EP4245708B1 - Vorrichtung und verfahren zur ölung eines laufenden garns - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur ölung eines laufenden garns

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Publication number
EP4245708B1
EP4245708B1 EP23156283.6A EP23156283A EP4245708B1 EP 4245708 B1 EP4245708 B1 EP 4245708B1 EP 23156283 A EP23156283 A EP 23156283A EP 4245708 B1 EP4245708 B1 EP 4245708B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
oil
housing
yarn
transfer element
dosing pump
Prior art date
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Active
Application number
EP23156283.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4245708A1 (de
Inventor
Martin KÜTTEL
Franz Böni
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.)
SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Original Assignee
SSM Schaerer Schweiter Mettler 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 SSM Schaerer Schweiter Mettler AG filed Critical SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Publication of EP4245708A1 publication Critical patent/EP4245708A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4245708B1 publication Critical patent/EP4245708B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H71/00—Moistening, sizing, oiling, waxing, colouring or drying filamentary material as additional measures during package formation
    • B65H71/007—Oiling, waxing by applying liquid during spooling
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/04—Guides for slivers, rovings, or yarns; Smoothing dies
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/30—Moistening, sizing, oiling, waxing, colouring, or drying yarns or the like as incidental measures during spinning or twisting
    • D01H13/306—Moistening, sizing, oiling, waxing, colouring, or drying yarns or the like as incidental measures during spinning or twisting by applying fluids, e.g. steam or oiling liquids
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J3/00—Modifying the surface
    • D02J3/18—Treating with particulate, semi-solid, or solid substances, e.g. wax
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B3/00—Passing of textile materials through liquids, gases or vapours to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing, impregnating
    • D06B3/04—Passing of textile materials through liquids, gases or vapours to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing, impregnating of yarns, threads or filaments
    • D06B3/045—Passing of textile materials through liquids, gases or vapours to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing, impregnating of yarns, threads or filaments in a tube or a groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the present invention relates to a device for oiling a running yarn comprising a housing, a metering pump arranged in the housing and a yarn guide device with an oil transfer element attached in the yarn guide device, wherein the oil transfer element is connected to the oil connection via an oil delivery channel through the metering pump.
  • Devices of this type are known from the prior art, for example, the CN 208 545 538 U
  • a device for lubricating a running yarn with a metering pump which is designed as a gear pump and driven by an electric motor.
  • the oil is supplied via a supply line from the metering pump to a sponge inserted in a yarn guide groove, through which the oil is applied to the yarn.
  • a heater is also provided to warm the oil.
  • the CN 209 636 478 U The use of a heating plate to heat the oil is known.
  • a disadvantage of the known designs is that, due to the pressure conditions in the oil distribution system, oil flows from the metering pump to the yarn guide when the device is at rest.
  • the document CN 213 086 176 U shows a device for lubricating a running yarn with a metering pump, a yarn guide device and an oil transfer element mounted in the yarn guide device, wherein the oil transfer element is connected to an oil connection via an oil supply channel over the metering pump.
  • the object of the present invention is therefore to propose a device for oiling a running yarn or thread which prevents unwanted oil leakage and enables precise dosing of the amount of oil.
  • the yarn is typically lubricated with an oil quantity of 0.4 ml/km to 10 ml/km.
  • the oil quantity depends on the type of yarn and its intended use.
  • the metering pump output takes yarn speeds into account, ranges from 0.1 ml/min to 30 ml/min.
  • the metering pump delivers the required quantity of oil to the oil transfer element, which is embedded in the yarn guide.
  • the yarn running in the yarn guide comes into contact with the oil transfer element, resulting in the transfer of oil to the yarn.
  • the oil delivery channel integrated into the housing, running from the oil connection to the yarn transfer element is divided into three sections. These sections can be designed as bores or channels in the housing or as pipes. Pipes that are completely enclosed by the housing are preferable to screwed or otherwise connected pipes, as there is no possibility of leakage.
  • the first section of the oil delivery channel runs from the oil connection to the metering pump.
  • the oil connection is advantageously designed as an internal thread or a standard hose coupling.
  • the metering pump can be integrated into the device housing, so that the pump housing is an integral part of the device housing.
  • the second section of the oil delivery channel runs from the metering pump to the closure element.
  • the flow sensor is integrated into this section. The flow sensor detects the quantity of oil delivered by the metering pump to the oil transfer element.
  • the flow sensor can be, for example, an ultrasonic or Coriolis mass flow meter.
  • a calorimetric flow meter has proven to be the preferred design, as it can measure even the smallest quantities of oil being delivered.
  • the flow sensor enables uniform wetting of the yarn with oil, and the control system can also react to changes in yarn speed by correspondingly reducing the oil supply.
  • the sealing element following the second section has the advantage that no oil can reach the oil transfer element when, for example, no yarn is being fed through the yarn guide or when lubrication of the yarn is not necessary.
  • the sealing element prevents oil from dripping through the oil transfer element when the machine is at rest and contaminating the yarn guide or its surroundings. Furthermore, it eliminates the need to clean the yarn guide or oil transfer element before restarting the machine.
  • the third section of the oil conveying channel leads from the closure element to the oil transfer element.
  • the oil transfer element is embedded in the yarn guide and is designed, for example, as a sponge or other type of porous element.
  • the oil conveyed through the third section of the oil conveying channel to the oil transfer element permeates the oil transfer element and is carried by the The oil is transferred to the yarn when it comes into contact with the yarn passing by it.
  • the metering pump is designed as a gear pump with a controlled electric motor.
