning liquid, an aerosol, a foam, an emulsion or a gas, can be applied to the yarn-forming element 4 in the immediate vicinity of the surface of the yarn-forming element 4 .
  • this cleaning nozzle 5a can also at least partially surround the Yarn formation element 4 can be pivoted around so that a cleaning fluid can be applied along the circumference of the surface of the yarn formation element 4 .
  • the second cleaning nozzle 5b can be moved both linearly and by means of a pivoting device 6 (in figure 4 shown only schematically by an arrow) on the surface of the Garn avoirselements 4 pivotally arranged.
  • the second cleaning nozzle 5b is already linearly displaced during the opening of the air spinning nozzle 2 and the associated positioning of the yarn-forming element 4 in a cleaning position.
  • the cleaning nozzle 5b is then pivoted by means of the pivoting device 6 in the direction of the surface of the yarn-forming element 4, so that cleaning can take place by means of both cleaning nozzles 5a, 5b.
  • cleaning can be carried out with all cleaning nozzles 5 at the same time, or the cleaning nozzles 5a, 5b can be used for cleaning one after the other.
  • both cleaning nozzles do not use the same cleaning medium at the same time or immediately one after the other, but instead a cleaning cycle that is independent of the other cleaning nozzles 5b, 5a can also be carried out using each cleaning nozzle 5a, 5b.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spinnstelle einer Luftspinnmaschine sowie ein Verfahren zum Reinigen eines Garnbildungselements einer Luftspinndüse. Um eine Spinnstelle einer Luftspinnmaschine sowie ein Verfahren zum Reinigen eines Garnbildungselements einer Luftspinndüse der Luftspinnmaschine bereitzustellen, die einen langen und störungsfreien Betrieb bei gleichbleibender Qualität und Festigkeit des hergestellten Garns ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Spinnstelle eine Luftspinndüse mit einem innerhalb einer Wirbelkammer angeordneten Garnbildungselement zum Herstellen eines Garns aus einem der Luftspinndüse zugeführten Faserband aufweist, wobei die Luftspinndüse von einem geschlossenen Zustand zur Garnbildung in einen geöffneten Zustand überführbar ist, in welchem das Garnbildungselement reinigbar ist. Zudem ist an der Spinnstelle wenigstens eine Reinigungsdüse zum Reinigen des Garnbildungselements im geöffneten Zustand der Luftspinndüse angeordnet, wobei die Reinigungsdüse derart ausgelegt, insbesondere positioniert und/oder ausgerichtet oder positionierbar und/oder ausrichtbar, ist, dass wenigstens im geöffneten Zustand der Luftspinndüse das Garnbildungselement durch die Reinigungsdüse mit einem Reinigungsmedium beaufschlagt werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spinnstelle einer Luftspinnmaschine sowie ein Verfahren zum Reinigen eines Garnbildungselements einer Luftspinndüse.
  • Allgemein wird beim Luftspinnen ein Streckenband entsprechend der zu erreichenden Garnfeinheit mittels einem Mehrfachwalzen-Streckwerk definiert verzogen und nachfolgend einer Luftspinndüse zugeführt. Innerhalb einer Wirbelkammer der Luftspinndüse werden die äußeren Fasern des Faserbandes mittels einer durch Luftdüsen erzeugten Wirbelluftströmung im Bereich einer Einlassmündung eines Garnbildungselements der Luftspinndüse um einen innenliegenden Faserkern gewunden, so dass sich ein luftgarnspezifischer Garnaufbau eines parallelen Garnkerns und in einem bestimmten Winkel anliegende Umwindefasern ergibt, wobei die Umwindefasern für die gewünschte Festigkeit des Garns ausschlaggebend sind.
  • Das Luftspinnenverfahren kann grundsätzlich mit Fasern aus verschiedenen Materialien durchgeführt werden, wobei sowohl natürliche Fasern, wie Baum- und/oder Tierwolle, als auch synthetische Fasern, wie Polyester, sowie Gemische aus natürlichen und synthetischen Fasern verwendet werden können. In der Praxis kommt es beim Verspinnen von Polymerfasern, insbesondere Fasern aus Polyester (PES), häufig zu einer Ablagerung von Polymerresten, Polyester-Faserfragmenten und/oder Avivagen auf einer Oberfläche eines Spinnkonus des Garnbildungselements. Durch solche Ablagerungen wird jedoch der Luftspinnprozess deutlich gestört sowie das Spinnergebnis und somit die Garnqualität deutlich gemindert. Insbesondere kann es während des Spinnprozesses zu Fadenbrüchen aufgrund der erhöhten Reibung zwischen den Oberflächen der Luftspinndüse und den Fasern kommen. Zudem können die Luftdüsen sowie weitere Bauteile der Luftspinndüse durch Ablagerungen verstopfen, so dass das erhaltene Garn eine geringere Garnfestigkeit sowie -qualität aufweist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spinnstelle einer Luftspinnmaschine sowie ein Verfahren zum Reinigen eines Garnbildungselements einer Luftspinndüse bereitzustellen, die einen insbesondere langen und störungsfreien Betrieb bei gleichbleibender Qualität und Festigkeit des hergestellten Garns ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spinnstelle einer Luftspinnmaschine gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Reinigen eines Garnbildungselements einer Luftspinndüse gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Spinnstelle einer Luftspinnmaschine weist eine Luftspinndüse mit einem innerhalb einer Wirbelkammer angeordneten Garnbildungselement zum Herstellen eines Garns aus einem der Luftspinndüse zugeführten Faserband auf, wobei die Luftspinndüse von einem geschlossenen Zustand zur Garnbildung in einen geöffneten Zustand überführbar ist, in welchem das Garnbildungselement reinigbar ist. Zudem ist der Spinnstelle wenigstens eine Reinigungsdüse zum Reinigen des Garnbildungselements im geöffneten Zustand der Luftspinndüse zugeordnet oder an der Spinnstelle angeordnet, wobei die Reinigungsdüse derart ausgelegt ist, insbesondere derart positioniert und/oder ausgerichtet bzw. positionierbar und/oder ausrichtbar ist, dass wenigstens im geöffneten Zustand der Luftspinndüse das Garnbildungselement durch die Reinigungsdüse mit einem Reinigungsmedium beaufschlagt werden kann.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Reinigen eines Garnbildungselements einer Luftspinndüse wird zunächst die eine Wirbelkammer aufweisende Luftspinndüse zum Zugänglichmachen des in der Wirbelkammer angeordneten Garnbildungselements geöffnet, anschließend und/oder zugleich das Garnbildungselement und/oder eine Reinigungsdüse in eine Reinigungsposition bewegt und schließlich das Garnbildungselement mit wenigstens einem Reinigungsmedium beaufschlagt.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass eine regelmäßige Reinigung des Garnbildungselements einen langen und störungsfreien Betrieb bei gleichbleibender Qualität und Festigkeit des hergestellten Garns ermöglicht, wobei eine solche Reinigung in besonders einfacher Weise und ohne störenden Einfluss auf die übrigen Bauteile der Luftspinnmaschine möglich ist, wenn sich die Luftspinndüse in einer geöffneten Position, beispielsweise im Zuge einer Spinnunterbrechung nach einem Fadenbruch oder einem planmäßigen Schnitt des Garns, befindet. Dabei erlaubt die Erfindung in vorteilhafter Weise eine Festigkeitserhöhung und größere Sauberkeit der gesponnenen Garne.
