WO2009018890A1 - Vorrichtung zum schmieren von ringen einer textilmaschine - Google Patents

Vorrichtung zum schmieren von ringen einer textilmaschine Download PDF

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WO2009018890A1
WO2009018890A1 PCT/EP2008/005674 EP2008005674W WO2009018890A1 WO 2009018890 A1 WO2009018890 A1 WO 2009018890A1 EP 2008005674 W EP2008005674 W EP 2008005674W WO 2009018890 A1 WO2009018890 A1 WO 2009018890A1
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WO
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ring
lubricant
micro
textile machine
rings
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/005674
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerd Stahlecker
Peter Blankenhorn
Original Assignee
Wilhelm Stahlecker Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Wilhelm Stahlecker Gmbh filed Critical Wilhelm Stahlecker Gmbh
Publication of WO2009018890A1 publication Critical patent/WO2009018890A1/de

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H7/00—Spinning or twisting arrangements
    • D01H7/02—Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
    • D01H7/52—Ring-and-traveller arrangements
    • D01H7/62—Arrangements providing lubricant for travellers

Definitions

  • the invention relates to a device for lubricating rings of a textile machine with a reservoir for a lubricant.
  • the invention further relates to a textile machine with such a device.
  • the relative speed between the ring traveler and the ring is a limiting factor in the production of compacted compacted fiber yarn, which does not allow to further increase the speed of production of the textile machine, although the high yarn tenacity would allow for higher spindle speeds. Attempts to change the geometry of the rotor so that the short fibers projecting from the compact yarn also touch the ring and thereby deposit its wax did not permit any significant increase in the speed of the rotor.
  • the invention is based on the object to provide an improved device for lubricating rings, which avoids contamination of the environment and which can also be used on short staple fiber material processing textile machines.
  • the object is achieved in that at least one Mikrodosierpumpe is provided for supplying the lubricant to a ring.
  • the ring and / or the rotor can be supplied in certain periods of time, a quantity of the lubricant in the nanoliter range. Since the lubricant is supplied exactly where it is needed and because the amount is extremely low, there is no contamination with lubricant on the surrounding components and such minimum quantity lubrication can also be used on textile machines that process short staple fibers. The minimum quantity lubrication does not cause any "oily surfaces" on which fiber fly deposits, since the amount of lubricant applied is so small that the surfaces are practically “dry”. It can thereby achieve a higher rotor speed and the life of ring and ring traveler increases.
  • the micro-metering pump can be of any desired design, for example, the micro-metering pump can be designed with piezoelectric elements or as a miniature diaphragm pump. It can also be provided that the microdosing pump operates on the "bubble jet" principle
  • the microdosage pump is preferably produced as a compact chip and has a membrane made of silicon The membrane can be actuated by a piezoelectric element for pumping the lubricant
  • the microdosing pump advantageously contains two check valves made of silicon, which are integrated directly into the micro dosing pump.
  • micro-metering pump which makes it possible to greatly accelerate the droplets of the lubricant and "shoot" practically on the surface of the ring, thereby making it possible to provide an outlet for the escaping lubricant, which is associated with the ring at a distance so that the circulation of the ring traveler is not hindered by the device for lubricating because of its speed, the droplets of the lubricant can overcome the distance between the mouth and the ring.
  • This procedure is also called “microjetting”.
  • a cotton oil is used as the lubricant. This cotton oil does not cause any stains in the fabric or knit during the further processing of the thread later.
  • a sensor is provided for detecting the ring traveler, and that a control device selectively controls the Mikrodosierpumpe by evaluating the signal of the sensor, so that the ring rotor during the supply of the lubricant in a certain area on the circumference of Ringes is located.
  • a control device selectively controls the Mikrodosierpumpe by evaluating the signal of the sensor, so that the ring rotor during the supply of the lubricant in a certain area on the circumference of Ringes is located.
  • it can be selectively controlled whether the lubricant passes only to the ring to be later distributed by the ring rotor, or whether the ring traveler is during the supply of the lubricant in front of the mouth, so that the ring rotor lubricant is supplied directly.
  • bores and / or channels may be arranged in the ring.
  • a temperature sensor connected to a control device for detecting the temperature of ring and / or ring rotor is provided.
  • the temperature sensor may preferably detect the temperature of the ring without contact.
  • a non-contact measurement is advantageously carried out directly in Area of the tread for the ring traveler.
  • the temperature sensor can measure the temperature of the ring, for example electrically. This measurement is preferably carried out in a region below the tread for the ring traveler.
  • a carriage which can be moved along the textile machine is provided, on which a micro-metering pump is arranged and can be assigned to several rings in succession.
  • a carriage is provided for each side of the textile machine, which is movable on the ring rail in the machine longitudinal direction.
  • the storage space for the lubricant is arranged in the form of a storage container.
  • a drive and a control device can be arranged on the carriage. It may be provided that the carriage moves along the textile machine without stopping and the micro-dosing pump emits a certain amount of the lubricant each time the outlet for the exiting lubricant is in front of a ring.
  • the control device may be associated with a sensor which detects the position of the ring with respect to the orifice so that the microdosing pump is activated at the right time.
  • the arrangement of the device for lubricating on a movable along the textile machine carriage is particularly advantageous if the time interval in which a particular ring is nachschmmieren is relatively large, so that the car enough time remains, in the meantime, the other rings of the textile machine to use. To shorten the lubrication interval and several cars can be provided on the textile machine.
  • a stationary microdosing is permanently assigned to a ring or two rings.