  • Gear pumps are a well-established technology and have proven effective for pumping minute quantities at low pressure.
  • the controlled electric motor allows the control system to easily adjust the metering rate.
  • This controlled electric motor can be implemented, for example, as a servo motor or a motor with frequency control.
  • the closure element is a shut-off valve with an electromagnetic actuator.
  • Shut-off valves have the advantage of being simple in design and can be integrated into the housing of the device to completely close the oil supply channel.
  • the electromagnetic actuator allows the shut-off valve to be switched so that it is closed when de-energized. Therefore, no energy is required to keep the shut-off valve closed during a system shutdown, and the shut-off valve also closes automatically in the event of a power failure.
  • the third section of the oil conveying channel is at least partially designed as a heating coil.
  • the oil is guided through a heating coil, which can be a single turn or multiple turns in the form of a spiral.
  • the heating coil Within the heating coil, the oil is heated to a higher temperature than in its storage state. A specific amount of heating energy is introduced into the coil. This amount of energy is kept constant by the control system, adjusted to the type of oil used and the yarn being lubricated.
  • the heating coil is equipped with a temperature differential sensor. An inlet temperature sensor is provided at the inlet of the heating coil, and an outlet temperature sensor is provided at the outlet. The measured temperatures are used to regulate the supply of heating energy to the coil. This has the advantage of being independent of the operating load of the device. This ensures that the oil viscosity is always ideal. This results in even and consistent wetting of the yarn along its entire length.
  • the yarn guide is mounted on the outside of the housing and is open to the surrounding environment. Mounting the yarn guide on the outside of the housing allows for easy access and thus easy threading of the yarn into the guide.
  • the yarn guide can consist of several components; for example, the yarn can be guided at the top and bottom of the housing by separate guide plates. Such guide plates are characterized by a guide slot with a lateral opening, which prevents the threaded yarn from jumping out of the guide.
  • the two guide plates can be connected by a central section of the yarn guide that includes a guide groove.
  • the yarn guide is linearly movable within the housing. This allows for simple disassembly even when replacing the yarn guide, for example, due to a change in yarn material.
  • a longitudinal groove corresponding to the yarn guide is provided in the housing to hold it.
  • the yarn guide can be inserted into this groove and secured with pins, screws, or clips.
  • the yarn guide is preferably connected to the housing via a dovetail joint. This allows for precise alignment of the yarn guide with the oil outlet from the third section of the oil delivery channel.
  • a clamping guide is also conceivable, in which, for example, elastic plastic elements hold the yarn guide in a defined position within the housing.
  • an oil transfer element which is usually made of a sponge or a porous material, so that the oil passes through the oil transfer element onto The oil transfer element can pass through the yarn.
  • the oil transfer element is detachably connected to the yarn guide.
  • the oil transfer element is a wear part and must therefore be replaced at predetermined intervals. Due to the detachable connection between the oil transfer element and the yarn guide, only the oil transfer element needs to be replaced at any given time, leaving the yarn guide unaffected.
  • control unit is mounted on or integrated into the housing.
  • the control unit and/or housing preferably include a visualization for displaying operating states, measured values such as temperature, flow rate, consumption, etc., and a keypad for operating the device and entering control parameters.
  • the visualization can be implemented using a touchscreen, with the keypad integrated into the touchscreen and not necessarily separate. Alternatively, a simple visualization using basic colored LEDs and a separate keypad can be provided. This type of control design allows the device for lubricating a running yarn to operate autonomously, independent of a higher-level control system.
  • the data from the measurements and operating states of the device can also be transmitted to a higher-level control system via wired or wireless communication.
  • a suitable interface between the device's control system and the higher-level control system enables remote control of the device for lubricating a moving yarn.
  • the visualization provides a display of at least one of the following: oil quantity; oil temperature; oil consumption; operating status; operating mode; operating duration; or operating instructions.
  • Operating instructions may, for example, include information on necessary maintenance or the replacement of wear parts.
  • the visualization can also output static values.
  • the device comprises a control unit, a housing, an oil connection provided in the housing, a metering pump with a drive motor arranged in the housing, and a yarn guide device with an oil transfer element mounted in the yarn guide device.
  • the oil transfer element is connected to the oil connection via an oil delivery channel and the metering pump. Oil is conveyed from the oil connection to the metering pump via a first section of the oil delivery channel. Subsequently, the oil is pumped via a second section of the oil delivery channel, through a flow sensor, to a closing element, and via a third section of the oil delivery channel to the yarn guide device.
  • the control unit closes the oil delivery channel by actuating the closing element. Closing the oil delivery channel prevents oil from dripping from the oil transfer element and contaminating the yarn guide when the machine is stationary or the device for lubricating a running yarn is not in use. Depending on the viscosity of the oil used, a significant amount of oil may also flow out of the oil transfer element after the metering pump is switched off and contaminate machine elements or yarn bodies located below the device.
  • control system regulates the amount of oil reaching the yarn guide via the metering pump's drive motor.
  • the integrated flow sensor allows the control system to compare the oil quantity against the target quantity and adjust the metering pump's delivery rate accordingly.
  • the target values for the control system can be entered via the keypad on the control unit or stored in a database within the control unit itself, so that when the yarn to be processed is entered, the control system automatically sets the necessary oil delivery rate.
  • a heating coil is provided with an inlet temperature measurement and an outlet temperature measurement, and the controller regulates the temperature of the oil at one outlet of the heating coil.
  • the temperature to be controlled The temperature must be determined based on the type of oil used and specified to the control system.
