WO2018029555A1 - Filtereinrichtung und verfahren zum betreiben der filtereinrichtung - Google Patents

Filtereinrichtung und verfahren zum betreiben der filtereinrichtung Download PDF

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WO2018029555A1
WO2018029555A1 PCT/IB2017/054387 IB2017054387W WO2018029555A1 WO 2018029555 A1 WO2018029555 A1 WO 2018029555A1 IB 2017054387 W IB2017054387 W IB 2017054387W WO 2018029555 A1 WO2018029555 A1 WO 2018029555A1
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filter drum
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Martin Dübendorfer
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Maschinenfabrik Rieter AG
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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H11/00—Arrangements for confining or removing dust, fly or the like
    • D01H11/005—Arrangements for confining or removing dust, fly or the like with blowing and/or suction devices
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/26—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies rotatable
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    • B01D33/06—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary cylindrical filtering surfaces, e.g. hollow drums
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    • B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
    • B01D46/68—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by means acting on the cake side involving movement with regard to the filter elements
    • B01D46/681—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter by means acting on the cake side involving movement with regard to the filter elements by scrapers, brushes or the like
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    • B01D33/06—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary cylindrical filtering surfaces, e.g. hollow drums
    • B01D33/073—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary cylindrical filtering surfaces, e.g. hollow drums arranged for inward flow filtration

Definitions

  • the invention relates to a filter device and method for operating the filter device according to the preamble of the independent claims.
  • the contaminated air is supplied, for example via a suction channel of a central vacuum source with a filter device.
  • a suction point is provided at each spinning station in the region of the drafting system, in particular at the outlet of the drafting system or between the drafting system and the spindle, at which loose fibers, dust and flight are sucked off via a suction tube, wherein the suction tube is sucked against a suction tube Channel connects, via which the contaminated air is supplied to the filter device.
  • Compression spinning machines with pneumatic compacting device also include at the exit or after the exit of the drafting a compression zone with a suction in the form of a sieve drum or an air-permeable (grid) straps to compress the exiting from the output gap of the drafting fiber bands before issuing the rotation by pneumatic means , The compression takes place here via a suction, which is also generated via a suction device.
  • a compression zone with a suction in the form of a sieve drum or an air-permeable (grid) straps to compress the exiting from the output gap of the drafting fiber bands before issuing the rotation by pneumatic means .
  • the compression takes place here via a suction, which is also generated via a suction device.
  • Such compaction spinning processes are for. In DE19805397A and DE19846268A.
  • the pneumatic suction device contains a vacuum source, for example a fan, which generates the vacuum necessary for the induced draft.
  • the extracted air is supplied via a generally central suction duct of the filter device in which dust and fiber particles are separated and disposed of.
  • a filter device is described in DE10124922A.
  • the publication describes a filter device with a filter drum and a fan, which generates a negative pressure inside the filter drum, so that air is sucked radially from the lateral surface through the filter drum into the interior of the filter drum and thereby filtered.
  • the residues accumulated on the filter drum, the so-called outlet are removed from the filter drum via a removal device, which is arranged on the filter drum, and fed to a collecting device. This is done by the filter drum is rotated about a drive about the drum axis and thereby the exhausted surface area of the removal device is fed, which is removed by this process, the departure.
  • DE102006035729A1 describes an apparatus for extracting and filtering dust and / or fiber-loaded air on textile machines, comprising a suction channel, a filter device with a filter surface, a removal device for removing the filter outlet, a vacuum source for generating a suction pressure and drive means for performing a filter cleaning operation of the Filter surface by means of removal device, and at least one vacuum sensor for measuring the negative pressure in a negative pressure zone before the filter contains.
  • the drive of the filter drum is done by a pneumatic piston.
  • EP0532083A1 also discloses a self-cleaning filter box of spinning machines.
  • EP0077461 A2 discloses a device for removing a nonwoven layer on a rotatable filter drum. Here it is proposed that at the Vliessablinatestelle seal the filter drum on the inside by a by means of support plates or by means of a clamping element against the inside pressed sealing flaps.
  • Controlled pneumatic conditions mean that the pressure conditions or the extracted air conditions in the suction device according to specification constant or controlled variable.
  • the filter of a filter device or its occupancy with fibers and dust exerts a significant influence on the pressure conditions in the exhaust system.
  • DE10124922A uses sensors to measure the pressure difference between outside and inside the filter drum in order to allow conclusions about the thickness of the outlet which has deposited on the filter drum. Based on the measured pressure difference, the time of withdrawal is determined.
  • the filter cleaning is discontinuous here and is set when a certain pressure difference, which indicates the achievement of a certain thickness of the outlet on the filter drum, set in motion. After removing the outlet, the pressure difference decreases appreciably and increases again until the next filter cleaning.
  • the negative pressure conditions in the intake zone before the filter cleaning are therefore very variable here to the detriment of the spinning process.
  • the invention is therefore based on the object to provide a filter device and a method for operating the filter device, which avoids the disadvantages of the filter devices known from the prior art.
  • the invention is further based on the object to provide a filter device and a method for operating the filter device, which provide a constant negative pressure in the suction and which have a relatively constant ejection.
  • the invention is further based on the object to provide a filter device and a method for operating the filter device that work faster than the known from the prior art devices and methods, thereby having an increased capacity and adjust the drum speed depending on the filter occupancy.
  • the invention is further based on the object of providing a filter device and a method for operating the filter device, which have a reduced energy consumption than the filter device known from the prior art.
  • Advantage of the inventive embodiment is in particular a more constant adjustment of the negative pressure in the suction channel as known from the prior art filter devices.
  • the filter device can be driven by the motor continuously and in response to a measured via the filter element pressure difference at changing speed or discontinuously at a measured over the filter drum pressure difference. It is also conceivable to operate the filter device continuously at a constant speed without a pressure measurement.