  • Unter einer Luftspinndüse wird zunächst jede Spinndüse verstanden, die mittels wenigstens eines Luftstroms Fasern, insbesondere Umwindefasern, um einen innenliegenden Faserkern zu einem Faden bzw. Garn verwirbelt. Der Vorgang der Garnbildung erfolgt im Bereich einer Wirbelkammer der Luftspinndüse, in der wenigstens ein Garnbildungselement angeordnet ist. Die Luftspinndüse ist von einer Spinnstelle umfasst, wobei jede Spinnstelle der Herstellung eines Garns aus einem der Luftspinndüse zugeführten Faserband dient. Die Luftspinndüse weist dabei einen Einlass für das Faserband, die innenliegende Wirbelkammer, ein oder mehrere wenigstens abschnittsweise in der Wirbelkammer angeordnete Garnbildungs- bzw. Spinnelemente sowie einen Auslass für das im Inneren der Wirbelkammer erzeugte Garn auf. Zudem weist die Luftspinndüse bevorzugt mehrere in die Wirbelkammer mündende Luftdüsen auf, die besonders bevorzugt mit wenigstens einer Luftversorgungsleitung in Fluidverbindung stehen, wobei während eines Spinnbetriebs der Spinnstelle, bei welchem mittels der Luftspinndüse das Garn erzeugt wird, von der Luftversorgungsleitung bereitgestellte Druckluft über die Luftdüsen in die Wirbelkammer einströmt, um innerhalb der Wirbelkammer eine Wirbelluftströmung zum Luftspinnen des zugeführten Faserbandes zu einem Garn zu erzeugen.
  • Ein Garn bzw. ein Faden im Sinne der Erfindung ist ein Faserverband, bei dem zumindest ein Teil der Fasern um einen innenliegenden Faserkern gewunden sind. Dabei kann ein Garn auch ein Vorgarn bzw. eine Lunte zur weiteren Verarbeitung, beispielsweise mittels einer Ringspinnmaschine, sein. Das Faserband und damit das daraus hergestellte Garn ist bevorzugt zumindest teilweise, besonders bevorzugt vollständig aus synthetischen Fasern bzw. Chemiefasern gebildet, beispielsweise aus Polyester oder aus Polyethersulfon.
  • Bei dem Faserband, handelt es sich grundsätzlich um das dem Luftspinnprozess zugeführte Fasermaterial, das bevorzugt als ein zusammenhängendes Band bzw. Verbund von zu verspinnenden Fasern bereitgestellt wird. Dabei können alle Fasern aus dem gleichen Material gebildet sein oder das Faserband kann chemisch zueinander unterschiedliche Fasern enthalten. Grundsätzlich sind die Fasern im Faserband jedoch noch nicht miteinander versponnen.
  • Das Garnbildungselement kann sowohl ein eigenständiges Bauteil, als auch ein Abschnitt einer Baueinheit oder aber eine funktionale Einheit sein, die unmittelbar am Luftspinnprozess beteiligt ist. Dabei kann das Garnbildungselement einstückig oder mehrstückig gebildet sein. Bevorzugt weist das Garnbildungselement einen Spinnkonus oder einen Teil eines Spinnkonus auf und ganz besonders bevorzugt bildet das Garnbildungselement den Spinnkonus aus. Im Rahmen des Luftspinnprozesses gelangt das Garnbildungselement zumindest abschnittsweise in unmittelbaren Kontakt mit den zu verspinnenden Fasern zum Erzeugen des Garns sowie mit dem gesponnenen Garn.