  • control system is designed to allow the device to operate autonomously, communicating via the visualization and keypad. This enables the device to be used for lubricating a running yarn in standalone operation and makes it versatile for use in various locations, as it is not dependent on a higher-level control system.
  • FIG 1 shows a schematic view of a first embodiment of a device according to the invention and Figure 2 a schematic cross-sectional view at point A - A after Figure 1
  • a housing 2 has a yarn guide 6 along which a yarn 1 is guided along the housing 2.
  • the yarn guide 6 is The yarn guide 6 is open to the surroundings, allowing easy insertion of the yarn 1 into the yarn guide 6.
  • the entire path of the yarn 1 within the yarn guide 6 is also visible from the outside.
  • An oil transfer element 7 is embedded in the yarn guide 6. As the yarn 1 slides over the oil transfer element 7, oil is mechanically transferred to the yarn 1.
  • the oil is supplied to the device from a reservoir (not shown) and introduced into the housing 2 via an oil connection 3. From the oil connection 3, the oil flows to the oil transfer element 7 via an oil delivery channel.
  • the oil delivery channel is fully integrated into the housing 2.
  • a first section 8 of the oil delivery channel connects the oil connection 3 to a metering pump 4.
  • the metering pump 4 is a gear pump and is driven by a drive motor 5.
  • the drive motor 4 is attached to the housing 2.
  • a second section 9 of the oil delivery channel the oil is conveyed from the metering pump 4 to a sealing element 11.
  • the sealing element 11 has an electromagnetic actuator 12, which is integrated into the housing 2 and the electromagnetic actuator 12 is attached to the housing 2.
  • the sealing element 11 allows the oil delivery channel between the second section 9 and a third section 10 to be closed, preventing oil from reaching the oil transfer element 7 when the device is at rest.
  • a flow sensor 13 is also provided in this second section 9; this sensor measures the quantity of oil flowing through the second section 9.
  • the third section 10 connects the sealing element 11 to the oil transfer element 7.
  • FIG 3 shows a schematic view of a second embodiment of a device according to the invention and Figure 4 a schematic sectional view at point B - B after Figure 3
  • the basic structure of the second embodiment corresponds to the structure of the first embodiment; in the following, only the differences will be discussed, and for the basic description, reference is made to the Figures 1 and 2
  • the oil conveying channel is not fully integrated into the housing 2 in the embodiment shown.
  • a heating coil 14 is provided between the sealing element 11 and the oil transfer element 7.
  • the heating coil 13 has a [feature/component] at its end facing the sealing element 11.
  • the device features an inlet temperature measurement 15 and an outlet temperature measurement 16 at the opposite end.
  • a control unit 17 is attached to the housing. This unit includes all the elements necessary for operating the device and features a visualization display 18 and a keypad 19.
  • the visualization display 18 is shown as an example. Using the visualization display 18 and keypad 19, the device can be operated autonomously to lubricate a running yarn 1. Alternatively, a touchscreen can be used for visualization and data input.
  • Figure 5 shows an enlarged cross-sectional view at point C.
  • Figure 4 Oil flows to the oil transfer element 7 via the third section 10 of the oil conveying channel, which is guided in the housing 2.
  • the oil transfer element 7 is held in a recess in the housing 2 by the yarn guide device 6.
  • the yarn guide device 6 is, by way of example, designed as a two-part element at the location of the oil transfer element 7. The two parts of the yarn guide device 6 are clamped in the recess of the housing 2.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns mit einem Gehäuse, mit einer im Gehäuse angeordneten Dosierpumpe und mit einer Garnführungsvorrichtung mit einem in der Garnführungsvorrichtung angebrachten Oelübertragungselement, wobei das Oelübertragungselement durch einen Oelförderkanal über die Dosierpumpe mit dem Oelanschluss verbunden ist.
  • Gattungsgemässe Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise offenbart die CN 208 545 538 U eine Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns mit einer Dosierpumpe welche als Zahnradpumpe ausgeführt ist und von einem Elektromotor angetrieben wird. Das Oel wird über eine Versorgungsleitung von der Dosierpumpe zu einem in einer Garnführungsnut eingelegten Schwamm, über den das Oel auf das Garn aufgetragen wird. Zusätzlich ist eine Heizung zur Erwärmung des Oels vorgesehen. Weiter ist aus der CN 209 636 478 U die Verwendung einer Heizplatte zur Erwärmung des Oels bekannt. Nachteilig an den bekannten Ausführungen ist, dass aufgrund der Druckverhältnisse in der Oelverteilung bei Stillstand der Vorrichtung ein Nachlauf von Oel von der Dosierpumpe zur Garnführungsvorrichtung entsteht. Dieser führt zu Verschmutzung der Vorrichtung und muss jeweils vor einem Neustart beseitigt werden, um eine Verschmutzung des Garns zu vermeiden. Die CN 207 452 340 U versuchte diesen Nachteil zu beheben durch eine Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns mit einer eingesetzten Garnführungsvorrichtung, welche eine Schutzabdeckung aufweist. Dadurch kann ein Oelaustritt aus der Vorrichtung zwar vermieden werden, ein Nachlaufen von Oel in die Garnführungsvorrichtung wird jedoch nicht verhindert. Weiter ist es von Nachteil, dass die durch das Garn aufgenommene Oelmenge durch empirische Einstellungen der Oelpumpe erfolgt und den Gegebenheiten wie beispielsweise einem verlangsamten Garnlauf nicht angepasst werden kann.