  • the filter element Since the speed of the filter element adapts to the filter occupancy depending on the pressure generated, a more uniform filter cleaning with an increased capacity is achieved. In a continuous operation of the inventive filter element, the desired negative pressure can be restored faster than in the discontinuous drives, which are known from the prior art.
  • the proposed drive also requires less energy because no additional pneumatic drive of the filter drum is used.
  • the drive of the filter element may advantageously consist of an inner or outer toothing of a filter drum and a planetary gear.
  • the movement of the planet gear leads to a displacement of the toothing and thus to a rotation of the drum connected to the toothing.
  • a friction wheel drive is also conceivable, which is provided in the interior of the filter drum and is driven by the common motor.
  • the internal toothing of the filter drum can advantageously consist of a plurality of lasered sheets, which are produced in sections.
  • the sheet metal sections are screwed all around to the inside of the filter drum. It is conceivable that two rows of sheet metal sections are offset next to each other. This allows a structurally simple and cost-effective design of the inventive filter drum, which simultaneously provides a safe drive.
  • the filter drum and the at least one transport roller may be driven by the same motor via a chain which engages in gears which are seated on the respective elements, via toothed belts or via gears.
  • One (or both) of the transport rollers can advantageously be profiled.
  • a transverse or longitudinal striped corrugation or other pattern may be provided.
  • the transport rollers have increased grip, the decrease in capacity of the transport rollers is improved and reduces wear.
  • the filter element may be covered with a filter cloth made of fibers or filament, a wire or a filter screen.
  • FIG. 1 shows schematically a section through a first embodiment of a filter device according to the invention for the suction of waste on textile machines;
  • FIG. 2 schematically shows a section through a second embodiment of a filter device according to the invention;
  • FIG. 3 schematically shows a third embodiment of a filter device according to the invention.
  • FIG. 4 schematically shows a fourth embodiment of a filter device according to the invention; represent. Only features important to the invention are shown. Like reference numerals designate like features in different figures.
  • FIG. 1 shows schematically a filter device 1 for sucking loose or flying around fibers (man-made fibers, microfibers, cotton fibers, etc.) and dust or other disposal on textile machines according to an embodiment of the invention. Shown is the filter device 1 for the suction of waste, for example, a spinning machine, which may be in particular a ring spinning or compression spinning machine.
  • a spinning machine which may be in particular a ring spinning or compression spinning machine.
  • a filter drum 2 is provided, in which a fan or other negative pressure generating device 3 is provided.
  • the filter drum 2 is rotatably mounted about an axis 4, so that there is a direction of rotation 5.
  • the axis 4 of the filter drum 2 extends out of the plane and into it.
  • a lateral surface of the filter drum 2 is perforated and / or od with a filter cloth 6 or the like. Provided (hatched).
  • the filter cloth 6 may be made of fibers, filaments or other suitable material.
  • This flight occurs in ring spinning machines substantially below the drafting system and is sucked through the suction tube.
  • Compression spinning machines with pneumatic compression device also contain a suction draft, which is generated by means of a suction device (both not shown).
  • the flight is now transported via the suction channel 8 in the filter device 1 shown. There, the flight settles down as outlet 9 on the lateral surface of the filter, since the air flows radially from the outside through the lateral surface into the interior of the filter drum 2.
  • the outlet 9 is then conveyed along the direction of rotation 5 of the filter drum 2 to the removal device (shown schematically on the filter cloth 6).
  • the filter drum 2 is associated with a removal device or stripping device in the form of a device for removing outlet 9 from the filter drum 2.
  • the stripping device consists in the embodiment shown of two transport rollers 1 1, 12, which are mounted in a suitable manner. First, the transport roller 1 1 is arranged and then follows in the direction of rotation 5, the second transport roller 12, which is arranged closer to the filter drum 2.
  • the first transport roller 1 1 may be made of steel, the second transport roller 12 may be carried out with a rubber coating. Other materials of the two rollers 1 1, 12 are just as conceivable within the scope of the invention: plastic, rubber, extrusion, etc.
  • this is equipped as a ring gear with internal teeth 13 and a planetary gear 14.
  • the internal toothing 13 is indicated in Fig. 1 only at one edge, but it is of course over the entire circumference of the filter drum 2.
  • the internal toothing 13 is indicated in Fig. 1 only at one edge, but it is of course over the entire circumference of the filter drum 2.
  • the filter drum 2 may consist of a plurality of toothed sheet metal sections, which are screwed all around to the inside of the filter drum 2. It is also conceivable that two rows of these sheet metal sections are offset next to each other.
  • This embodiment allows a structurally simple and cost-effective design of the drive of the inventive filter drum 2, which simultaneously provides a safe drive and good grip for the planetary gear 14.
  • the filter drum can be driven by a Reibradantrieb or provided with an external toothing (not shown).
  • Transport rollers 1 1, 12, planet gear 14 and motor 15 are connected to a chain 16 which engages in gears which sit on the respective elements (not shown).
  • Other drives are possible in principle here: toothed belts, gears or other known from the prior art solutions, etc.
  • the first transport roller 1 1 has on the one hand the function of tensioning the chain 16, but at the same time must give enough space, depending on the amount of leaving 9 this pass.
  • a spring 17 the position of the first transport roller 1 1 therefore at a distance from the filter drum 2 in one certain range adjustable.
  • One (or both) of the transport rollers 1 1, 12 may be profiled. As a possible profiling, a corrugation can be provided, which can be transversely or longitudinally striped or designed differently. By this profiling, the transport rollers have an increased grip, the decrease in capacity of the transport rollers is improved and reduces wear.
  • FIG. 2 schematically shows a section through a second embodiment of a filter device according to the invention for the suction of waste on textile machines.