  • Erfindungsgemäß lässt sich die Luftspinndüse von einem geschlossenen Zustand der Luftspinndüse, in welcher die Wirbelkammer in bevorzugter Weise von der Luftspinndüse ausgebildet wird und das in der Wirbelkammer angeordnete Garnbildungselement von der Wirbelkammer umgeben ist, in einen geöffneten Zustand überführen, in welcher die Wirbelkammer vorzugsweise gegenüber der äußeren Umgebung der Luftspinndüse geöffnet und das Garnbildungselement zum Reinigen freigelegt ist, wozu bevorzugt wenigstens ein erster Bauteil der Luftspinndüse, welcher weiter bevorzugt das Garnbildungselement umfasst, relativ zu einem weiteren Bauteil der Luftspinndüse bewegt werden kann. Der erste und der zweite Bauteil der Luftspinndüse weisen insbesondere Wandungsabschnitte auf, welche im geschlossenen Zustand der Luftspinndüse die Wirbelkammer wenigstens teilweise begrenzen. Insbesondere bevorzugt wird dabei der erste Bauteil der Luftspinndüse, der besonders bevorzugt das Garnbildungselement umfasst, gegenüber dem zweiten Bauteil der Luftspinndüse, der bevorzugt stationär an der Spinnstelle angeordnet ist, bewegt, insbesondere verschoben und/oder verschwenkt. Der geschlossene Zustand der Luftspinndüse ist dabei zur Garnbildung vorgesehen, während im geöffneten Zustand der Luftspinndüse das Garnbildungselement zumindest abschnittsweise und besonders bevorzugt vollständig für die Reinigung zugänglich ist.
  • Dabei kann das Öffnen der Luftspinndüse und das Bewegen des Garnbildungselements und/oder vorzugsweise der Reinigungsdüse sowohl vollständig nacheinander, als auch zumindest teilweise zugleich erfolgen. Es ist auch denkbar, dass das Garnbildungselement beim Öffnen der Luftspinndüse zugleich oder unmittelbar nachfolgend in eine Reinigungsposition bewegt wird, wobei dann eine Bewegung der Reinigungsdüse in eine Reinigungsposition nicht notwendig, aber bevorzugt zusätzlich möglich ist.
  • Grundsätzlich ist die Reinigungsposition diejenige Position des Garnbildungselements und/oder der Reinigungsdüse in der eine Reinigung des Garnbildungselements durch wenigstens ein Reinigungsmedium mittels der Reinigungsdüse erfolgt. Die Reinigungsposition der Reinigungsdüse befindet sich bevorzugt außerhalb der Wirbelkammer und/oder einer Oberfläche des Garnbildungselements gegenüberliegend. Dabei ist die Reinigungsposition zum Betrieb der Reinigungsdüse vorgesehen, wobei bevorzugt ein Betrieb der Reinigungsdüse ausschließlich in der Reinigungsposition erfolgt. In der Reinigungsposition ist bevorzugt kein weiteres Bauteil der Luftspinndüse, der Spinnstelle und/oder der Luftspinnmaschine in einem Beaufschlagungsweg zwischen einer äußeren Oberfläche des Garnbildungselements und der wenigstens einen Reinigungsdüse, besonders bevorzugt aller Reinigungsdüsen, angeordnet.
  • Grundsätzlich kann die Reinigung mittels der Reinigungsdüse in beliebiger Weise erfolgen, wobei das Verfahren zum Reinigen bevorzugt einen festgelegten Reinigungszyklus, der insbesondere aus mehreren Reinigungsschritten zusammengesetzt ist, umfasst. Reinigen bedeutet dabei bevorzugt das Entfernen von Verschmutzungen von dem Garnbildungselement, insbesondere von Faser-, Avivage- und/oder Polymerablagerungen. Dabei werden die Verschmutzungen besonders bevorzugt von der äußeren Oberfläche des Garnbildungselements und/oder wenigstens ein Teil eines Fadenabzugskanals im Inneren des Garnbildungselements entfernt.
  • Um ein Reinigen des Garnbildungselements zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß eine Reinigungsdüse zur Abgabe eines Reinigungsmediums sowie zum Zuführen des Reinigungsmediums zum Garnbildungselement vorgesehen. Dazu ist die Reinigungsdüse an der Spinnstelle und/oder auf die Spinnstelle gerichtet angeordnet. Bevorzugt ist wenigstens eine Reinigungsdüse zwei Spinnstellen, weiter bevorzugt einer einzelnen Spinnstelle zugeordnet. Dazu kann die Reinigungsdüse vorzugsweise im Bereich zweier benachbarter Spinnstellen derart angeordnet sein, dass die Reinigungsdüse das jeweilige Garnbildungselement dieser zwei Spinnstellen mit einem Reinigungsmedium beaufschlagen kann. Weiter bevorzugt ist eine Reinigungsdüse an jeder Spinnstelle angeordnet. Weiterhin bevorzugt ist die Reinigungsdüse eine Düse zur Reinigung des Garnbildungselements mittels einer Flüssigkeit und/oder eines Gases. Entsprechend kann das Reinigungsmedium sowohl ein Gas, als auch eine Flüssigkeit sein. Darüber hinaus sind auch beliebige Gemische aus Gasen und Flüssigkeiten, insbesondere Aerosole, Schäume und/oder Emulsionen, als Reinigungsmedium denkbar.
  • Obwohl eine ausreichende Reinigung des Garnbildungselements mittels einer einzigen Reinigungsdüse erreicht werden kann, kann auch mehr als eine Reinigungsdüse im Bereich eines Garnbildungselements angeordnet sein, wobei bevorzugt mehrere Reinigungsdüsen in der Reinigungsposition auf unterschiedliche Oberflächenabschnitte des Garnbildungselements und/oder aus unterschiedlichen Richtungen auf das Garnbildungselement gerichtet oder ausrichtbar sind. Ebenfalls bevorzugt ist die Reinigungsdüse gebildet, um das Reinigungsmedium mittels Zerstäubertechnologie auf wenigstens einen Oberflächenabschnitt des Garnbildungselements zu applizieren. Besonders bevorzugt weist die Reinigungsdüse einen Flüssigkeitszerstäuber auf und ganz besonders bevorzugt ist die Reinigungsdüse als Flüssigkeitszerstäuber gebildet.