  • Das Dokument CN 213 086 176 U zeigt eine Vorrichtung zur Ölung eines laufenden Garns mit einer Dosierpumpe, einer Garnführungsvorrichtung und einem in der Garnführungsvorrichtung angebrachten Ölübertragungselement, wobei das Ölübertragungselement durch einen Ölförderkanal über die Dosierpumpe mit einem Ölanschluss verbunden ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns oder Fadens vorzuschlagen, welche einen ungewollten Oelaustritt verhindert und eine exakte Dosierung der Oelmenge ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.
  • Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns mit einer Steuerung und mit einem Gehäuse und mit einem im Gehäuse vorgesehenen Oelanschluss und mit einer im Gehäuse angeordneten Dosierpumpe und mit einer Garnführungsvorrichtung mit einem in der Garnführungsvorrichtung angebrachten Oelübertragungselement, wobei das Oelübertragungselement durch einen Oelförderkanal über die Dosierpumpe mit dem Oelanschluss verbunden ist. Im Oelförderkanal sind ein Verschlusselement und ein Durchflusssensor vorgesehen. Der Oelförderkanal weist einen ersten Abschnitt vom Oelanschluss zur Dosierpumpe, einen zweiten Abschnitt von der Dosierpumpe zum Verschlusselement und einen dritten Abschnitt vom Verschlusselement zum Oelübertragungselement auf, wobei der Durchflusssensor im zweiten Abschnitt vorgesehen ist. Die Versorgung der Vorrichtung mit Oel erfolgt aus einem Vorratsbehälter, welcher über eine Leitung mit dem Oelanschluss verbunden wird. Als zweckmässig hat sich eine Schlauchverbindung erwiesen, wodurch ein einfacher Wechsel der Oelsorte möglich ist. Über den Oelanschluss kann auch ein Reinigungsmittel zur Wartung und Reinigung der Vorrichtung eingebracht werden.
  • Das Garn wird üblicherweise mit einer Oelmenge von 0.4 ml/Laufkilometer bis 10 ml/Laufkilometer benetzt. Die Oelmenge ist dabei abhängig von der Art des Garns und dem späteren Verwendungszweck des Garns. Für den Einsatz der Vorrichtung in gängigen Spulmaschinen oder Spinnereianlagen ergibt sich mit Berücksichtigung der Garngeschwindigkeiten eine Leistung der Dosierpumpe von 0.1 ml/min bis 30 ml/min. Die Dosierpumpe fördert das Oel in der geforderten Menge zum Oelübertragungselement welches in die Garnführungsvorrichtung eingebettet ist. Das in der Garnführungsvorrichtung laufende Garn kommt mit dem Oelübertragungselement in Berührung, wodurch sich ein Übertrag von Oel auf das Garn ergibt. Der im Gehäuse eingearbeitete Oelförderkanal vom Oelanschluss bis zum Garnübertragungselement ist in drei Abschnitten ausgeführt. Die einzelnen Abschnitte können dabei als Bohrungen oder Kanäle im Gehäuse oder als Rohrleitungen ausgebildet sein. Bohrungen und Kanäle, welche vollständig vom Gehäuse umgeben sind dabei verschraubten oder anderweitig verbundenen Rohrleitungen vorzuziehen, da keine Möglichkeit einer Leckage besteht.
  • Der erste Abschnitt des Oelförderkanals führt vom Oelanschluss zur Dosierpumpe. Der Oelanschluss ist vorteilhafterweise als ein Innengewinde oder eine handelsübliche Kupplung für Schlauchleitungen ausgeführt. Die Dosierpumpe kann in das Gehäuse der Vorrichtung integriert sein, sodass ein Gehäuse der Dosierpumpe ein integraler Bestandteil des Gehäuses der Vorrichtung ist. Der zweite Abschnitt des Oelförderkanals führt von der Dosierpumpe zum Verschlusselement. In diesen Abschnitt ist der Durchflusssensor eingebaut. Mit dem Durchflusssensor wird die von der Dosierpumpe zum Oelübertragungselement gelieferte Menge an Oel detektiert. Der Durchflusssensor ist in seiner Bauart beispielsweise als Ultraschall- oder Coriolis-Massendurchflussmesser ausgeführt. Als zu bevorzugende Ausführung hat sich ein kalorimetrischer Durchflussmesser bewährt, da damit auch geringste Mengen an gefördertem Oel gemessen werden können. Mit Hilfe des Durchflusssensors ist eine gleichmässige Benetzung des Garns mit Oel möglich, auch kann die Steuerung auf eine Veränderung einer Garngeschwindigkeit mit einer entsprechenden Reduktion der Oelversorgung reagieren. Das auf den zweiten Abschnitt folgende Verschlusselement hat den Vorteil, dass kein Oel zum Oelübertragungselement gelangen kann, wenn beispielsweise kein Garn durch die Garnführungsvorrichtung geführt wird oder keine Oelung des Garns notwendig ist. Durch das Verschlusselement wird vermieden, dass im Stillstand Oel durch das Oelübertragungselement nachtropft und die die Garnführungsvorrichtung oder dessen Umgebung verschmutzt werden. Zudem kann eine Reinigung der Garnführungsvorrichtung oder des Oelübertragungselement vor einem Neustart der Vorrichtung vermieden werden.
  • Der dritte Abschnitt des Oelförderkanals führt vom Verschlusselement zum Oelübertragungselement. Das Oelübertragungselement ist in die Garnführungsvorrichtung eingebettet und beispielsweise als Schwamm oder andersartiges poröses Element ausgeführt. Das durch den dritten Abschnitt des Oelförderkanals zum Oelübertragungselement verbrachte Oel durchdringt das Oelübertragungselement und wird durch die Berührung des Oelübertragungselement mit dem daran vorbeilaufenden Garn auf das Garn übertragen.