  • the common motor 15 drives the filter drum 2 via a chain, (tooth) belt 22 or other suitable drive means on a central ring 23, wherein the filter drum 2 is connected via spokes 24 to the driven center ring.
  • the motor 15 drives the transport rollers 11, 12 via chain 16, toothed belts, etc.
  • the mode of operation in this embodiment corresponds to the embodiment of FIG. 1.
  • FIG. 3 schematically shows a third embodiment of a filter device 1 according to the invention.
  • a revolving filter element 25 is driven by a motor 15 and passed over two pulleys 26 and the transport rollers 1 1, 12.
  • the filter element 25 is open against the suction channel 8, so that loaded air 7 is sucked by the fan 3 and flows through the filter.
  • the outlet 9 collects on the filter and is passed to the transport rollers 1 1, 12, which remove the outlet 9 and bring to the collecting device 10.
  • the fan is mounted on the side of the housing.
  • FIGS. 1 and 2 show schematically a third embodiment of a filter device 1 according to the invention.
  • a pneumatic drive 27 drives the filter drum 2. Via the planetary gear 14 and chain 16 or a similar element, the two transport rollers 1 1, 12 are then driven.
  • the other elements correspond to the embodiments of FIGS. 1 and 2.
  • the inventive filter device 1 can be operated according to the invention in various ways.
  • a first embodiment is in the extraction zone in front of the filter and within the Filter element each have a sensor 18, 19 installed so that the pressure difference is measured continuously or at certain time intervals on the filter element and forwarded via lines to a control unit 20. Based on this pressure difference, a thickness of the outlet 9 can be determined.
  • the control unit 20 generates based on the measured pressure difference and predetermined setpoint control signals and sends them via a line 21 to the motor 15.
  • the rotational speed of the filter and the filter cleaning speed are then changed via the motor 15 in accordance with the control signals, depending on the measured pressure difference , although the motor 15 now continuously drives the filter element and the transport rollers 11, 12, in this embodiment it nevertheless varies its speed as a function of the pressure difference across the filter, ie as a function of the filter occupancy. At higher occupancy, the filter speed and thus the cleaning speed is increased, at low occupancy, the filter speed is kept at a lower, but constant level.
  • a pressure difference across the filter drum 2 is also measured as shown above.
  • the filter element and the transport rollers 1 1, 12 are but discontinuously driven by the motor 15. Once a certain target value of the pressure difference is exceeded, the filter drum 2 is driven and cleaned from the outlet 9.
  • the filter element and the cleaning device can be driven continuously at a constant speed.
  • the sensor and pressure measuring device omitted in this embodiment. In many cases, this will give a good suction performance and constant vacuum in textile machines.
  • Advantage of the inventive embodiment is in particular a more constant adjustment of the negative pressure in the suction channel 8 as known from the prior art filter devices. 1 Since the speed of the filter element adapts to the filter occupancy depending on the pressure generated, a more uniform filter cleaning with an increased capacity is achieved. During a continuous operation of the filter element according to the invention, the desired negative pressure can be re-established more quickly. be compared with the discontinuous drives, which are known from the prior art. But even without pressure measurement, the proposed drive a filter device gives an advantage over the prior art, since a good suction power is provided. Therefore, the filter device is suitable for longer machines and the life of the parts is extended. Disposal of the waste can be done manually or automatically. An inventively driven filter element runs synchronously, which prevents blockages. The proposed drive also requires less energy and wear of the pneumatic parts is eliminated, if no additional pneumatic drive is used.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Filtereinrichtung (1) einer Textilmaschine und ein Verfahren zum Betreiben der Filtereinrichtung (1). Die Filtereinrichtung (1) umfasst ein drehbar gela-5 gertes Filterelement (2, 25), einem Antrieb (15, 27) des Filterelements (2, 25), einer in demFilterelement (2, 25) positionierten Unterdruckerzeugungsvorrichtung (3), einem sich vor dem Filterelement (2, 25) befindlichen Absaugkanal (8), mindestens einer Transportwalze (11, 12) zum Abtragen von Abgang (9) von dem Filterelement (2); und einer Sammelein-richtung (10) zum Sammeln des Abgangs (9). Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, 10 dass die Filtertrommel (2) eine inneren oder äusseren Verzahnung und einem Planetenrad (14) oder aus einem Reibradantrieb aufweist und Planetenrad (14) oder Reibradantrieb und die mindestens eine Transportwalze (11, 12) über eine Kette (16) oder einen Zahn-riemen verbunden sind und diese antreibt.

Description

Filtereinrichtung und Verfahren zum Betreiben der Filtereinrichtung Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung und Verfahren zum Betreiben der Filtereinrichtung entsprechend dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Verunreinigungen wie lose oder herumfliegende Fasern (Chemiefasern, Mikrofasern, Baumwollfasern, etc.) sowie Staub an Textilmaschinen, welche unter anderem durch deren Betrieb erzeugt werden, mittels einer Absaugvorrichtung zu beseitigen. Hierzu wird die verunreinigte Luft beispielsweise über einen Absaugkanal einer zentralen Unterdruckquelle mit einer Filtereinrichtung zugeführt.
Bei Spinnmaschinen ist an jeder Spinnstelle im Bereich des Streckwerks, insbesondere am Ausgang des Streckwerks bzw. zwischen dem Streckwerk und der Spindel eine Absaugstelle vorgesehen, an welcher lose Fasern, Staub und Flug über ein Absaugröhr- chen abgesaugt werden, wobei sich das Absaugröhrchen an einen Kanal anschliesst, über welchen die verunreinigte Luft der Filtereinrichtung zugeführt wird.