  • the storage space for the lubricant is preferably formed by a feed line running along the machine, with which the micro-metering pumps associated with each ring are connected.
  • each microdosing pump can be assigned a storage space in the form of a small storage container. All Mikrodosierpumpen can be connected to a central control device and be controlled from there individually or jointly.
  • FIG. 1 shows a partially sectioned side view of a very schematically and only in essential parts shown textile machine with a device for lubricating ring and ring travelers
  • FIG. 2 shows a greatly enlarged and partially sectioned side view of a device for lubricating ring and ring traveler
  • FIG. 3 shows a further enlarged representation of a microdosing pump of the device of FIGS. 1 and 2 in two different working positions A and B.
  • the textile machine 1 shown in FIG. 1 can be, for example, a ring spinning machine or a ringwashing machine.
  • a via a pair of delivery rollers 2, 3 in the transport direction A supplied fiber strand 4 is fed via a yarn guide 5 a ring 6 with ring rotor 7 and to a rotating spindle 8 and thereby twisted into a thread 9.
  • the fiber structure 4 usually consists of untwisted staple fibers, which have been warped to the desired fineness by a drafting system, not shown.
  • the fiber strand 4 passes through the drafting still a compression zone.
  • the untwisted fiber strand 4 is given a rotation by the spindle 8, so that a yarn 9 is formed.
  • a twisting machine are fed by the pair of delivery rollers 2, 3 several yarns and twisted into a twist 9.
  • the spindle 8 is mounted and driven in a manner not shown.
  • a cop 10 is arranged, on which the thread 9 is wound up.
  • a plurality of spindles 8 is arranged, wherein at each spindle 8 simultaneously a thread 9 is twisted and wound.
  • the driven lower roller 2 of the pair of delivery rollers 2, 3 is designed as a continuous cylinder in the machine longitudinal direction.
  • the ring 6 is arranged on a ring rail 11 which is movable in the direction of movement B.
  • the ring rail 11 also extends in the machine longitudinal direction and receives a plurality of rings 6.
  • the thread 9 guided through the ring traveler 7 carries the ring traveler 7 with it, so that it circulates on the ring 6 at high speed.
  • the sliding movement of the ring traveler 7 on the ring 6 causes wear, so that the speed of the ring traveler 7 is the limiting factor in the production speed of the textile machine 1.
  • the lubrication device 12 includes a lubricating reservoir 13 and a microdosing pump 14 for supplying the lubricant to the ring 6.
  • a lubricant discharge port 15 is disposed at a distance from the ring 6.
  • the micro-metering pump 14 is explained in more detail below with reference to FIG. The lubricant is practically "shot" by the microdosing pump 14 by the so-called microjetting on the ring 6.
  • the orifice 15 can be assigned to the outer circumference of the ring 6 as shown, but it can also be in an unillustrated modification obliquely from above onto the ring Be directed 6 so that the lubricant reaches the inner peripheral surface of the ring 6 better.
  • the device for lubricating on a movable along the textile machine 1 carriage 16 is arranged.
  • the carriage 16 is movable in a manner not shown along the ring rail 11.
  • the drive of the carriage 16 can take place, for example, via a battery-powered drive motor arranged on the carriage 16 or via drawstrings extending in the longitudinal direction of the textile machine 1.
  • a micro-metering pump 14 is arranged, which is formed by a storage space 17 formed as a reservoir 17 with Lubricant is supplied.
  • a sensor 18 and a control device 19 may be arranged for the micro-metering pump 14, which evaluates the signal of the sensor 18 and controls the micro-metering pump 14 by electrical signals accordingly.
  • the senor 18 detects during the movement of the carriage 16 along the textile machine 1, the presence of a ring 6 in front of the orifice 15 and the control device 19 in this case, the micro-metering 14 drives and supplies a defined amount of lubricant to the ring 6 , It may be provided that the carriage 16 continues to move during the supply of the lubricant through the micro-metering pump 14 and does not stop.
  • a temperature sensor may be arranged on the carriage 16, which detects the temperature of the running surface of the ring 6 or the temperature of the ring traveler 8 without contact.
  • the control device 19 can measure the amount of lubricant supplied to the ring 6 and control the microdosing pump 14 accordingly.
  • the carriage 16 is stopped in front of each ring 6, and the sensor 18 detects when the ring traveler 7 passes the mouth 15.
  • the control device 19 can now selectively control the microdosing pump 14 via the control line 26, so that the ring traveler 7 is located in a certain area on the circumference of the ring 6 during the supply of the lubricant.
  • lubricant is fed directly to the ring traveler 7, or, on the contrary, the lubricant can be supplied precisely when the ring traveler 7 is located in front of the mouth 15.
  • the distribution of the lubricant can be varied in an advantageous manner according to the requirements. If the mouth 15 is assigned to the outside of the ring 6, it may be advantageous for improving the distribution of the lubricant that the ring 6 bores and / or channels, which also forward the lubricant to the inside of the ring 6.
  • an equal number of micro-metering pumps 14 is provided corresponding to the number of rings 6 on the textile machine 1, so that each ring 6 is assigned its own Mikrodosierpumpe 14 fixed.
  • the carriage 16 is omitted in this case and instead the Mikrodosierpumpen 14 are fixedly mounted on the ring rail 11.
  • the reservoir 17 may also be omitted.
  • Reservoir 13 a along the ring rail 11 extending lubrication line 20 is provided, which is indicated by dashed lines in Figure 1.