  • Vorteilhafterweise ist die Dosierpumpe als eine Zahnradpumpe mit einem geregelten Elektromotor ausgebildet. Zahnradpumpen sind aus dem Stand der Technik bekannt und haben sich für eine Förderung von Kleinstmengen unter geringem Druck bewährt. Über den geregelten Elektromotor ist ein einfacher Zugriff der Steuerung auf eine Dosierung einer Fördermenge möglich. In der Ausführung kann der geregelte Elektromotor beispielsweise als Servomotor oder als Motor mit einer Frequenzsteuerung ausgebildet sein.
  • Bevorzugterweise ist das Verschlusselement ein Absperrventil mit einem elektromagnetischen Antrieb. Absperrventile haben den Vorteil, dass sie von einfacher Bauweise sind und in das Gehäuse der Vorrichtung eingebaut werden können, um entsprechend den Oelförderkanal vollständig zu schliessen. Durch den elektromagnetischen Antrieb kann das Absperrventil derart geschaltet werden, dass es im stromlosen Zustand geschlossen ist. Somit ist bei einem Anlagenstillstand kein Energiebedarf vorhanden um das Absperrventil geschlossen zu halten und auch bei einem Energieausfall schliesst das Absperrventil automatisch.
  • Von Vorteil ist es, wenn der dritte Abschnitt des Oelförderkanal zumindest teilweise als Heizschlange ausgebildet ist. Im dritten Abschnitt wird das Oel durch eine Heizschlange geführt, diese kann als eine einzige Windung oder als eine Mehrfachwindung in Form einer Spirale ausgebildet werden. In der Heizschlange wird das Oel auf eine höhere Temperatur als im Lagerzustand erwärmt. Dabei wird eine bestimmte Menge an Heizenergie in die Heizschlange eingebracht. Die Energiemenge wird durch die Steuerung abgestimmt auf die verwendete Oelsorte und das zu oelende Garn konstant gehalten. Bevorzugterweise ist die Heizschlange mit einer Temperaturdifferenzmessung versehen. Dabei ist am Eingang der Heizschlange eine Eingangstemperaturmessung und am Ausgang der Heizschlange eine Ausgangstemperaturmessung vorgesehen. Mit Hilfe der gemessenen Temperaturen wird die Zuführung der Heizenergie zur Heizschlange geregelt. Dies hat den Vorteil, dass unabhängig von der Betriebslast der Vorrichtung immer eine ideale Viskosität des Oels eingestellt werden kann. Dies führt zu einer gleichmässigen und über die gesamte Länge des Garns gleichbleibende Benetzung des Garns.
  • Bevorzugterweise ist die Garnführungsvorrichtung an einer Aussenseite des Gehäuses und offen gegen eine Umgebung der Vorrichtung angebracht. Ein Anbringen der Garnführungsvorrichtung an einer Aussenseite des Gehäuses führt zu einem einfachen Zugang und damit einem einfachen Einfädeln des Garrns in die Garnführungsvorrichtung. Die Garnführungsvorrichtung kann aus mehreren Bauteilen bestehen, beispielsweise kann am oberen und unteren Ende des Gehäuses eine Führung des Garns durch separate Führungsplatten erfolgen. Derartige Führungsplatten zeichnen sich durch einen Führungsschlitz aus, welcher eine seitliche Öffnung hat, wodurch das einmal eingefädelte Garn nicht von selbst aus der Führung springen kann. Die beiden Führungsplatten können mit einem dazwischen angeordneten und eine Führungsnut enthaltenen Mittelteil der Garnführungsvorrichtung verbunden sein.
  • Für einen einfachen Austausch zu Wartungs- und Reparaturzwecken ist es von Vorteil, wenn die Garnführungsvorrichtung linear verschieblich im Gehäuse gehalten ist. Dadurch kann auch bei einem, beispielsweise durch einen Wechsel des Materials des Garns bedingten, Austausch der Garnführungsvorrichtung eine einfache Demontage erfolgen. Dabei ist zur Halterung der Garnführungsvorrichtung im Gehäuse eine der Garnführungsvorrichtung entsprechende Längsnut vorgesehen. Innerhalb dieser Längsnut kann die Garnführungsvorrichtung eingefügt und durch Stifte, Schrauben oder Klipse gehalten werden. Um eine exakte Führung des Garns zu gewährleisten ist die Garnführungsvorrichtung bevorzugterweise über eine Schwalbenschwanz-Führung mit dem Gehäuse verbunden. Dadurch gelingt es eine genaue Ausrichtung der Garnführung auf einen Austritt des Oels aus dem dritten Abschnitt des Oelförderkanals zu erreichen. Alternativ ist auch eine klemmende Führung denkbar, bei welcher beispielsweise durch elastische Kunststoffelemente die Garnführungsvorrichtung in einer definierten Position im Gehäuse gehalten wird. In die Garnführungsvorrichtung eingebettet ist ein Oelübertragungselement welches in der Regel als Schwamm, respektive aus einem porösen Material hergestellt ist, sodass das Oel durch das Oelübertragungselement hindurch auf das Garn gelangen kann. Dabei ist das Oelübertragungselement vorteilhafterweise lösbar mit der Garnführungsvorrichtung lösbar verbunden. Das Oelübertragungselement ist ein Verschleissteil und ist deshalb in vorgegebenen Zeitabständen auszutauschen. Durch die lösbare Verbindung zwischen dem Oelübertragungselement und der Garnführungsvorrichtung kann jeweils nur das Oelübetragungselement ausgetauscht werden und die Garnführungsvorrichtung bleibt davon unberührt.