Verdichtungsspinnmaschinen mit pneumatischer Verdichtungseinrichtung enthalten ferner am Ausgang oder nach dem Ausgang des Streckwerks eine Verdichtungszone mit einer Saugstelle in Form einer Siebtrommel oder eines luftdurchlässigen (Gitter-) Riemchens, um das aus dem Ausgangsspalt des Streckwerks austretende Faserbändchen vor Erteilung der Drehung auf pneumatischem Wege zu verdichten. Das Verdichten erfolgt hier über einen Saugzug, welcher ebenfalls über eine Absaugvorrichtung erzeugt wird. Solche Verdichtungsspinnverfahren sind z. B. in der DE19805397A und der DE19846268A beschrieben.
Die pneumatische Absaugvorrichtung enthält eine Unterdruckquelle, z.B. einen Ventilator, welche den für den Saugzug notwendigen Unterdruck erzeugt. Die abgesaugte Luft wird über einen in der Regel zentralen Absaugkanal der Filtereinrichtung zugeführt, in welcher Staub und Faserteilchen abgeschieden und entsorgt werden. Eine solche Filtereinrichtung ist in der DE10124922A beschrieben. Die Offenlegungsschrift beschreibt eine Filtereinrichtung mit einer Filtertrommel und einem Ventilator, welcher im Inneren der Filtertrommel einen Unterdruck erzeugt, so dass Luft radial von der Mantelfläche durch die Filtertrommel in das Innere der Filtertrommel angesaugt und dabei gefiltert wird. Die sich auf der Filtertrommel angesammelten Rückstände, der so genannte Abgang, wird über eine Entnahmeeinrichtung, welche an der Filtertrommel angeordnet ist, von der Filtertrommel abgelöst und einer Sammeleinrichtung zugeführt. Dies geschieht, indem die Filtertrommel über einen Antrieb um die Trommelachse gedreht und dabei die mit Abgang belegte Mantelfläche der Entnahmeeinrichtung zugeführt wird, wobei durch diesen Vorgang der Abgang entfernt wird.
DE102006035729A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Absaugen und Filtern von staub- und/oder faserbelasteter Luft an Textilmaschinen, die einen Absaugkanal, eine Filtereinrichtung mit einer Filterfläche, eine Entnahmeeinrichtung zum Entfernen des Filterabgangs, eine Unterdruckquelle zur Erzeugung eines Saugdrucks und Antriebsmittel zum Durchführen eines Filterreinigungsvorgangs von der Filterfläche mittels Entnahmevorrichtung, sowie wenigstens einen Unterdrucksensor zum Messen des Unterdrucks in einer Unterdruckzone vor dem Filter enthält. Der Antrieb der Filtertrommel geschieht durch einen Pneumatikkolben.
EP0532083A1 offenbart ebenfalls eine sich selbstreinigende Filterbox von Spinnmaschinen.
EP0077461 A2 offenbart eine Vorrichtung zum Abtragen einer Vliessschicht an einer drehbaren Filtertrommel. Hier wird vorgeschlagen, dass an der Vliessablösestelle die Filtertrommel an der Innenseite durch einen mittels Stützblechen oder mittels eines Spannelements gegen die Innenseite gepressten Dichtungslappen abzudichten.
Ein wesentliches Problem von dieser Absaugvorrichtungen besteht darin, in den Absaugleitungen die Unterdruckbedingungen bzw. die pro Zeiteinheit abgeführte Luftmenge zu kontrollieren, um im Absaugsystem und insbesondere an den Spinnstellen entsprechend kontrollierte pneumatische Verhältnisse zu schaffen. Kontrollierte pneumatische Verhältnisse heisst, dass die Druckbedingungen bzw. die abgesaugten Luftmen- gen in der Absaugvorrichtung gemäss Vorgabe konstant oder kontrolliert veränderlich sind.
So nimmt beispielsweise beim Auftreten von Fadenbrüchen die Filterbelegung pro Zeitabschnitt erheblich zu, wodurch sich die Druckverhältnisse im Absaugsystem unvorhergesehen verändern, so dass eine Filterreinigung notwendig wird. Andererseits kann die Filterbelegung pro Zeitabschnitt bei Ausbleiben von Fadenbrüchen vergleichsweise gering sein, so dass eine reduzierte Filterreinigung ausreicht. Kontrollierte pneumatische Verhältnisse sind unter anderem auch hinsichtlich der zu erzielenden Garnqualität von grosser Bedeutung, da im Rahmen des Verdichtungsspinnens die Saugzugbedingungen an der Verdichtungseinheit einen entscheidenden Einfluss auf den Verdichtungseffekt und somit auf die Haarigkeit haben. Im Weiteren kann eine ungenügende Absaugung am Streckwerk zu Faser- und Schmutzrückständen führen, welche wiederum negative Auswirkungen auf die Garnherstellung und den Betrieb der Vorrichtung haben. Ferner gilt es auch hier, eine Absaugvorrichtung und deren Betrieb hinsichtlich der Fer- tigungs- und Betriebskosten bestmöglichst zu optimieren, d.h. unter anderem, durch entsprechende technische Massnahmen gerade so viel Saugleistung wie erforderlich zur Verfügung zu stellen.
So übt beispielsweise der Filter einer Filtereinrichtung bzw. dessen Belegung mit Fasern und Staub einen massgeblichen Einfluss auf die Druckverhältnisse im Absaugsystem aus. Je stärker der Filter mit Fasern und Schmutz aus der Abluft belegt ist, um so geringer ist das den Filter passierende Luftvolumen pro Zeiteinheit. Entsprechend ändern sich die Druckverhältnisse im Absaugkanal. Nach erfolgter Filterreinigung, welche periodisch geschieht, wächst die Saugleistung wieder an und die Druckverhältnisse ändern sich abrupt.