  • the fixed assignment of a separate Mikrodosierpumpe 14 to each ring 6 of the textile machine 1 has the advantage that even very short Nachschmierintervalle can be realized and thereby can be further reduced in a relubricating amount of lubricant.
  • FIG. 2 shows a variant of a device 12 for lubricating rings 6, in which each ring 6 is assigned its own micro-metering pump 14.
  • the micro-metering pump 14 is arranged in a pump housing 21 and connected via a pipe 22 to the ring 6.
  • the pump housing 21 is arranged above a storage container 17, which is the storage space
  • the lubricant is sucked from the reservoir 13 via a suction channel 23 and pumped via a channel 24 and the pipe 22 to the ring 6.
  • a channel 25 for distributing the lubricant is arranged, which opens in the region of the ring traveler 7 to the surface.
  • the micro-metering pump 14 is connected via a control line 26 to a control device 19, whereby the amount of lubricant delivered to the ring 6 is controlled.
  • a micro-metering pump 14 can also be assigned to two adjacent rings 6, as indicated by the pipeline 22 'shown in dashed lines.
  • the channels 24 within the pump housing 21 are then to make accordingly.
  • the control of the micro-metering pump 14 can also be done in this variant by a ring traveler 7 detecting sensor 18, so that the ring rotor 7 is located during the supply of lubricant in a certain area on the circumference of the ring.
  • a single central control device for all Mikrodosierpumpen for all Mikrodosierpumpen
  • a temperature sensor 35 may be provided, which is connected to the control device 19.
  • the control device 19 thus receives information about the lubricating state of the ring traveler 7 and can control the lubricant supply accordingly.
  • the control device 19 the amount of lubricant and / or the delivery intervals of the microdosing 14 change.
  • the temperature sensor 35 is arranged below the running surface of the ring 6 and electrically measures the temperature of the ring 6.
  • the microdosing pump 14 for the device 12 shown in FIGS. 1 and 2 is preferably a diaphragm pump as shown in FIG.
  • FIGS. 3A and 3B show two working steps of the microdosing pump 14.
  • FIG. 3A shows the suction process of the lubricant
  • FIG. 3B shows the pumping process of the lubricant to the ring 6.
  • the Mikrodosierpumpe 14 shown in Figure 3 consists essentially of a membrane 27 and two check valves 28 and 29, which consist of silicon.
  • the Mikrodosierpumpe 14 is made as a compact chip and contains three layers 30, 31, 32, which are made separately from silicon and then placed one above the other.
  • a piezo-element 33 is attached, which can be acted upon via the control line 26 with an electrical voltage and thereby deformed.
  • FIG. 3A the upwardly deformed piezo element 33 is shown.
  • the membrane 27 bulges upward and the pump chamber 34 increases its volume. The result is a negative pressure in the pump chamber 34, so that the check valve 28 opens at the intake passage 23 and lubricant is sucked from the reservoir 13.
  • the piezoelectric element 33 is deformed by applying a corresponding voltage opposite, so as to give the position shown in Figure 3B.
  • the membrane 27 is curved downward in FIG. 3B, so that the volume of the pump chamber 34 is reduced. Due to the resulting overpressure in the pump chamber 34, the check valve 28 closes, so that the lubricant is pressed through the check valve 29 into the channel 24 and passes through the pipe 22 to the ring 6.
  • the outer dimensions of the Mikrodosierpumpe 14 shown in Figure 3 are approximately in the order of a width of 5 mm and a height of 1 mm.
  • the dimension perpendicular to the plane of the figure 3 is also about 5 mm.
  • the volume delivered at a stroke of the membrane 27 is below 250 nanoliters, in particular approximately in the range between 10 and 80 nanoliters.
  • One nanoliter equals 10 "9 liters or 10 " 12 cubic meters.

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  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

Bei einer Vorrichtung (12) zum Schmieren von Ringen (6) einer Textilmaschine (1) in der ein Schmiermittel in einem Vorratsraum (13) vorhanden ist, ist wenigstens eine Mikrodosierpumpe (14) zum Zuführen des Schmiermittels zu einem Ring vorgesehen. Die Vorrichtung kann einen entlang der Textilmaschine verfahrbaren Wagen enthalten, auf dem die Mikrodosierpumpe angeordnet ist und mehreren Ringen nacheinander zugeordnet wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass eine große Anzahl an stationären Mikrodosierpumpen vorgesehen ist, wobei jede Mikrodosierpumpe einem oder zwei Ringen fest zugeordnet ist.

Description

Anmelder: Stuttgart, den
Wilhelm Stahlecker GmbH
Degginger Straße 6
73326 Deggingen-Reichenbach
Vorrichtung zum Schmieren von Ringen einer Textilmaschine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmieren von Ringen einer Textilmaschine mit einem Vorratsraum für ein Schmiermittel. Die Erfindung betrifft ferner eine Textilmaschine mit einer derartigen Vorrichtung.
Beim Verspinnen von langstapeligem Fasermaterial wie zum Beispiel Wolle, ist es bekannt, die Ringe der Spinnmaschine mit Hilfe von Öl zu schmieren. In den Spinnringen sind Öffnungen und Kanäle vorgesehen, in die Dochte eingelegt sind, die mit einem Schmierkanal als Vorratsraum für das Schmieröl in Verbindung stehen. Die Dochte transportieren das öl zum Ring, so dass der auf dem Ring laufende Läufer beim Vorbeistreichen an dem Docht vom Schmiermittel benetzt wird und sich der Verschleiß zwischen Läufer und Ring verringert. Bei dieser Ausgestaltung ist es nicht möglich, die zugeführte Ölmenge zu steuern oder definiert zu beeinflussen. Der am Docht vorbeistreichende Läufer nimmt üblicherweise zuviel öl mit, so dass überschüssiges öl vom Läufer in die Umgebung geschleudert wird. Dies verursacht eine starke Verschmutzung der Umgebung mit öl.