  • Vorteilhafterweise ist die Steuerung am Gehäuse angebracht oder in das Gehäuse integriert. Die Steuerung respektive das Gehäuse ist bevorzugterweise mit einer Visualisierung zur Anzeige von Betriebszuständen, Messwerten wie Temperatur, Durchfluss, Verbrauch, etc. und einem Tastenfeld zur Bedienung der Vorrichtung und Eingabe von Regelparametern versehen. Dire Visualisierung kann mit einem Touchscreen realisiert sein, wobei das Tastenfeld in diesen Touchscreen integriert sein kann und nicht separat vorhanden sein muss. Es kann jedoch auch eine einfache Visualisierung mittels einfacher farbiger Leuchtanzeigen und ein separates Tastenfeld vorgesehen sein. Durch eine derartige Ausführung der Steuerung ist es möglich die Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns als autonome und von einer übergeordneten Steuerung unabhängiges Element zu betreiben.
  • Ebenfalls können die Daten der Messungen und Betriebszustände der Vorrichtung an eine übergeordnete Steuerung durch eine kabelgebundene oder eine kabellose Kommunikation übermittelt werden. Durch eine entsprechende Schnittstelle zwischen der Steuerung der Vorrichtung und einer übergeordneten Steuerung ist eine Fernsteuerung der Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns möglich.
  • Bevorzugterweise ist durch die Visualisierung eine Anzeige zumindest einer der folgenden Angaben vorgesehen ist: einer Oelmenge; einer Oeltemperatur; eines Oelverbrauchs; eines Betriebszustandes; einer Betriebsart; einer Betriebsdauer; einer Bedienungsanweisung. Eine Bedienungsanweisung kann beispielsweise ein Hinweis auf eine notwendige Wartung oder einen Austausch von Verschleissteilen beinhalten. Weiter kann über die Visualisierung auch eine Ausgabe von statischen Werten erfolgen.
  • Weiter wird ein Verfahren zur Oelung eines laufenden Garns vorgeschlagen mit einer Vorrichtung nach der vorangehenden Beschreibung. Die Vorrichtung weist eine Steuerung und ein Gehäuse und einen im Gehäuse vorgesehenen Oelanschluss und eine im Gehäuse angeordneten Dosierpumpe mit einem Antriebsmotor und eine Garnführungsvorrichtung mit einem in der Garnführungsvorrichtung angebrachten Oelübertragungselement auf, wobei das Oelübertragungselement durch einen Oelförderkanal über die Dosierpumpe mit dem Oelanschluss verbunden ist. Über einen ersten Abschnitt des Oelförderkanals wird Oel von einem Oelanschluss zur Dosierpumpe geführt. Anschliessend wird das Oel über einen zweiten Abschnitt des Oelförderkanals durch einen Durchflusssensor zu einem Verschlusselement und über einen dritten Abschnitt des Oelförderkanals zur Garnführungsvorrichtung gepumpt, wobei die Steuerung bei stillstehender Dosierpumpe durch eine Betätigung des Verschlusselements den Oelförderkanal verschliesst. Durch ein Verschliessen des Oelförderkanals wird erreicht, dass bei stillstehender Maschine, respektive einer Nicht-Nutzung der Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns, kein Oel aus dem Oelübertragungselement nachtropft und die Garnführungsvorrichtung verschmutzt. Abhängig von der Viskosität des verwendeten Oels kann auch nach Abschalten der Dosierpumpe eine grössere Menge an Oel aus dem Oelübertragungselement herausfliessen und unterhalb der Vorrichtung angeordneten Maschinenelemente oder Garnkörper verunreinigen.
  • Vorteilhafterweise wird durch die Steuerung eine zur Garnführungsvorrichtung gelangende Oelmenge über den Antriebsmotor der Dosierpumpe geregelt. Durch den eingebauten Durchflusssensor kann durch die Steuerung ein Soll-Ist-Abgleich der Oelmenge vorgenommen und entsprechend eine Fördermenge der Dosierpumpe geregelt werden. Die Soll-Werte für die Regelung können an der Steuerung über das Tastenfeld eingegeben werden oder sind beispielsweise in einer Datenbank in der Steuerung selbst hinterlegt, sodass bei einer Eingabe des zu verarbeitenden Garns die Steuerung automatisch die notwendige Oelfördermenge einstellt.
  • Bevorzugterweise ist eine Heizschlange mit einer Eingangstemperaturmessung und einer Ausgangstemperaturmessung vorgesehen und durch die Steuerung wird eine Temperatur des Oels an einem Ausgang der Heizschlange geregelt. Die zu regelnde Temperatur ist abhängig vom verwendeten Oel zu bestimmen und der Steuerung vorzugeben.
  • Vorteilhafterweise ist die Steuerung derart ausgelegt, dass die Vorrichtung autonom betrieben wird, wobei eine Kommunikation über die Visualisierung und das Tastenfeld geführt wird. Dadurch kann die Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns in einem Standalone-Betrieb genutzt werden und ist vielseitig an verschiedenen Orten einsetzbar, da keine Abhängigkeit von einer übergeordneten Steuerung besteht.