So wird beispielsweise in der DE10124922A mittels Sensoren die Druckdifferenz zwischen ausserhalb und innerhalb der Filtertrommel gemessen, um Rückschluss auf die Dicke des Abgangs, der sich auf der Filtertrommel abgelegt hat, zuzulassen. Aufgrund der gemessenen Druckdifferenz wird der Zeitpunkt der Entnahme des Abganges bestimmt. Die Filterreinigung erfolgt hier diskontinuierlich und wird bei Erreichen einer bestimmten Druckdifferenz, welche das Erreichen einer bestimmten Dicke des Abganges auf der Filtertrommel anzeigt, in Gang gesetzt. Nach dem Entfernen des Abganges ver- ringert sich die Druckdifferenz spürbar und steigt bis zur nächsten Filterreinigung wieder an. Die Unterdruckverhältnisse in der Ansaugzone vor der Filterreinigung sind hier daher zum Nachteil des Spinnvorganges sehr variabel.
Zur Lösung des vorgenannten Problems ist es bekannt, die Leistung bzw. Drehzahl des Ventilators über den ihm zugeordneten (motorischen) Antrieb zu steuern. Eine abnehmende Saugwirkung der Absaugvorrichtung, z.B. durch starke Filterbelegung, wird durch Erhöhung der Motorenleistung entsprechend kompensiert. Dies führt jedoch zu einem erhöhten Energieverbrauch und erfordert gegebenenfalls leistungsfähigere Motoren.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Filtereinrichtung zu schaffen, die die Nachteile aus den aus dem Stand der Technik bekannten Filtereinrichtungen vermeidet.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Filtereinrichtung zu schaffen, die einen gleichbleibenden Unterdruck im Absaugkanal schaffen und die einen relativ gleichbleibenden Auswurf aufweisen.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Filtereinrichtung zu schaffen, die schneller arbeiten als die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren, dabei eine erhöhte Kapazität aufweisen und je nach Filterbelegung die Trommelgeschwindigkeit anpassen.
Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben der Filtereinrichtung zu schaffen, die einen verringerten Energieverbrauch als die aus dem Stand der Technik bekannten Filtereinrichtung aufweisen.
Erfindungsgemäss wird dies bei einer Filtereinrichtung und bei einem Verfahren zum Betreiben der Filtereinrichtung gemäss dem entsprechenden Oberbegriff dadurch gelöst, dass das Filterelement und die mindestens eine Transportwalze der Entnahmeeinrichtung von demselben Antrieb angetrieben werden oder sind. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteil der erfindungsgemässen Ausführungsform ist insbesondere eine konstantere Einstellung des Unterdrucks im Absaugkanal als aus dem Stand der Technik bekannten Filtereinrichtungen. Die Filtereinrichtung kann durch den Motor kontinuierlich und in Abhängigkeit von einer über das Filterelement gemessenen Druckdifferenz mit wechselnder Geschwindigkeit oder diskontinuierlich bei Überschreiten einer über die Filtertrommel gemessenen Druckdifferenz angetrieben werden. Es ist weiter denkbar, die Filtereinrichtung kontinuierlich mit gleichbleibender Geschwindigkeit ohne eine Druckmessung zu betreiben.
Da sich die Geschwindigkeit des Filterelements an die Filterbelegung je nach erzeugtem Druck anpasst, wird eine gleichmässigere Filterreinigung mit einer erhöhten Kapazität erreicht. Bei einem kontinuierlichen Betrieb des erfindungsgemässen Filterelements kann der gewünschte Unterdruck schneller wieder hergestellt werden, als bei den diskontinuierlichen Antrieben, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Der vorgeschlagene Antrieb braucht zudem weniger Energie, da kein zusätzlicher pneumatischer Antrieb der Filtertrommel verwendet wird.
Der Antrieb des Filterelements kann vorteilhafterweise aus einer inneren oder äusseren Verzahnung einer Filtertrommel und einem Planetenrad bestehen. Die Bewegung des Planetenrades führt zu einer Verschiebung der Verzahnung und somit zu einer Drehung der mit der Verzahnung verbundenen Trommel. In diesem Zusammenhang ist aber auch ein Reibradantrieb denkbar, der im Inneren der Filtertrommel vorgesehen ist und von dem gemeinsamen Motor angetrieben wird.
Die innere Verzahnung der Filtertrommel kann vorteilhafterweise aus einer Vielzahl von gelaserten Blechen bestehen, die abschnittsweise hergestellt werden. Die Blechabschnitte werden rundherum an die Innenseite der Filtertrommel geschraubt. Dabei ist es denkbar, dass zwei Reihen von Blechabschnitten versetzt nebeneinander angebracht werden. Dies erlaubt eine konstruktiv einfache und kostengünstige Ausführung der erfindungsgemässen Filtertrommel, die gleichzeitig einen sicheren Antrieb bereitstellt. Die Filtertrommel und die mindestens eine Transportwalze können von demselben Motor über eine Kette, die in Zahnräder eingreift, die auf den jeweiligen Elementen sitzen, über Zahnriemchen oder über Zahnräder angetrieben sein.
Eine (oder beide) der Transportwalzen können vorteilhaft profiliert sein. Als mögliche Profilierung kann eine quer- oder längsgestreifte Riffelung oder eine anderes Muster vorgesehen werden. Durch diese Profilierung haben die Transportwalzen erhöhten Griff, die Abnahmeleistung der Transportwalzen wird verbessert und die Abnutzung verringert. Für einen besseren Filtereffekt kann das Filterelement mit einem Filtertuch bedeckt sein, das aus Fasern oder Filament hergestellt ist, aus einem Draht oder einem Filtersieb.