Bei der Verarbeitung von kurzstapeligem Fasermaterial wie beispielsweise Baumwolle auf Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen kann eine derartige Schmierung nicht eingesetzt werden. Der in der Luft vorhandene Flug und Staub führt zu sehr starken Verschmutzungen, da er sich an allen öligen Oberflächen in sehr starken Maße anlagert. Beim Verspinnen vom Baumwolle funktioniert das System aus Spinnring und Läufer nur deshalb so gut, da das in der Baumwollfaser enthaltende Baumwollwachs für eine gewisse Schmierung sorgt. Diese natürliche Schmierung ist jedoch bei hohen Spinngeschwindigkeitennicht mehr ausreichend. Insbesondere bei der Herstellung von Kompaktgarn, bei der einem unmittelbar im Anschluss an das Streckwerk verdichteten Faserverband die Spinndrehung erteilt werden muss, reicht die Schmierwirkung am Ring aufgrund der geringen Haarigkeit des Kompaktgarnes nicht mehr aus. Aufgrund der fehlenden Schmierung müssen die Ringe und die Läufer in sehr aufwendiger Weise mit speziellen Beschichtungen versehen werden, um den Verschleiß und die Standzeit überhaupt in einer vertretbaren Größe zu halten.
Die Relativgeschwindigkeit zwischen Ringläufer und Ring ist bei der Herstellung von Kompaktgarn aus verdichtetem Fasermaterial eine beschränkende Größe, die es nicht erlaubt, die Produktionsgeschwindigkeit der Textilmaschine weiter zu steigern, obwohl die hohe Garnfestigkeit durchaus höhere Spindeldrehzahlen erlauben würde. Auch Bestrebungen, die Läufergeometrie so zu ändern, dass die beim Kompaktgarn kürzeren herausstehenden Fasern den Ring berühren und dabei ihr Wachs abscheiden, erlaubten bislang keine wesentliche Erhöhung der Läufergeschwindigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Schmieren von Ringen zu schaffen, die eine Verschmutzung der Umgebung vermeidet und die auch an kurzstapeliges Fasermaterial verarbeitenden Textilmaschinen einsetzbar ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass wenigstens eine Mikrodosierpumpe zum Zuführen des Schmiermittels zu einem Ring vorgesehen ist.
Durch das Vorsehen einer Mikrodosierpumpe lässt sich eine Minimalmengenschmierung des Ringes erreichen. Dem Ring und/oder dem Läufer kann in bestimmten Zeitabschnitten eine Menge des Schmiermittels im Nanoliterbereich zugeführt werden. Da das Schmiermittel genau an der Stelle zugeführt wird, an der es gebraucht wird und da die Menge extrem gering ist, kommt es nicht zu Verschmutzungen mit Schmiermittel an den umliegenden Bauteilen und eine derartige Minimalmengenschmierung lässt sich auch an Textilmaschinen einsetzen, die Kurzstapelfasern verarbeiten. Die Minimalmengenschmierung verursacht keine „öligen Oberflächen", an denen sich Faserflug ablagert, da die aufgebrachte Schmiermittelmenge derart gering ist, dass die Oberflächen praktisch „trocken" sind. Es lässt sich dadurch eine höhere Läufergeschwindigkeit erreichen und die Lebensdauer von Ring und Ringläufer erhöht sich. Außerdem können die Einlaufzeiten des Ringläufers verkürzt oder ganz eliminiert werden. Insbesondere bei Spinmaschinen zur Herstellung von Kompaktgam führen diese Vorteile zu einer höheren Produktionsgeschwindigkeit. Die Mikrodosierpumpe kann an sich beliebig aufgebaut sein, beispielsweise kann die Mikrodosierpumpe mit Piezoelementen, oder als Miniaturmembranpumpe ausgestaltet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Mikrodosierpumpe nach dem „bubble jet"-Prinzip arbeitet. Die Mikrodosierpumpe ist bevorzugt als kompakter Chip hergestellt und weist eine Membran aus Silizium auf. Die Membran ist zum Pumpen des Schmiermittels durch ein Piezoelement betätigbar. Die Fördermenge kann sehr präzise in minimalen Mengen elektrisch gesteuert werden. Vorteilhafterweise enthält die Mikrodosierpumpe zwei Rückschlagventile aus Silizium, die direkt in die Mikrodosierpumpe integriert sind.
Besonders vorteilhaft ist eine Mikrodosierpumpe, die es ermöglicht, die Tröpfchen des Schmiermittels stark zu beschleunigen und praktisch auf die Oberfläche des Ringes zu „schießen". Es wird dadurch möglich, eine Mündung für das austretende Schmiermittel vorzusehen, die dem Ring in einem Abstand zugeordnet ist, so dass das Umlaufen des Ringläufers durch die Vorrichtung zum Schmieren nicht behindert wird. Aufgrund ihrer Geschwindigkeit können die Tröpfchen des Schmiermittels den Abstand zwischen Mündung und Ring überwinden. Dieses Verfahren wird auch als „Microjetting" bezeichnet.