  • Erfindungsgemäß ist die Reinigungsdüse derart ausgelegt, insbesondere positioniert und/oder ausgerichtet oder positionierbar und/oder ausrichtbar, dass in der Reinigungsposition das Garnbildungselement mit dem Reinigungsmedium beaufschlagbar ist. Unter dem Beaufschlagen mit Reinigungsmedium wird verstanden, dass ein Reinigungsmedium auf zumindest einen Teil bzw. einen Abschnitt der Oberfläche des Garnbildungselements geführt wird.
  • Das Zuführen wenigstens eines Reinigungsmediums zur Reinigungsdüse erfolgt bevorzugt über wenigstens eine Reinigungsmediumleitung, die sowohl als reine Flüssigkeitsleitung, als auch als reine Gasleitung oder alternativ als Mischleitung gebildet sein kann. Weiterhin kann insbesondere die Zuführung von Gasen und Flüssigkeiten als Reinigungsmedium über unterschiedliche bzw. voneinander getrennte Leitungen erfolgen. Bevorzugt sind in der Zufuhrrichtung des wenigstens einen Reinigungsmediums und besonders für jedes einzelne Reinigungsmedium vor der Reinigungsdüse eine Aktivier- und/oder Dosiereinheit angeordnet, die besonders bevorzugt als Ventil und/oder als einstellbare Drossel gebildet ist, um die Menge bzw. den Fluss des zum Garnbildungselement zugeführten Reinigungsmediums definiert regulieren zu können.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Spinnstelle ist wenigstens eine Reinigungsdüse außerhalb der Wirbelkammer und/oder stationär an oder im Bereich der Spinnstelle angeordnet, wodurch ein besonders einfacher Aufbau erreicht werden kann und der Luftspinnprozess durch die Reinigungsdüse nicht gestört wird. Zudem kann es zu keiner Beeinträchtigung des Spinnergebnisses durch das Reinigungsmedium im Inneren der Wirbelkammer kommen.
  • Zudem ist es bevorzugt, dass alternativ oder zusätzlich wenigstens eine, insbesondere eine weitere Reinigungsdüse außerhalb der Wirbelkammer und/oder mittels einer Schwenkvorrichtung zwischen einer Ruheposition und einer Reinigungsposition zum Reinigen des Garnbildungselements bewegbar ist, wodurch ein besonders ungestörter Betrieb der Spinnstelle ermöglicht wird. Das Bewegen zwischen der Ruheposition und der Reinigungsposition ist bevorzugt ein Verschieben, insbesondere ein Ausfahren, und/oder ein Umklappen bzw. ein Verschwenken. Insbesondere ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Spinnstelle mit mehreren Reinigungsdüsen denkbar, wobei alle Reinigungsdüsen vorzugsweise stationär oder bewegbar oder aber in bevorzugter Weise wenigstens eine stationäre Reinigungsdüse und wenigstens eine bewegbare Reinigungsdüse zur Reinigung eines Garnbildungselements vorgesehen sein können.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Spinnstelle ist die Reinigungsdüse, insbesondere mittels der Schwenkvorrichtung, derart positionier- und ausrichtbar, dass das Garnbildungselement in der Reinigungsposition frontal und/oder seitlich wenigstens teilflächig mit dem Reinigungsmedium beaufschlagbar ist, wodurch in besonders einfacher Weise eine Reinigung des Garnbildungselements erreicht werden kann. Frontal bedeutet dabei insbesondere in einer Richtung entlang eines Garnabzugskanals und/oder in Richtung auf eine Spitze des Garnbildungselements zu. Seitlich meint dabei insbesondere von einer Seite orthogonal zu einem mittig im Garnbildungselement angeordneten Garnabzugskanal und/oder auf einen Teil einer vorzugsweise konisch ausgebildeten Seitenfläche des Garnbildungselements hin ausgerichtet.
  • Besonders bevorzugt ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Spinnstelle bei der die Reinigungsdüse, insbesondere mittels der Schwenkvorrichtung, wenigstens abschnittsweise, bevorzugt vollumfänglich um das Garnbildungselement herum rotierbar ist, um die Oberfläche des Garnbildungselements, insbesondere eine Spinnkonusfläche, bei der Rotation vollflächig mit dem Reinigungsmedium beaufschlagen zu können. Dabei kann die Rotation der Reinigungsdüse sowohl rechtwinklig zu einer Mittellängsachse bzw. einem Garnabzugskanal des Garnbildungselements erfolgen, als auch in einem konstanten oder veränderlichen Winkel, wobei eine Rotation entlang einer kreisförmigen Bahn bzw. entlang eines Kreisabschnitts bevorzugt wird.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens zum Reinigen eines Garnbildungselements sieht vor, dass die Reinigungsdüse zum Reinigen des Garnbildungselements mittels einer Schwenkvorrichtung aus einer Ruheposition in eine Reinigungsposition und/oder nach dem Reinigen von der Reinigungsposition in die Ruheposition bewegt wird. Dabei kann diese Bewegung in die Reinigungsposition grundsätzlich zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen. Es ist denkbar, dass das Bewegen des Garnbildungselements in die Reinigungsposition mit einem Einleiten des Öffnungsvorgangs der Luftspinndüse, während des Öffnens der Luftspinndüse und/oder nach dem Öffnen der Luftspinndüse erfolgt. Bevorzugt ist jedoch, dass das Bewegen des Garnbildungselements in die Reinigungsposition derart erfolgt, dass sich die Reinigungsdüse vor dem bzw. zum Ende des Öffnungsvorgangs in der Reinigungsposition befindet, wodurch eine besonders zeiteffiziente Reinigung möglich ist.