Weitere Vorteile der Erfindung sind anhand eines nachfolgend beschriebenen und gezeigten Ausführungsbeispiels zu entnehmen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert, wobei
Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfin- dungsgemässen Filtereinrichtung zum Absaugen von Abgang an Textilmaschinen; Fig. 2 schematisch einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfin- dungsgemässen Filtereinrichtung;
Fig. 3 schematisch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Filtereinrichtung; und
Fig. 4 schematisch eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Filtereinrichtung; darstellen. Es werden nur für die Erfindung wichtigen Merkmale dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in unterschiedlichen Figuren gleiche Merkmale.
Wege zur Ausführung der Erfindung Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Filtereinrichtung 1 zum Absaugen von losen oder herumfliegenden Fasern (Chemiefasern, Mikrofasern, Baumwollfasern, etc.) sowie Staub oder anderem Abgang an Textilmaschinen gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gezeigt ist die Filtereinrichtung 1 zum Absaugen von Abgang beispielsweise einer Spinnmaschine, die insbesondere eine Ringspinnmaschine oder Verdichtungsspinnmaschine sein kann.
Im Inneren der Filtereinrichtung 1 ist eine Filtertrommel 2 vorgesehen, in welcher ein Ventilator oder eine andere Unterdruckerzeugungsvorrichtung 3 vorgesehen ist. Die Filtertrommel 2 ist um eine Achse 4 drehbar gelagert, so dass sich eine Drehrichtung 5 ergibt. Die Achse 4 der Filtertrommel 2 erstreckt sich aus der Ebene heraus und in sie hinein. Eine Mantelfläche der Filtertrommel 2 ist perforiert und/oder mit einem Filtertuch 6 od. dgl. versehen (schraffiert dargestellt). Das Filtertuch 6 kann aus Fasern, Filamenten oder einem anderen geeignetem Material hergestellt sein.
Mit dem Ventilator 3 wird im Inneren der Filtertrommel 2 ein Unterdruck erzeugt, so dass die angesaugte Luft 7 radial durch die Mantelfläche in das Innere der Filtertrommel 2 angesaugt wird. Die Saugrichtung der Unterdruckerzeugungsvorrichtung 3 innerhalb der Trommel wird in der Figur schematisch durch Pfeile angedeutet. Hierdurch entsteht im der Trommel vorausgehenden Absaugkanal 8 ein Unterdruck, der zum Absaugen von Flug, insbesondere Verunreinigungen, Staub, Fasern, wie Baumwoll-, Chemie- o- der Kunststofffasern verwendet wird.
Dieser Flug tritt bei Ringspinnmaschinen im Wesentlichen unterhalb des Streckwerkes auf und wird über die Absaugröhrchen abgesaugt. Auch Verdichtungsspinnmaschinen mit pneumatischer Verdichtungseinrichtung enthalten einen Saugzug, welcher über eine Absaugvorrichtung erzeugt wird (beides nicht dargestellt). Der Flug wird nun über den Absaugkanal 8 in die gezeigte Filtereinrichtung 1 transportiert. Dort legt sich der Flug als Abgang 9 auf der Mantelfläche des Filters nieder, da die Luft radial von aussen durch die Mantelfläche in das Innere der Filtertrommel 2 strömt. Der Abgang 9 wird dann entlang der Drehrichtung 5 der Filtertrommel 2 zur Abnahmevorrichtung gefördert (schematisch auf dem Filtertuch 6 dargestellt). Der Filtertrommel 2 ist eine Entnahmeeinrichtung bzw. Abstreifeinrichtung in Form einer Vorrichtung zum Abtragen von Abgang 9 von der Filtertrommel 2 zugeordnet. Durch Drehen der Filtertrommel 2 an der Entnahmeeinrichtung vorbei wird der Abgang 9 von der Mantelfläche abgestreift und einer Sammeleinrichtung 10 zugeführt. Die Abstreifvorrichtung besteht in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei Transportwalzen 1 1 , 12, die auf geeignete Weise gelagert sind. Zuerst ist die Transportwalze 1 1 angeordnet und dann folgt in Drehrichtung 5 die zweite Transportwalze 12, die näher an der Filtertrommel 2 angeordnet ist. Die erste Transportwalze 1 1 kann aus Stahl, die zweite Transportwalze 12 kann mit einem Gummibelag ausgeführt sein. Andere Materialien der beiden Walzen 1 1 , 12 sind aber genauso im Rahmen der Erfindung vorstellbar: Kunststoff, Gummi, Strangpressung, etc. Zum Drehen der Filtertrommel 2 ist diese als Hohlrad mit Innenverzahnung 13 und einem Planetenrad 14 ausgerüstet. Die Innenverzahnung 13 ist in der Fig. 1 nur an einem Rand angedeutet, sie befindet sich aber selbstverständlich über den ganzen Umfang der Filtertrommel 2. Die innere Verzahnung
13 der Filtertrommel 2 kann aus einer Vielzahl von gezahnten Blechabschnitten bestehen, die rundherum an die Innenseite der Filtertrommel 2 geschraubt sind. Es ist auch denkbar, dass zwei Reihen von diesen Blechabschnitten versetzt nebeneinander angebracht werden. Diese Ausführungsform erlaubt eine konstruktiv einfache und kostengünstige Ausführung des Antriebs der erfindungsgemässen Filtertrommel 2, die gleichzeitig einen sicheren Antrieb und guten Halt für das Planetenrad 14 bereitstellt. In einer alternativen Ausführungsform kann die Filtertrommel von einem Reibradantrieb angetrieben oder mit einer äusseren Verzahnung versehen werden (nicht dargestellt).