Bei der Verarbeitung von Baumwolle auf der Textilmaschine kommt bevorzugt ein Baumwollöl als Schmiermittel zum Einsatz. Dieses Baumwollöl verursacht bei der Weiterverarbeitung des Fadens später keine Flecken im Gewebe oder Gestrick.
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Sensor zum Detektieren des Ringläufers vorgesehen ist, und dass eine Steuereinrichtung unter Auswertung des Signals des Sensors die Mikrodosierpumpe gezielt ansteuert, so dass sich der Ringläufer während der Zuführung des Schmiermittels in einem bestimmten Bereich am Umfang des Ringes befindet. Hierdurch kann gezielt gesteuert werden, ob das Schmiermittel lediglich auf den Ring gelangt, um dann später vom Ringläufer verteilt zu werden, oder ob sich der Ringläufer während des Zuführens des Schmiermittels vor der Mündung befindet, so dass dem Ringläufer unmittelbar Schmiermittel zugeführt wird. Zur Verbesserung der Verteilung des Schmiermittels können in dem Ring Bohrungen und/oder Kanäle angeordnet sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein mit einer Steuereinrichtung verbundener Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur von Ring und/oder Ringläufer vorgesehen ist. Der Temperatursensor kann bevorzugt die Temperatur des Rings berührungslos erfassen. Eine berührungslose Messung erfolgt vorteilhafterweise direkt im Bereich der Lauffläche für den Ringläufer. Alternativ kann der Temperatursensor die Temperatur des Ringes beispielsweise elektrisch messen. Diese Messung erfolgt bevorzugt in einem Bereich unterhalb der Lauffläche für den Ringläufer.
Je nach Anwendungsfall und Anforderungen an die Schmierung gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die Mikrodosierpumpe zum Zuführen des Schmiermittels den Ringen der Textilmaschine zuzuordnen.
Bei einer ersten Variante ist ein entlang der Textilmaschine verfahrbarer Wagen vorgesehen, auf dem eine Mikrodosierpumpe angeordnet ist und mehreren Ringen nacheinander zuordenbar ist. Bevorzugt ist dabei ein Wagen für jede Seite der Textilmaschine vorgesehen, der an der Ringbank in Maschinenlängsrichtung verfahrbar ist. Auf dem Wagen wird vorteilhafterweise der Vorratsraum für das Schmiermittel in Form eines Vorratsbehälters angeordnet. Des Weiteren kann auf dem Wagen ein Antrieb und eine Steuereinrichtung angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Wagen ohne anzuhalten die Textilmaschine entlangfährt und die Mikrodosierpumpe jedes Mal eine bestimmte Menge des Schmiermittels abgibt, wenn die Mündung für das austretende Schmiermittel sich vor einem Ring befindet. Der Steuereinrichtung kann dabei ein Sensor zugeordnet sein, der die Position des Ringes in Bezug auf die Mündung detektiert, so dass die Mikrodosierpumpe im richtigen Zeitpunkt angesteuert wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Wagen an jedem Ring kurz anhält und die Zuführung des Schmiermittels durch den Sensor zum Detektieren des Ringläufers angesteuert wird. Die Anordnung der Vorrichtung zum Schmieren auf einem entlang der Textilmaschine verfahrbaren Wagen ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Zeitintervall, in dem ein bestimmter Ring nachzuschmieren ist, relativ groß ist, so dass dem Wagen genügend Zeit verbleibt, in der Zwischenzeit die anderen Ringe der Textilmaschine zu bedienen. Zur Verkürzung des Schmierintervalls können auch mehrere Wagen an der Textilmaschine vorgesehen sein.
Es kann auch vorteilhaft sein, auf dem entlang der Textilmaschine verfahrbaren Wagen zusätzliche Sensoreinrichtungen anzuordnen, die weitere Betriebsdaten der Spinnstelle sammeln, beispielsweise ob ein Fadenbruch vorhanden ist.
Bei einer anderen Variante der Vorrichtung zum Schmieren ist eine große Anzahl an stationären Mikrodosierpumpen zur Anordnung im Bereich der Ringe vorgesehen. Bevorzugt ist eine stationäre Mikrodosierpumpe einem Ring oder zwei Ringen fest zugeordnet. Die Ausführung ist dann vorteilhaft, wenn der Ring in kurzen Zeitabständen nachgeschmiert werden muss. Bei dieser Ausführung wird der Vorratsraum für das Schmiermittel bevorzugt durch eine entlang der Maschine verlaufende Zuleitung gebildet, mit der die jedem Ring zugeordneten Mikrodosierpumpen verbunden sind. Alternativ kann auch jeder Mikrodosierpumpe ein Vorratsraum in Form eines kleinen Vorratsbehälters zugeordnet sein. Alle Mikrodosierpumpen können mit einer zentralen Steuereinrichtung verbunden sein und von dort einzeln oder gemeinsam angesteuert werden.
Falls hier ebenfalls zusätzliche Sensoreinrichtungen vorgesehen sind, die weitere Betriebsdaten der Spinnstelle sammeln, kann es vorteilhaft sein, anhand von Sensorsignalen jede Mikrodosierpumpe separat anzusteuern. So kann in vorteilhafter Weise die Zuführung von Schmiermittel beendet werden, wenn an der Spinnstelle ein Fadenbruch festgestellt wurde. Unnötige Schmiermittelzufuhr, die zu Verschmutzungen am Ring führen kann, wird dadurch verhindert.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer sehr schematisch und nur in den wesentlichen Teilen dargestellten Textilmaschine mit einer Vorrichtung zum Schmieren von Ring und Ringläufer,
Figur 2 eine stark vergrößerte und teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Schmieren von Ring und Ringläufer,
Figur 3 eine noch weiter vergrößerte Darstellung einer Mikrodosierpumpe der Vorrichtung der Figuren 1 und 2 in zwei unterschiedlichen Arbeitsstellungen A und B.