  • Grundsätzlich kann die Reinigung zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen und beliebig häufig wiederholt werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens zum Reinigen eines Garnbildungselements sieht vor, dass ein Reinigen eines Garnbildungselements im Zuge einer Spinnunterbrechung beispielsweise nach wenigstens einem oder jedem Fadenbruch, nach wenigstens einem oder jedem Schnitt des Garns, während einer Entnahme einer mittels des luftgesponnenen Garns aufgespulten Auflaufspule und/oder während eines Wechsels einer Spinnkanne, aus welcher das Faserband der Spinnstelle zugeführt wird. Eine Reinigung nach einem Fadenbruch ermöglicht insbesondere, dass eine Verschmutzung als möglicher Grund eines Fadenbruchs vor der Wiederaufnahme des Luftspinnvorgangs beseitig wurde. Eine Reinigung nach einem Schnitt des Garns, während einer Entnahme der Auflaufspule bzw. einem Einsetzen einer neuen Leerhülse in die Spulvorrichtung und während eines Spinnkannenwechsels gewährleistet wie die Reinigung nach einem Fadenbruch eine gleichbleibend hohe Garnqualität und -festigkeit. Alternativ oder zusätzlich kann eine Reinigung auch periodisch mit definierten gleichen oder zueinander unterschiedlichen Intervallabschnitten, insbesondere bezogen auf die Betriebszeit der Spinnstelle, die Anzahl der Fadenbrüche, die Anzahl der Schnitte des Garns, die Anzahl der Auflaufspulenentnahmen bzw. die Anzahl eingesetzter Leerhülsen, die Anzahl der Spinnkannenwechsel, im Allgemeinen der Anzahl der Spinnunterbrechungen bzw. der Spinnstopps erfolgen, um eine regelmäßige Reinigung gewährleisten bzw. längere Zeiträume ohne eine Reinigung vermeiden zu können. Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann eine Reinigung vor einer Inbetriebnahme der Spinnstelle nach einer definierten Stillstandzeit und/oder vor Außerbetriebnahme der Spinnstelle in Vorbereitung einer definierten Stillstandzeit erfolgen. Dadurch kann ebenso sichergestellt werden, dass mit Wiederaufnahme des Spinnprozesses diese störenden Ablagerungen in der Luftspinndüse weitestgehend minimiert oder eliminiert sind.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens zum Reinigen eines Garnbildungselements sieht vor, dass das Reinigen des Garnbildungselements mittels einer Reinigungsflüssigkeit, insbesondere mittels einer wässrigen Reinigungsflüssigkeit, eines Aerosols, eines Schaums, einer Emulsion oder eines Gases als Reinigungsmedium erfolgt. Durch geeignete Auswahl des Reinigungsmediums kann eine bedarfsgerechte Reinigung und insbesondere zusätzliche Behandlung der Oberfläche des Garnbildungselements erfolgen. Beispielsweise kann im Besonderen mittels eines Aerosols, Schaums oder einer Emulsion neben einer Reinigungswirkung zusätzlich eine definierte Schicht mit einer definierten Wirkung auf die Oberfläche des Garnbildungselements aufgebracht werden, welche sich vorteilhaft auf den Spinnprozess auswirken kann. So kann das Garnbildungselement beispielsweise mit einer Antihaftschicht versehen werden, welche für einen gewissen Zeitraum eine Anhaftung von Partikeln an dem Garnbildungselement wenigstens reduziert, bestenfalls verhindert. Dadurch können Reinigungszyklen des Garnbildungselements verlängert werden.
  • Die Verwendung einer Reinigungsflüssigkeit als auch eines Aerosols ermöglicht eine besonders gründliche und vor allem schnelle Reinigung. Als Reinigungsflüssigkeit wird jede Flüssigkeit verstanden, welche einen Flüssigkeitsanteil von bevorzugt wenigstens 90 %, besonders bevorzugt wenigstens 95 % und ganz besonders bevorzugt wenigstens 98 % aufweist. Die Flüssigkeit kann besonders bevorzugt Wasser sein. Ebenfalls bevorzugt kann das Reinigungsmedium wenigstens eine reinigungs- und/oder oberflächenaktive Substanz, insbesondere wenigstens ein Tensid, enthalten.
  • Obwohl grundsätzlich ein einschrittiges Reinigen mittels des Reinigungsmediums denkbar ist, wird bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens zum Reinigen eines Garnbildungselements in einem ersten Reinigungsschritt eine Reinigungsflüssigkeit, ein Aerosol, ein Schaums oder eine Emulsion zum Entfernen von Ablagerungen und nachfolgend in einem zweiten Reinigungsschritt ein Gasstrom auf das Garnbildungselement gerichtet, um die Feuchtigkeit von der Oberfläche des Garnbildungselements zu entfernen und/oder diese zu trocknen, wobei die derart bevorzugte Reinigung besonders bevorzugt mittels derselben Reinigungsdüse erfolgen kann. Dabei kann ein Reinigen mittels eines Gasstroms sowohl durch einen kontinuierlichen Gasstrom, als auch durch einen oder mehrere Gasstöße bzw. -impulse erfolgen.