Ein gemeinsamer Motor 15 treibt nun erfindungsgemäss sowohl die zwei Transportwalzen 1 1 , 12 als auch das Planetenrad 14 an. Transportwalzen 1 1 , 12, Planetenrad 14 und Motor 15 sind mit einer Kette 16 verbunden, die in Zahnräder eingreift, die auf den jeweiligen Elementen sitzen (nicht dargestellt). Andere Antriebe sind hier grundsätzlich möglich: Zahnriemchen, Zahnräder oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen, etc. Die Drehrichtungen der Transportwalzen 1 1 , 12 und des Planetenrades
14 sind mit einem Pfeil gekennzeichnet. Die erste Transportwalze 1 1 hat zum einen die Funktion die Kette 16 zu spannen, muss aber gleichzeitig genügend Platz geben, je nach Menge des Abgangs 9 diesen vorbeizulassen. Durch eine Feder 17 ist die Position der ersten Transportwalze 1 1 deshalb im Abstand zu der Filtertrommel 2 in einem gewissen Bereich einstellbar. Eine (oder beide) der Transportwalzen 1 1 , 12 können profiliert sein. Als mögliche Profilierung kann eine Riffelung vorgesehen werden, die quer- oder längsgestreift oder anders gestaltet sein kann. Durch diese Profilierung haben die Transportwalzen einen erhöhten Griff, die Abnahmeleistung der Transportwalzen wird verbessert und die Abnutzung verringert.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer erfin- dungsgemässen Filtereinrichtung zum Absaugen von Abgang an Textilmaschinen. In dieser Ausführungsform treibt der gemeinsame Motor 15 die Filtertrommel 2 über eine Kette, (Zahn-)Riemen 22 oder ein anderes geeignetes Antriebsmittel an einem Mittelkranz 23 an, wobei die Filtertrommel 2 über Speichen 24 mit dem angetriebenen Mittelkranz verbunden ist. Gleichzeitig treibt der Motor 15 die Transportwalzen 1 1 , 12 über Kette 16, Zahnriehmen, etc. an. Die Funktionsweise entspricht in diesem Ausführungsbeispiel der Ausführung der Fig. 1 .
Fig. 3 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Filtereinrichtung 1 . Ein umlaufendes Filterelement 25 wird durch einen Motor 15 angetrieben und über zwei Umlenkrollen 26 und die Transportwalzen 1 1 , 12 geleitet. Das Filterelement 25 ist gegen den Absaugkanal 8 offen, so dass belastete Luft 7 von Ventilator 3 angesaugt wird und durch den Filter strömt. Dabei sammelt sich der Abgang 9 auf dem Filter und wird zu den Transportwalzen 1 1 , 12 geleitet, welche den Abgang 9 abnehmen und zur Sammeleinrichtung 10 bringen. Der Ventilator ist an der Seite des Gehäuses angebracht.
Fig. 4 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Filtereinrichtung 1 . In diesem Ausführungsbeispiel treibt ein pneumatischer Antrieb 27 die Filtertrommel 2 an. Über das Planetenrad 14 und Kette 16 oder ein ähnliches Element werden dann die beiden Transportwalzen 1 1 , 12 angetrieben. Die anderen Elemente entsprechen den Ausführungsformen der Fig. 1 und Fig. 2.
Die erfindungsgemässe Filtereinrichtung 1 , wie sie in den vorgenannten Figuren beschrieben ist, kann erfindungsgemäss auf verschiedene Weise betrieben werden. In einer ersten Ausführungsform ist in der Absaugzone vor dem Filter und innerhalb des Filterelements jeweils ein Sensor 18, 19 installiert, so dass die Druckdifferenz kontinuierlich oder in gewissen Zeitintervallen über das Filterelement gemessen und über Leitungen an eine Steuereinheit 20 weitergeleitet wird. Anhand dieser Druckdifferenz lässt sich eine Dicke des Abganges 9 bestimmen. Die Steuereinheit 20 generiert auf Grundlage der gemessenen Druckdifferenz und vorgegebener Sollwerte Steuersignale und schickt diese über eine Leitung 21 an den Motor 15. Die Drehgeschwindigkeit des Filters und die Filterreinigungsgeschwindigkeit werden dann über den Motor 15 entsprechend den Steuersignalen geändert und zwar in Abhängigkeit von der gemessenen Druckdifferenz. Obwohl der Motor 15 nun kontinuierlich das Filterelement und die Transportwalzen 1 1 , 12 antreibt, so variiert er doch in diesem Ausführungsbeispiel seine Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Druckdifferenz über den Filter, d.h. in Abhängigkeit von der Filterbelegung. Bei höherer Belegung wird die Filtergeschwindigkeit und damit die Reinigungsgeschwindigkeit erhöht, bei niedriger Belegung wird die Filtergeschwindigkeit auf einem geringeren, aber konstanten Niveau gehalten.
Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ebenfalls eine Druckdifferenz über die Filtertrommel 2 wie oben dargestellt gemessen. Das Filterelement und die Transportwalzen 1 1 , 12 werden aber diskontinuierlich vom Motor 15 angetrieben. Sobald ein bestimmter Sollwert der Druckdifferenz unterschritten wird, wird die Filtertrommel 2 angetrieben und vom Abgang 9 gereinigt.
Gemäss noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Filterelement und die Reinigungsvorrichtung kontinuierlich mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben werden. Die Sensorik und Druckmesseinrichtung entfallen in diesem Ausführungsbeispiel. In vielen Fällen wird man damit bei Textilmaschinen eine guten Saugleistung und konstanten Unterdruck erhalten.