Die in Figur 1 dargestellte Textilmaschine 1 kann beispielsweise eine Ringspinnmaschine oder eine Ringzwimmaschine sein. Ein über ein Lieferwalzenpaar 2, 3 in Transportrichtung A zugeführter Faserverband 4 wird über einen Fadenführer 5 einem Ring 6 mit Ringläufer 7 und zu einer rotierenden Spindel 8 zugeführt und dabei zu einem Faden 9 verdreht. Im Falle einer Ringspinnmaschine besteht der Faserverband 4 üblicherweise aus ungedrehten Stapelfasern, die von einem nicht dargestellten Streckwerk auf die gewünschte Feinheit verzogen worden sind. Im Fall von Kompaktgarnherstellung durchläuft der Faserverband 4 im Anschluss an das Streckwerk noch eine Verdichtungszone. Dem ungedrehten Faserverband 4 wird durch die Spindel 8 eine Drehung erteilt, so dass ein Garn 9 entsteht. Im Falle einer Zwirnmaschine werden vom Lieferwalzenpaar 2, 3 mehrere Garne zugeführt und zu einem Zwirn 9 verdreht.
Die Spindel 8 ist in nicht näher dargestellter Weise gelagert und angetrieben. Auf der Spindel 8 ist ein Kops 10 angeordnet, auf dem der Faden 9 aufgewunden wird. In Längsrichtung der Textilmaschine 1 , die sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt, ist eine Vielzahl von Spindeln 8 angeordnet, wobei an jeder Spindel 8 gleichzeitig ein Faden 9 verdreht und aufgewunden wird. Die angetriebene Unterwalze 2 des Lieferwalzenpaares 2, 3 ist dabei als in Maschinenlängsrichtung durchlaufender Unterzylinder ausgebildet. Der Ring 6 ist auf einer in Bewegungsrichtung B beweglichen Ringbank 11 angeordnet. Die Ringbank 11 erstreckt sich ebenfalls in Maschinenlängsrichtung und nimmt eine Vielzahl von Ringen 6 auf. Durch die Rotation der Spindel 8 schleppt der durch den Ringläufer 7 hindurchgeführte Faden 9 den Ringläufer 7 mit, so dass dieser mit hoher Geschwindigkeit auf dem Ring 6 umläuft. Die Gleitbewegung des Ringläufers 7 auf dem Ring 6 verursacht Verschleiß, so dass die Geschwindigkeit des Ringläufers 7 die begrenzende Größe bei der Produktionsgeschwindigkeit der Textilmaschine 1 ist.
Zur Verminderung des Verschleißes und zur Erhöhung der zulässigen Gleitgeschwindigkeit des Ringläufers 7 ist eine Vorrichtung 12 zum Schmieren des Ringes 6 vorgesehen. Die Vorrichtung 12 zum Schmieren enthält einen Vorratsraum 13 für ein Schmiermittel und eine Mikrodosierpumpe 14 zum Zuführen des Schmiermittels zu dem Ring 6. Eine Mündung 15 für das Austreten des Schmiermittels ist in einem Abstand zu dem Ring 6 angeordnet. Die Mikrodosierpumpe 14 ist unten anhand von Figur 3 noch näher erläutert. Das Schmiermittel wird durch die Mikrodosierpumpe 14 durch das sogenannte Microjetting praktisch auf den Ring 6 „geschossen". Die Mündung 15 kann - wie dargestellt - dem Außenumfang des Rings 6 zugeordnet sein. Sie kann aber auch in nicht dargestellter Abwandlung schräg von oben auf den Ring 6 gerichtet sein, so dass das Schmiermittel die innere Umfangsfläche des Rings 6 besser erreicht.
Im dargestellten Fall ist die Vorrichtung zum Schmieren auf einem entlang der Textilmaschine 1 verfahrbaren Wagen 16 angeordnet. Der Wagen 16 ist in nicht näher dargestellter Weise entlang der Ringbank 11 verfahrbar. Der Antrieb des Wagens 16 kann dabei beispielsweise über einen auf dem Wagen 16 angeordneten akkubetriebenen Antriebsmotor oder über in Längsrichtung der Textilmaschine 1 verlaufende Zugbänder erfolgen. Auf dem Wagen 16 ist eine Mikrodosierpumpe 14 angeordnet, die von einem als Vorratsbehälter 17 ausgebildeten Vorratsraum 13 mit Schmiermittel versorgt wird. Außerdem kann auf dem Wagen 16 ein Sensor 18 und eine Steuereinrichtung 19 für die Mikrodosierpumpe 14 angeordnet sein, die das Signal des Sensors 18 auswertet und die Mikrodosierpumpe 14 durch elektrische Signale entsprechend ansteuert.
Es kann vorgesehen sein, dass der Sensor 18 während der Verfahrbewegung des Wagens 16 entlang der Textilmaschine 1 das Vorhandensein eines Rings 6 vor der Mündung 15 detektiert und die Steuereinrichtung 19 in diesem Fall die Mikrodosierpumpe 14 ansteuert und eine definierte Menge des Schmiermittels dem Ring 6 zuführt. Es kann dabei vorgesehen sein, dass sich der Wagen 16 während der Zuführung des Schmiermittels durch die Mikrodosierpumpe 14 weiterbewegt und nicht anhält.