  • Daneben ist auch eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zum Reinigen eines Garnbildungselements denkbar, bei dem eine Reinigung des Garnbildungselements zunächst mittels eines Gasstroms zum Entfernen loser Partikel von der Oberfläche, nachfolgend mittels einer Reinigungsflüssigkeit, eines Aerosols, eines Schaums oder einer Emulsion zum Lösen anhaftender Partikel und bevorzugt schließlich noch einmal mittels eines Gasstroms zum abschließenden Reinigen und/oder Trocknen der Oberfläche des Garnbildungselements erfolgt. Alternativ kann jedoch auch auf den zweiten Gasstrom im Bedarfsfall verzichtet werden, um die Oberfläche des Garnbildungselements feucht zu halten und dadurch eine größere Festigkeit des mittels des Garnbildungselements erzeugten Garns aufgrund einer erhöhten Krafteinwirkung auf der Oberfläche des Garnbildungselements zu erreichen.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Spinnstelle von einer Arbeitsstelle der Luftspinnmaschine umfasst sein. Unter einer Arbeitsstelle wird jede Position an der Luftspinnmaschine verstanden, an welcher ein luftgesponnener Spinnfaden bzw. ein Garn mittels der Spinnstelle aus einem der Spinnstelle zugeführten Faserband erzeugt und über eine der Spinnstelle im Fadenlaufweg nachgelagerte Spulvorrichtung zum Aufspulen einer Auflaufspule, insbesondere einer Kreuzspule, aufgespult wird. Die Faserbandzuführung kann dabei über einen der Luftspinnmaschine zugeordneten zentralen Faserbandspeicher oder über einen der einzelnen Spinnstelle zugeordneten jeweiligen Faserbandspeicher wie insbesondere eine Spinnkanne, in welcher eine definierte Menge an Faserband aus der Spinnkanne entnehmbar abgelegt ist, erfolgen. Die Arbeitsstelle kann weitere Faserband- oder Fadenbehandlungseinrichtungen zur definierten und bedarfsgerechten Behandlung des Faserbandes bzw. des Fadens aufweisen. So kann die Arbeitsstelle über Sensoriken zur Überwachung der Faserbandzuführung und/oder der Faserbandparameter sowie oder alternativ zur Überwachung des Fadenabzugs, der Fadenzuführung zur Spulvorrichtung, der Garnparameter, zur Ausreinigung von Garnfehlern und/oder zum Anspinnen nach einem Faserband- oder Fadenbruch oder nach einem Spinnkannenwechsel oder einer Auflaufspulenentnahme aufweisen. Weiterhin können der Arbeitsstelle Sensoriken oder andere Einrichtungen im Bereich des Streckwerks zugeordnet sein, mittels welchen das Faserband definiert und bedarfsgerecht verzogen und/oder mit zusätzlichen Fasern, insbesondere aus einem unterschiedlichen Fasermaterial, einem sogenannten Coregarn, versehen werden kann.
  • Mehrere Ausführungsbeispiele einer Spinnstelle nach der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Bauteile verwendet. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische, querschnittliche Ansicht einer ersten Ausführung einer Spinnstelle einer Luftspinnmaschine mit einer Luftspinndüse in einem geschlossenen Zustand zur Garnbildung,
    Fig. 2
    eine schematische, querschnittliche Ansicht der in Figur 1 dargestellten Spinnstelle mit einer Luftspinndüse in einem geöffneten Zustand zur Reinigung,
    Fig. 3
    eine schematische, querschnittliche Ansicht einer zweiten Ausführung einer Spinnstelle einer Luftspinnmaschine mit einer Luftspinndüse in einem geschlossenen Zustand zur Garnbildung, und
    Fig. 4
    eine schematische, querschnittliche Ansicht der in Figur 3 dargestellten Spinnstelle mit einer Luftspinndüse in einem geöffneten Zustand zur Reinigung.
  • Eine erste, in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführung einer Spinnstelle 1 einer Luftspinnmaschine weist eine Luftspinndüse 2 auf, in der innerhalb einer Wirbelkammer 3 ein Spinnkonus als Garnbildungselement 4 angeordnet ist. Um mittels der Spinnstelle 1 ein Garn durch Luftspinnen erzeugen zu können, wird ein Faserband zunächst mittels eines Mehrfachwalzen-Streckwerks verzogen und das dabei erhaltene, gestreckte Faserband über einen Faserbandeingang 7 nachfolgend der Luftspinndüse 2 zugeführt. Das Faserband wird nach diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Einführung über den Faserbandeingang 7 um eine sich in Faserbandtransportrichtung in vorbekannter Weise in Richtung des Garnbildungselements 4 annähernd bis zur Abzugskanalmündung desselbigen erstreckende Nadel 8 geführt. Alternativ zur Nadel 8 kann nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel eine allseits bekannte Pinzette angeordnet sein. Innerhalb der Wirbelkammer 3 der Luftspinndüse 2 werden die äußeren Fasern des Faserbandes mittels einer durch Luftspinndüsen 2 erzeugten Wirbelluftströmung im Bereich einer Einlassmündung der Luftspinndüse 2 um einen innenliegenden Faserkern gewunden, so dass ein luftgarnspezifischer Garnaufbau eines parallelen Garnkerns und in einem bestimmten Winkel anliegende Umwindefasern ergibt, die für die gewünschte Festigkeit des Garns ausschlaggebend sind.
  • Wird ein synthetisches Fasermaterial zum Luftspinnen des Garns verwendet, lagern sich im Laufe der Zeit einzelne, losgelöste Fasern, Faserreste und ggf. Hilfsstoffe an der Oberfläche des Garnbildungselements 4 an, die die Qualität und Festigkeit des gesponnenen Garns herabsetzen können.
  • Um dies zu verhindern, ist außerhalb der Wirbelkammer 3 im Bereich der Spinnstelle 1 eine Reinigungsdüse 5 stationär angeordnet, wobei diese aufgrund ihrer Anordnung den Luftspinnprozess in der geschlossenen Luftspinndüse 2 nicht beeinflusst (siehe Figur 1). Wird die Luftspinndüse 2 jedoch geöffnet, beispielsweise nach einem Fadenbruch oder einem Schnitt des gesponnenen Garns, so wird das Garnbildungselement 4 beim Öffnen der Luftspinndüse 2 in eine Reinigungsposition gefahren, in der eine Austrittsöffnung der stationären Reinigungsdüse 5 auf eine Seitenfläche des Garnbildungselements 4 ausgerichtet ist, so dass die Oberfläche des Garnbildungselements 4 mittels der Reinigungsdüse 5 gereinigt werden kann (siehe Figur 2).