  • Bevorzugterweise steht die Steuerung mit einer übergeordneten Maschinensteuerung in Verbindung und eine Regelung einer Oeldosiermenge und/oder einer Oeltemperatur wird durch die übergeordnete Maschinensteuerung bestimmt. Durch die zweiseitige Kommunikation der Steuerung der Vorrichtung mit einer übergeordneten Steuerung kann die Benetzung des laufenden Garns auf den Betrieb der Maschine abgestimmt werden. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass bei einem Stopp der Spulmaschine in welchem die Vorrichtung eingesetzt wird, eine Oelmenge entsprechend synchron mit einer Verlangsamung einer Garngeschwindigkeit heruntergefahren werden kann, wodurch ein Auftragsüberschuss von Oel auf das laufende Garn verhindert wird. Weitere Vorteile der Erfindung sind in nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung;
    Figur 2
    eine schematische Schnittdarstellung an der Stelle A - A nach Figur 1;
    Figur 3
    eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung;
    Figur 4
    eine schematische Schnittdarstellung an der Stelle B - B nach Figur 3 und
    Figur 5
    eine vergrösserte Schnittdarstellung an der Stelle C nach Figur 4.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung und Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung an der Stelle A - A nach Figur 1. Ein Gehäuse 2 weist eine Garnführungsvorrichtung 6 auf, entlang derer ein Garn 1 am Gehäuse 2 entlanggeführt ist. Die Garnführungsvorrichtung 6 ist dabei gegenüber der Umgebung offen, sodass eine Einführung des Garns 1 in die Garnführungsvorrichtung 6 einfach möglich ist. Ebenfalls ist der gesamte Verlauf des Garns 1 in der Garnführungsvorrichtung 6 von aussen einsehbar. In der Garnführungsvorrichtung 6 eingebettet ist ein Oelübertragungselement 7. Durch ein Vorbeigleiten des Garns 1 über das Oelübertragungselement 7 wird Oel mechanisch auf das Garn 1 übertragen. Das Oel wird aus einem Vorratsbehälter (nicht gezeigt) zur Vorrichtung gebracht und über einen Oelanschluss 3 in das Gehäuse 2 eingeführt. Vom Oelanschluss 3 gelangt das Oel über einen Oelförderkanal zum Oelübertragungselement 7. Der Oelförderkanal ist in der gezeigten Ausführung vollständig im Gehäuse 2 integriert. Ein erster Abschnitt 8 des Oelförderkanals verbindet den Oelanschluss 3 mit einer Dosierpumpe 4. Die Dosierpumpe 4 ist als Zahnradpumpe ausgeführt und von einem Antriebsmotor 5 angetrieben. Der Antriebsmotor 4 ist am Gehäuse 2 befestigt. In einem zweiten Abschnitt 9 des Oelförderkanals wird das Oel von der Dosierpumpe 4 zu einem Verschlusselement 11 geführt. Das Verschlusselement 11 weist einen elektromagnetischen Antrieb 12 auf, dabei ist das Verschlusselement 11 in das Gehäuse 2 eingebaut und der elektromagnetischen Antrieb 12 an das Gehäuse 2 angebaut. Durch das Verschlusselement 11 kann der Oelförderkanal zwischen dem zweiten Abschnitt 9 und einem dritten Abschnitt 10 verschlossen werden, sodass im Stillstand der Vorrichtung kein Oel zum Oelübertragungselement 7 gelangen kann. In diesem zweiten Abschnitt 9 ist zusätzlich ein Durchflusssensor 13 vorgesehen, dieser dient zur Messung einer durch den zweiten Abschnitt 9 fliessenden Oelmenge. Der dritte Abschnitt 10 verbindet das Verschlusselement11 mit dem Oelübertragungselement 7.
  • Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung und Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung an der Stelle B - B nach Figur 3. Der Grundaufbau der zweiten Ausführungsform entspricht dem Aufbau der ersten Ausführungsform, in der Folge wird nur auf die Unterschiede eingegangen und für die grundsätzliche Beschreibung auf die Figuren 1 und 2 verwiesen. Der Oelförderkanal ist in der gezeigten Ausführung nicht vollständig im Gehäuse 2 integriert. Im dritten Abschnitt 10 des Oelförderkanals ist zwischen dem Verschlusselement 11 und dem Oelübertragungselement 7 eine Heizschlange 14 vorgesehen. Die Heizschlange 13 weist an ihrem dem Verschlusselement 11 zugewandten Ende eine Eingangstemperaturmessung 15 und an einem gegenüberliegenden Ende eine Ausgangstemperaturmessung 16 auf. Mit Hilfe der Temperaturmessungen 15 und 16 kann eine notwendige Heizenergie zur Erreichung einer vorgegebenen Ausgangstemperatur des Oels am Ende der Heizschlange 14 bestimmt werden. Über die Temperatur des Oels beim Austritt aus dem Oelübertragungselement 7 wird die Viskosität des Oels unabhängig von dessen Temperatur bei Eintritt in die Vorrichtung durch den Oelanschluss 3 geregelt. Weiter ist am Gehäuse eine Steuerung 17 befestigt. Die Steuerung beinhaltet alle für den Betrieb der Vorrichtung notwendigen Elemente und weist eine Visualisierung 18 und ein Tastenfeld 19 auf. Die Visualisierung 18 ist beispielhaft als Display gezeigt. Mit Hilfe von Visualisierung 18 und Tastenfeld 19 kann die Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns 1 autonom betrieben werden. Alternativ kann zur Visualisierung und Eingabe von Daten ein Touchscreen eingesetzt werden.