In einer Anordnung ähnlich dem Sensor 18 in Figur 1 kann ein nicht dargestellter Temperatursensor auf dem Wagen 16 angeordnet sein, der die Temperatur der Lauffläche des Rings 6 oder die Temperatur des Ringläufers 8 berührungslos erfasst. Je nach Temperatur kann die Steuereinrichtung 19 die dem Ring 6 zugeführte Menge des Schmiermittels bemessen und die Mikrodosierpumpe 14 entsprechend ansteuern.
In alternativer Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass der Wagen 16 vor jedem Ring 6 angehalten wird, und der Sensor 18 detektiert, wann der Ringläufer 7 die Mündung 15 passiert. Die Steuereinrichtung 19 kann nun die Mikrodosierpumpe 14 über die Steuerleitung 26 gezielt ansteuern, so dass sich der Ringläufer 7 während der Zuführung des Schmiermittels in einem bestimmten Bereich am Umfang des Ringes 6 befindet. Je nach Anforderung kann dadurch vermieden werden, dass dem Ringläufer 7 direkt Schmiermittel zugeführt wird, oder es kann im Gegenteil das Schmiermittel gerade dann zugeführt werden, wenn sich der Ringläufer 7 vor der Mündung 15 befindet. Die Verteilung des Schmiermittels kann dadurch in vorteilhafter weise entsprechend den Anforderungen variiert werden. Wenn die Mündung 15 der Außenseite des Ringes 6 zugeordnet ist, kann es zur Verbesserung der Verteilung des Schmiermittels vorteilhaft sein, dass der Ring 6 Bohrungen und/oder Kanäle aufweist, die das Schmiermittel auch an die Innenseite des Ringes 6 weiterleiten.
Bei einer anderen Variante der Vorrichtung 12 zum Schmieren von Ringen 6 ist entsprechend der Anzahl der Ringe 6 an der Textilmaschine 1 eine gleiche Anzahl an Mikrodosierpumpen 14 vorgesehen, so dass jedem Ring 6 eine eigene Mikrodosierpumpe 14 fest zugeordnet ist. Der Wagen 16 entfällt in diesem Fall und stattdessen sind die Mikrodosierpumpen 14 fest an der Ringbank 11 angebracht. Der Vorratsbehälter 17 kann ebenfalls entfallen. Bevorzugt ist als Vorratsraum 13 eine entlang der Ringbank 11 verlaufende Schmierleitung 20 vorgesehen, die in der Figur 1 gestrichelt angedeutet ist. Die feste Zuordnung einer eigenen Mikrodosierpumpe 14 zu jedem Ring 6 der Textilmaschine 1 hat den Vorteil, dass auch sehr kurze Nachschmierintervalle realisiert werden können und sich dadurch die bei einem Nachschmiervorgang zugeführte Menge des Schmiermittels weiter reduzieren lässt.
In Figur 2 ist eine Variante einer Vorrichtung 12 zum Schmieren von Ringen 6 dargestellt, bei der jedem Ring 6 eine eigene Mikrodosierpumpe 14 fest zugeordnet ist. Die Mikrodosierpumpe 14 ist in einem Pumpengehäuse 21 angeordnet und über eine Rohrleitung 22 mit dem Ring 6 verbunden. Das Pumpengehäuse 21 ist oberhalb eines Vorratsbehälters 17 angeordnet, der den Vorratsraum
13 für das Schmiermittel bildet. Das Schmiermittel wird aus dem Vorratsraum 13 über einen Ansaugkanal 23 angesaugt und über einen Kanal 24 und die Rohrleitung 22 zum Ring 6 gepumpt. Im Ring 6 ist ein Kanal 25 zum Verteilen des Schmiermittels angeordnet, der im Bereich des Ringläufers 7 an die Oberfläche mündet. Die Mikrodosierpumpe 14 ist über eine Steuerleitung 26 mit einer Steuereinrichtung 19 verbunden, wodurch die Menge des zum Ring 6 geförderten Schmiermittels gesteuert wird.
Alternativ kann auch eine Mikrodosierpumpe 14 zwei benachbarten Ringen 6 zugeordnet sein, wie es durch die gestrichelt dargestellte Rohrleitung 22' angedeutet ist. Die Kanäle 24 innerhalb des Pumpengehäuses 21 sind dann entsprechend zu gestalten. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, in nicht dargestellter Abwandlung zwei Mikrodosierpumpen 14 in einem gemeinsamen Pumpengehäuse 21 anzuordnen, so dass die Rohrleitung 22 und die Rohrleitung 22' jeweils von einer eigenen Mikrodosierpumpe 14 versorgt werden.
Die Steuerung der Mikrodosierpumpe 14 kann auch bei dieser Variante durch einen den Ringläufer 7 detektierenden Sensor 18 erfolgen, so dass sich der Ringläufer 7 während der Zuführung des Schmiermittels in einem bestimmten Bereich am Umfang des Ringes befindet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, eine einzige zentrale Steuereinrichtung für sämtliche Mikrodosierpumpen
14 der Textilmaschine 1 vorzusehen und die Zuführung des Schmiermittels in gewissen Zeitabständen durchzuführen.