Vorteil der erfindungsgemässen Ausführungsform ist insbesondere eine konstantere Einstellung des Unterdrucks im Absaugkanal 8 als aus dem Stand der Technik bekannten Filtereinrichtungen 1 . Da sich die Geschwindigkeit des Filterelements an die Filterbelegung je nach erzeugtem Druck anpasst, wird eine gleichmässigere Filterreinigung mit einer erhöhten Kapazität erreicht. Bei einem kontinuierlichen Betrieb des erfindungsgemässen Filterelements kann der gewünschte Unterdruck schneller wieder ein- gestellt werden, als bei den diskontinuierlichen Antrieben, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Aber auch ohne Druckmessung ergibt der vorgeschlagene Antrieb einer Filtervorrichtung einen Vorteil gegen über dem Stand der Technik, da eine gute Saugleistung bereitgestellt wird. Daher ist die Filtereinrichtung für längere Maschinen geeignet und die Lebensdauer der Teile verlängert sich. Die Entsorgung des Abgangs kann von Hand oder automatisch geschehen. Ein erfindungsgemäss angetriebene Filterelement läuft synchron, was Verstopfungen verhindert. Der vorgeschlagene Antrieb braucht zudem weniger Energie und eine Abnutzung der pneumatischen Teile entfällt, sofern kein zusätzlicher pneumatischer Antrieb verwendet wird.
Bezugszeichenliste
1 Filtereinrichtung
2 Filtertrommel
3 Unterdruckerzeugungsvorrichtung, Ventilator
4 Achse der Filtertrommel
5 Drehrichtung
6 Filtertuch
7 Luft
8 Absaugkanal
9 Abgang
10 Sammeleinrichtung
1 1 Transportwalze
12 Transportwalze
13 Verzahnung
14 Planetenrad
15 Motor
16 Kette
17 Feder
18 Sensor
19 Sensor
20 Steuereinheit
21 Leitung
22 Kette, Riehmchen
23 Mittelkranz
24 Speichen
25 Filterelement
26 Umlenkrolle
27 pneumatischer Antrieb

Claims

Patentansprüche
1 . Filtereinrichtung (1 ) einer Textilmaschine, insbesondere einer Ringspinnmaschine, umfassend:
• eine drehbar gelagertes Filtertrommel (2);
• einen Antrieb (15, 27) der Filtertrommel (2);
• einer in der Filtertrommel (2) positionierten Unterdruckerzeugungsvorrichtung (3);
• einem sich vor der Filtertrommel (2) befindlichen Absaugkanal (8);
• eine Entnahmeeinrichtung umfassend mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) zum Abtragen von Abgang (9) von der Filtertrommel (2); und
• einer Sammeleinrichtung (10) zum Sammeln des Abgangs (9);
dadurch gekennzeichnet, dass
die Filtertrommel (2) eine inneren oder äussere Verzahnung und einem Planetenrad (14) oder ein Reibradantrieb aufweist und Planetenrad (14) oder Reibradantrieb und die mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) über eine Kette (16) oder einen Zahnriemen verbunden sind..
2. Filtereinrichtung (1 ) gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Filter trommel (2) und die mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) kontinuierlich und in Abhängigkeit von einer über die Filtertrommel (2) gemessenen Druckdifferenz mit wechselnder Geschwindigkeit angetrieben sind.
3. Filtereinrichtung (1 ) gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Filter trommel (2) und die mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) diskontinuierlich bei Überschreiten einer über die Filtertrommel (2) gemessenen Druckdifferenz ange trieben sind.
4. Filtereinrichtung (1 ) gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Filter trommel (2) und die mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) kontinuierlich mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben sind.
Filtereinnchtung (1 ) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Filtertrommel (2) aus einem Motor (15) oder einem pneumati sehen Antrieb (27) besteht.
Filtereinrichtung (1 ) gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die innere Verzahnung der Filtertrommel (2) aus einer Vielzahl von Blechabschnitten besteht, die rundherum an die Innenseite der Filtertrommel (2) geschraubt ist.
7. Filtereinrichtung (1 ) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Transportwalzen (1 1 , 12) profiliert ist.
8. Filtereinrichtung (1 ) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2, 25) ein Filtersieb oder ein Draht ist oder mit einem Filter tuch (6) versehen ist.
9. Verfahren zum Betreiben einer Filtereinrichtung (1 ) einer Textilmaschine, insbeson dere einer Ringspinnmaschine, gemäss einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Filtereinrichtung (1 ) umfasst:
• ein drehbar gelagertes Filterelement (2, 25);
• einen Antrieb (15, 27) des Filterelements (2, 25);
• eine in dem Filterelement (2, 25) positionierte Unterdruckerzeugungsvorrichtung (3);
• einen sich vor dem Filterelement (2, 25) befindlichen Absaugkanal (8);
• eine Entnahmeeinrichtung umfassend mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) zum Abtragen von Abgang (9) von dem Filterelement (2, 25); und
• eine Sammeleinrichtung (10) zum Sammeln des Abgangs (9);
dadurch gekennzeichnet, dass
die Filtertrommel (2) eine innere oder äussere Verzahnung und ein Planetenrad (14) oder ein Reibradantrieb aufweist und Planetenrad (14) oder Reibradantrieb und die mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) über eine Kette (16) oder einen Zahn riemen verbunden sind und diese antreibt..
10. Verfahren gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckdifferenz über das Filterelement (2, 25) gemessen wird und das Filterelement (2, 25) und die mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) kontinuierlich und in Abhängigkeit von der über das Filterelement (2, 25) gemessenen Druckdifferenz mit wechselnder Ge schwindigkeit angetrieben werden.
1 1 . Verfahren gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckdifferenz über das Filterelement (2, 25) gemessen wird und das Filterelement (2, 25) und die mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) diskontinuierlich bei Überschreiten der über das Filterelement (2, 25) gemessenen Druckdifferenz angetrieben werden.
12. Verfahren gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2) und die mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) kontinuierlich mit gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben werden.
13. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2) und die mindestens eine Transportwalze (1 1 , 12) von einem Motor (15) über eine Kette (16), einen Zahnriemen oder Zahnräder angetrieben werden.
14. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtertrommel (2) von einem Motor (15) oder einem pneumatischen Antrieb (27) ange trieben wird.
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