  • Dazu wird nach dieser ersten Ausführung wenigstens eine wässrige Reinigungsflüssigkeit mittels der Reinigungsdüse 5 zerstäubt und als Sprühnebel auf das Garnbildungselement 4 gerichtet, so dass die auf der Oberfläche des Garnbildungselements 4 anhaftenden Ablagerungen entfernt werden können.
  • Bevorzugt erfolgt dabei ein solches Reinigen jedoch mittels eines Reinigungszyklus, der sowohl einmalig ausgeführt, als auch mehrfach wiederholt werden kann. Ein erster möglicher Reinigungszyklus sieht vor, dass zunächst mittels der Reinigungsdüse 5 eine Reinigungsflüssigkeit zum Entfernen von Ablagerungen auf die Oberfläche des Garnbildungselements 4 aufgesprüht wird und anschließend ebenfalls mittels der Reinigungsdüse 5 ein Druckluftimpuls auf die Oberfläche des Garnbildungselements 4 gerichtet wird, um das Gemisch aus der Reinigungsflüssigkeit und den gelösten Anhaftungen zu entfernen und die Oberfläche des Garnbildungselements 4 zu trocknen. Alternativ dazu wird nach einer weiteren Ausführung anstelle der Reinigungsflüssigkeit ein Schaum über die Reinigungsdüse 5 auf die Oberfläche des Garnbildungselements 4 aufgebracht, wobei der Schaum mit einer antihaftwirkenden Flüssigkeit versetzt ist. Mittels des nachfolgenden Druckluftimpulses wird das Garnbildungselement 4 mit der darauf applizierten antihaftwirkenden Flüssigkeit getrocknet.
  • Bei einem alternativen Reinigungszyklus wird zunächst ein Druckluftimpuls auf die Oberfläche des Garnbildungselements 4 gerichtet, um lose Anhaftungen zu entfernen. Anschließend erfolgt eine Reinigung mittels eines Reinigungsmediums wie der Reinigungsflüssigkeit, um die mittels der Druckluft nicht gelösten Anhaftungen zu entfernen. Schließlich erfolgt bevorzugt auch ein Entfernen des Gemischs aus der Reinigungsflüssigkeit und den gelösten Anhaftungen sowie ein Trocknen der Oberfläche des Garnbildungselements 4 mittels erneutem Beaufschlagen mit Druckluft. Dabei wird weiterhin bevorzugt für alle Reinigungsschritte dieselbe Reinigungsdüse 5 verwendet.
  • Eine zweite, in den Figuren 3 und 4 dargestellte Ausführung einer Spinnstelle 1 einer Luftspinnmaschine unterscheidet sich von der ersten Ausführung maßgeblich dadurch, dass anstelle einer stationären Reinigungsdüse 5 zwei bewegliche Reinigungsdüsen 5a, b vorgesehen sind.
  • Dabei ist eine erste Reinigungsdüse 5a linear in Richtung auf eine Seitenfläche des Garnbildungselements 4 verschieblich angeordnet, wobei diese Reinigungsdüse 5a zum Reinigen der Oberfläche des Garnbildungselements 4 nach einem Öffnen der Luftspinndüse 2, bei der das Garnbildungselement 4 in eine Reinigungsposition gefahren wird, ebenfalls linear in eine Reinigungsposition verschoben wird und somit in der unmittelbaren Nähe der Oberfläche des Garnbildungselements 4 wenigstens ein Reinigungsmedium, insbesondere eine Reinigungsflüssigkeit, ein Aerosol, ein Schaum, eine Emulsion oder ein Gas, auf das Garnbildungselement 4 appliziert werden kann.
  • Darüber hinaus kann diese Reinigungsdüse 5a auch zumindest abschnittsweise um das Garnbildungselement 4 herum verschwenkbar angeordnet sein, so dass entlang des Umfangs der Oberfläche des Garnbildungselements 4 ein Reinigungsfluid aufgetragen werden kann.
  • Die zweite Reinigungsdüse 5b ist sowohl linear verschieblich, als auch mittels einer Schwenkvorrichtung 6 (in Figur 4 lediglich schematisch durch einen Pfeil dargestellt) auf die Oberfläche des Garnbildungselements 4 zu verschwenkbar angeordnet. Bereits während des Öffnens der Luftspinndüse 2 und dem damit einhergehenden Positionieren des Garnbildungselements 4 in eine Reinigungsposition wird die zweite Reinigungsdüse 5b linear verschoben. Nachdem das Garnbildungselement 4 die Reinigungsposition erreicht hat, wird die Reinigungsdüse 5b dann mittels der Schwenkvorrichtung 6 in Richtung auf die Oberfläche des Garnbildungselements 4 verschwenkt, so dass die Reinigung mittels beider Reinigungsdüsen 5a, 5b erfolgen kann.