Optional kann auch ein Temperatursensor 35 vorgesehen sein, der mit der Steuereinrichtung 19 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 19 erhält somit eine Information über den Schmierzustand des Ringläufers 7 und kann die Schmiermittelzufuhr entsprechend steuern. Dabei kann die Steuereinrichtung 19 die Schmiermittelmenge und/oder die Förderintervalle der Mikrodosierpumpe 14 verändern. Der Temperatursensor 35 ist unterhalb der Lauffläche des Rings 6 angeordnet und misst elektrisch die Temperatur des Rings 6.
Die Mikrodosierpumpe 14 für die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 12 ist bevorzugt eine Membranpumpe wie sie in Figur 3 dargestellt ist. In den Figuren 3A und 3B sind zwei Arbeitsschritte der Mikrodosierpumpe 14 dargestellt. Die Figur 3A zeigt den Ansaugvorgang des Schmiermittels und die Figur 3B zeigt den Pumpvorgang des Schmiermittels zum Ring 6.
Die in Figur 3 dargestellte Mikrodosierpumpe 14 besteht im Wesentlichen aus einer Membran 27 und zwei Rückschlagventile 28 und 29, die aus Silizium bestehen. Die Mikrodosierpumpe 14 ist als kompakter Chip hergestellt und enthält drei Lagen 30, 31 , 32, die separat aus Silizium gefertigt und anschließend übereinander gesetzt werden.
Auf der Membran 27 ist ein Piezo-Element 33 befestigt, das über die Steuerleitung 26 mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden kann und sich dadurch verformt. In Figur 3A ist das nach oben verformte Piezo-Element 33 dargestellt. Die Membran 27 wölbt sich nach oben und die Pumpenkammer 34 vergrößert ihr Volumen. Es entsteht ein Unterdruck in der Pumpenkammer 34, so dass sich das Rückschlagventil 28 am Ansaugkanal 23 öffnet und Schmiermittel aus dem Vorratsraum 13 angesaugt wird. Nachfolgend wird das Piezo-Element 33 durch Anlegen einer entsprechenden Spannung entgegengesetzt verformt, so dass sich die in Figur 3B dargestellte Lage ergibt. Die Membran 27 ist in Figur 3B nach unten gewölbt, so dass das Volumen der Pumpenkammer 34 verkleinert wird. Durch den entstehenden Überdruck in der Pumpenkammer 34 schließt sich das Rückschlagventil 28, so dass das Schmiermittel durch das Rückschlagventil 29 in den Kanal 24 gepresst wird und über die Rohrleitung 22 zum Ring 6 gelangt.
Die Außenabmessungen der in Figur 3 dargestellten Mikrodosierpumpe 14 liegen etwa in der Größenordnung einer Breite von 5 mm und einer Höhe von 1 mm. Die Abmessung senkrecht zur Zeichenebene der Figur 3 beträgt ebenfalls etwa 5 mm. Das bei einem Hub der Membran 27 geförderte Volumen liegt unterhalb von 250 Nanolitern, insbesondere etwa im Bereich zwischen 10 und 80 Nanoliter. Ein Nanoliter entspricht 10"9 Liter oder 10"12 Kubikmeter.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (12) zum Schmieren von Ringen (6) einer Textilmaschine (1) mit einem Vorratsraum (13) für ein Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Mikrodosierpumpe (14) zum Zuführen des Schmiermittels zu einem Ring (6) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein entlang der Textilmaschine (1) verfahrbarer Wagen (16) vorgesehen ist, auf dem die Mikrodosierpumpe (14) angeordnet ist und mehreren Ringen (6) nacheinander zustellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine große Anzahl an stationären Mikrodosierpumpen (14) zur Anordnung im Bereich der Ringe (6) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine stationäre Mikrodosierpumpe (14) einem Ring (6) oder zwei Ringen (6) fest zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mündung (15) für das austretende Schmiermittel vorgesehen ist, die in einem Abstand zu dem Ring (6) anordenbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrodosierpumpe (14) mit einem einen Kanal (25) zum Verteilen des Schmiermittels enthaltenden Ring (6) verbindbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (18) zum Detektieren eines Ringläufers (7) vorgesehen ist, und dass eine Steuereinrichtung (19) unter Auswertung des Signals des Sensors (18) die Mikrodosierpumpe (14) gezielt ansteuert, so dass sich der Ringläufer (7) während der Zuführung des Schmiermittels in einem bestimmten Bereich am Umfang des Ringes (6) befindet.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einer Steuereinrichtung (19) verbundener Temperatursensor (35) zum Erfassen der Temperatur von Ring (6) und/oder Ringläufer (7) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrodosierpumpe (14) eine durch ein Piezoelement (33) betätigbare Membran (27) aus Silizium aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrodosierpumpe (14) zwei Rückschlagventile (28, 29) aus Silizium enthält.
11. Textilmaschine (1) mit mehreren Spindeln (8) und den Spindeln (8) zugeordneten Ringen (6) zum Verdrehen eines Fadens (9), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Mikrodosierpumpe (14) für ein Schmiermittel vorgesehen ist, die mindestens einem Ring (6) zugeordnet ist.
12. Textilmaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrodosierpumpe (14) auf einem entlang der Textilmaschine (1) verfahrbaren Wagen (16) angeordnet ist und mehreren Ringen (6) nacheinander zugeordnet wird.
13. Textilmaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine große Anzahl an stationären Mikrodosierpumpen (14) vorgesehen ist.
14. Textilmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine stationäre Mikrodosierpumpe (14) einem Ring (6) oder zwei Ringen (6) fest zugeordnet ist.
15. Textilmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (6) Bohrungen und/oder Kanäle (25) zum Verteilen des Schmiermittels enthält.
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