  • Figur 5 zeigt eine vergrösserte Schnittdarstellung an der Stelle C nach Figur 4. Über den im Gehäuse 2 geführten dritten Abschnitt 10 des Oelförderkanals gelangt Oel zum Oelübertragungselement 7. Das Oelübertragungselement 7 ist durch die Garnführungsvorrichtung 6 in einer Vertiefung im Gehäuse 2 gehalten. Die Garnführungsvorrichtung 6 ist dabei beispielhaft an der Stelle des Oelübertragungselements 7 als zweiteiliges Element ausgebildet. Die beiden Elemente der Garnführungsvorrichtung 6 sind dabei in die Vertiefung des Gehäuses 2 geklemmt.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Garn
    2
    Gehäuse
    3
    Oelanschluss
    4
    Dosierpumpe
    5
    Antriebsmotor
    6
    Garnführungsvorrichtung
    7
    Oelübertragungselement
    8
    Erster Abschnitt des Oelförderkanals
    9
    Zweiter Abschnitt des Oelförderkanals
    10
    Dritter Abschnitt des Oelförderkanals
    11
    Verschlusselement
    12
    Elektromagnetischer Antrieb
    13
    Durchflusssensor
    14
    Heizschlange
    15
    Eingangstemperaturmessung
    16
    Ausgangstemperaturmessung
    17
    Steuerung
    18
    Visualisierung
    19
    Tastenfeld

Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Oelung eines laufenden Garns (1) mit einer Steuerung (17) und mit einem Gehäuse (2) und mit einem im Gehäuse (2) vorgesehenen Oelanschluss (3) und mit einer im Gehäuse (2) angeordneten Dosierpumpe (4) und mit einer Garnführungsvorrichtung (6) mit einem in der Garnführungsvorrichtung (6) angebrachten Oelübertragungselement (7), wobei das Oelübertragungselement (7) durch einen Oelförderkanal über die Dosierpumpe (4) mit dem Oelanschluss (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Oelförderkanal ein Verschlusselement (11) und ein Durchflusssensor (13) vorgesehen sind, wobei der Oelförderkanal einen ersten Abschnitt (8) vom Oelanschluss (3) zur Dosierpumpe (4), einen zweiten Abschnitt (9) von der Dosierpumpe (4) zum Verschlusselement (11) und einen dritten Abschnitt (10) vom Verschlusselement (11) zum Oelübertragungselement (7) aufweist und wobei der Durchflusssensor (13) im zweiten Abschnitt (9) vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierpumpe (4) als eine Zahnradpumpe mit einem geregelten Antriebsmotor (5) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (11) ein Absperrventil mit einem elektromagnetischen Antrieb (12) ist.
  4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Abschnitt (10) des Oelförderkanals zumindest teilweise als Heizschlange (12) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizschlange (12) mit einer Eingangstemperaturmessung (13) und einer Ausgangstemperaturmessung (14) versehen ist.
  6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnführungsvorrichtung (6) an einer Aussenseite (15) des Gehäuses (2) und offen gegen eine Umgebung der Vorrichtung angebracht ist.
  7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnführungsvorrichtung (6) linear verschieblich im Gehäuse (2) gehalten ist.
  8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oelübertragungselement (7) lösbar mit der Garnführungsvorrichtung (6) verbunden ist.
  9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) eine Visualisierung (18) und ein Tastenfeld (19) vorgesehen sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Visualisierung eine Anzeige zumindest einer der folgenden Angaben vorgesehen ist: einer Oelmenge; einer Oeltemperatur; eines Oelverbrauchs; eines Betriebszustandes; einer Betriebsart; einer Betriebsdauer; einer Bedienungsanweisung.
  11. Verfahren zur Oelung eines laufenden Garns mit einer Vorrichtung mit einer Steuerung (17) und mit einem Gehäuse (2) und mit einem im Gehäuse (2) vorgesehenen Oelanschluss (3) und mit einer im Gehäuse (2) angeordneten Dosierpumpe (4) mit einem Antriebsmotor (5) und mit einer Garnführungsvorrichtung (6) mit einem in der Garnführungsvorrichtung (6) angebrachten Oelübertragungselement (7), wobei das Oelübertragungselement (7) durch einen Oelförderkanal über die Dosierpumpe (4) mit dem Oelanschluss (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass über einen ersten Abschnitt (8) des Oelförderkanals Oel von einem Oelanschluss (3) zur Dosierpumpe (4) geführt und anschliessend über einen zweiten Abschnitt (9) des Oelförderkanals Oel durch einen Durchflusssensor (11) zu einem Verschlusselement (9) und über einen dritten Abschnitt des Oelförderkanals zur Garnführungsvorrichtung (7) gepumpt wird, wobei die Steuerung (17) bei stillstehender Dosierpumpe (4) durch eine Betätigung des Verschlusselements (9) den Oelförderkanal verschliesst.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (17) eine zur Garnführungsvorrichtung (6) gelangende Oelmenge über den Antriebsmotor (5) der Dosierpumpe (4) regelt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizschlange (12) mit einer Eingangstemperaturmessung (13) und einer Ausgangstemperaturmessung (14) vorgesehen ist und durch die Steuerung (15) eine Temperatur des Oels an einem Ausgang der Heizschlange (12) geregelt wird.
  14. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (17) derart ausgelegt ist, dass die Vorrichtung autonom betrieben wird, wobei eine Kommunikation über die Visualisierung (18) und das Tastenfeld (19) geführt wird.
  15. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (17) mit einer übergeordneten Maschinensteuerung in Verbindung steht und eine Regelung einer Oeldosiermenge und/oder einer Oeltemperatur durch die übergeordnete Maschinensteuerung bestimmt werden.
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