  • Bei einer Reinigung mittels mehrerer Reinigungsdüsen 5a, 5b kann dabei eine Reinigung mit allen Reinigungsdüsen 5 zugleich erfolgen oder aber die Reinigungsdüsen 5a, 5b können nacheinander zur Reinigung verwendet werden. Darüber hinaus ist auch denkbar, dass nicht beide Reinigungsdüsen zugleich oder unmittelbar nacheinander das gleiche Reinigungsmedium verwenden, sondern es kann auch mittels jeder Reinigungsdüse 5a, 5b ein von den anderen Reinigungsdüsen 5b, 5a unabhängiger Reinigungszyklus erfolgen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Spinnstelle
    2
    Luftspinndüse
    3
    Wirbelkammer
    4
    Garnbildungselement
    5
    Reinigungsdüse
    6
    Schwenkvorrichtung
    7
    Faserbandeingang
    8
    Nadel

Claims (15)

  1. Spinnstelle (1) einer Luftspinnmaschine, mit
    - einer Luftspinndüse (2) mit einem innerhalb einer Wirbelkammer (3) angeordneten Garnbildungselement (4) zum Herstellen eines Garns aus einem der Luftspinndüse (2) zugeführten Faserband, wobei
    - die Luftspinndüse (2) von einem geschlossenen Zustand zur Garnbildung in einen geöffneten Zustand überführbar ist, in welchem das Garnbildungselement (4) reinigbar ist,
    - einer Reinigungsdüse (5; 5a; 5b) zum Reinigen des Garnbildungselements (4) im geöffneten Zustand der Luftspinndüse (2), wobei
    - die Reinigungsdüse (5; 5a; 5b) derart ausgelegt ist, dass wenigstens im geöffneten Zustand der Luftspinndüse (2) das Garnbildungselement (4) mit einem Reinigungsmedium beaufschlagbar ist.
  2. Spinnstelle (1) einer Luftspinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reinigungsdüse (5; 5a; 5b) außerhalb der Wirbelkammer (3) und/oder stationär angeordnet ist.
  3. Spinnstelle (1) einer Luftspinnmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Reinigungsdüse (5a; 5b) außerhalb der Wirbelkammer (3) und/oder mittels einer Schwenkvorrichtung (6) wenigstens zwischen einer Ruheposition und einer Reinigungsposition zum Reinigen des Garnbildungselements (4) bewegbar ist.
  4. Spinnstelle (1) einer Luftspinnmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüse (5a; 5b) mittels der Schwenkvorrichtung (6) derart positionier- und ausrichtbar ist, dass das Garnbildungselement (4) in der Reinigungsposition frontal und/oder seitlich wenigstens teilflächig mit dem Reinigungsmedium beaufschlagbar ist.
  5. Spinnstelle (1) einer Luftspinnmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüse (5a; 5b) mittels der Schwenkvorrichtung (6) wenigstens teilumfänglich um das Garnbildungselement (4) herum rotierbar ist.
  6. Spinnstelle (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüse (5a; 5b) mittels der Schwenkvorrichtung (6) in wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Richtungen relativ zum Garnbildungselement (4) bewegbar ist.
  7. Verfahren zum Reinigen eines Garnbildungselements (4) einer Luftspinndüse mit dem innerhalb einer Wirbelkammer (3) angeordneten Garnbildungselement (4) zum Herstellen eines Garns aus einem der Luftspinndüse (2) zugeführten Faserband, wobei die Luftspinndüse (2) von einem geschlossenen Zustand zur Garnbildung in einen geöffneten Zustand überführbar ist, in welchem das Garnbildungselement (4) reinigbar ist, mit den Schritten:
    - Öffnen der Luftspinndüse (2) zum Zugänglichmachen des in der Wirbelkammer (3) angeordneten Garnbildungselements (4),
    - Bewegen des Garnbildungselements (4) und/oder einer Reinigungsdüse (5; 5a; 5b) in eine Reinigungsposition, und
    - Beaufschlagen des Garnbildungselements (4) mit wenigstens einem Reinigungsmedium.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüse (5; 5a; 5b) zum Reinigen des Garnbildungselements (4) mittels einer Schwenkvorrichtung (6) aus einer Ruheposition in eine Reinigungsposition zum Reinigen des Garnbildungselements (4) bewegt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen des Garnbildungselements (4) und/oder der Reinigungsdüse (5; 5a; 5b) in die Reinigungsposition mit einem Einleiten des Öffnungsvorgangs der Luftspinndüse (2), während des Öffnens der Luftspinndüse (2) und/oder nach dem Öffnen der Luftspinndüse (2) erfolgt.
  10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegen des Garnbildungselements (4) derart erfolgt, dass sich die Reinigungsdüse (5; 5a; 5b) zum Ende des Öffnungsvorgangs in der Reinigungsposition befindet.
  11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reinigen des Garnbildungselements (4) im Zuge einer Spinnunterbrechung beispielsweise nach wenigstens einem Fadenbruch, nach wenigstens einem Schnitt des Garns, während einer Entnahme einer mittels des luftgesponnenen Garns aufgespulten Auflaufspule und/oder während eines Wechsels einer Spinnkanne erfolgt.
  12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Reinigungsmedium eine wässrige Reinigungsflüssigkeit, ein Aerosol, ein Schaum, eine Emulsion oder ein Gas verwendet wird.
  13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass entweder eine Reinigung mittels einer Reinigungsflüssigkeit, eines Aerosols, eines Schaums oder einer Emulsion nachfolgend das Garnbildungselement (4) in einem zweiten Reinigungsschritt mit einem Gasstrom oder eine Reinigung mittels eines Gasstromes nachfolgend in dem zweiten Reinigungsschritt das Garnbildungselement (4) über die Reinigungsdüse (5) mit einer Reinigungsflüssigkeit, einem Aerosol, einem Schaum oder einer Emulsion beaufschlagt wird.
  14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigung des Garnbildungselements (4) zunächst mittels eines ersten Gasstroms zum Entfernen loser Partikel von dem Garnbildungselement (4), nachfolgend mittels einer Reinigungsflüssigkeit, eines Aerosols, eines Schaums oder einer Emulsion zum Lösen anhaftender Partikel und anschließend mittels eines zweiten Gasstroms zum abschließenden Reinigen und Trocknen des Garnbildungselements (4) erfolgt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung mittels der Reinigungsflüssigkeit, des Aerosols, des Schaums oder der Emulsion und mittels des Gasstroms bzw. des ersten und/oder zweiten Gasstromes mittels derselben Reinigungsdüse (5; 5a; 5b) erfolgen.
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