WO2023057094A1 - Spinnvorrichtung, rotorspinnmaschine und verfahren zum verhindern von faseransammlungen in einer spinnvorrichtung - Google Patents
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Classifications
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- D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
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- D01H4/22—Cleaning of running surfaces
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Definitions
- this solution of the prior art has the disadvantage that for a period of time the speed of the spinning rotor is no longer sufficient to keep the fiber ring in the spinning rotor, but on the other hand the vacuum has not yet been activated again, so that it is not completely ensured that the fiber ring cannot get into the area behind the spinning rotor.
- the weight of the fiber ring fluctuates and the position of the fiber ring that has fallen out of the spinning rotor also varies, so that a sufficient volume flow cannot always be generated by means of the vacuum to reliably remove the fiber ring and the fiber material from the spinning device.
- the spinning device can initially be any device or structural unit for the production of threads, yarns or threads.
- the spinning device is preferably a spinning box, in particular a rotor spinning machine and particularly preferably an open-end rotor spinning machine.
- the spinning machine can have only one or more spinning positions each intended for producing a thread, with each spinning position particularly preferably being formed as a spinning device or as a spinning box and very particularly preferably having exactly one spinning rotor in each case.
- the device for generating at least one flow of sealing gas is arranged at least in sections within the rotor housing in an area of the rotor housing behind the spinning rotor or in the area of a rear side of the spinning rotor in order to be able to protect this area.
- only gas outlet openings or gas outlet nozzles can be directed into the interior of the rotor housing and the remaining components of the device for generating at least one flow of sealing gas can be arranged in the rotor housing wall and/or outside the rotor housing.
- the device is arranged inside the rotor housing only on the side of the rotor housing facing a rear side of the spinning rotor and optionally also in the material of the rotor housing and/or outside of the rotor housing.
- the device for generating at least one flow of sealing gas can be formed in one piece with the rotor housing in sections or in its entirety.
- the blow channel(s) are preferably arranged in a region behind the spinning rotor or opposite the back of the spinning rotor, in particular on the rotor housing.
- the device for generating at least one flow of sealing gas is preferably formed in one piece with the rotor housing.
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- the distance of the blower channel(s) from the axis of rotation of the Spinning rotor smaller than the radius of the spinning rotor, more preferably less than 90%, most preferably less than 80% and particularly preferably less than 75% of the radius of the spinning rotor.
- the distance of the blow channel(s) from the axis of rotation of the spinning rotor is greater than 10%, particularly preferably greater than 25%, very particularly preferably greater than 50% and particularly preferably greater than 75% of the radius of the spinning rotor.
- the angle of the blowing channel(s) is in each case at least in the area provided for the exit of the blocking gas flow in relation to the axis of rotation of the spinning rotor between 0° and 45°, preferably between 0° and 30° and particularly preferably between 5° and 20°, so that the sealing gas flow is directed towards the outer edge of the spinning rotor and/or the sealing gas flows in the direction of the outer edge of the spinning rotor along the rear side of the spinning rotor.
- the blow channel can also be aligned parallel to the axis of the spinning rotor.
- the angle of the blow channel is the angle between the central longitudinal axis of the spinning rotor axis and the central longitudinal axis of the opening or of the end area of the blow channel for the exit of the blocking gas stream.
- the device according to the invention for generating at least one flow of sealing gas is preferably used in one or more spinning devices of a rotor spinning machine, in which each spinning rotor is driven individually and/or preferably without contact, in particular is magnetically stored.
- each spinning rotor is driven individually and/or preferably without contact, in particular is magnetically stored.
- the drive of the spinning rotor is particularly preferably an individual electric motor drive.
- an embodiment of the method for preventing fiber accumulations within a rotor housing of a spinning device in which the blocking gas flow is deactivated during the spinning process for producing a yarn from a fiber material by means of the spinning rotor and/or the blocking gas flow when braking the spinning rotor is dependent the rotor speed, preferably when the rotor speed falls below 50,000 rpm, particularly preferably 30,000 rpm and very particularly preferably 20,000 rpm, is activated, since from a corresponding number of revolutions the fiber material is no longer sufficiently held in a fiber ring of the spinning rotor and thus can get behind the spinning rotor or to the back of the spinning rotor.
- the flow of sealing gas is deactivated at a predetermined point in time after the opening of the rotor housing, preferably between 0.5 s and 10 s, particularly preferably between 1 s and 5 s and very particularly preferably between 1 s and 2 s.
- the sealing gas flow can also remain activated as long as the rotor housing cover is open and only when the rotor housing is completely closed and/or when the spinning rotor is started up, in particular when a minimum rotor speed is reached, preferably 50,000 rpm, particularly preferably 30,000 rpm and very particularly be deactivated again preferably from 20,000 rpm.
- the spinning process takes place with a closed rotor housing and a vacuum applied to the rotor housing.
- a spinning device of a rotor spinning machine shown in sections in FIG.
- the rotor housing 1 is closed and a vacuum is applied.
- a rotor housing cover is provided which is pivotably arranged on the rotor housing 1 .
- a device 3 for generating a sealing gas flow is arranged in the area of the rotor housing 1 behind the spinning rotor 2 (see Fig. 1), by means of which several sealing gas flows can be directed to an area behind the spinning rotor when the spinning rotor 2 is braked, so that no fiber ring and no fiber accumulations can get into this protected area.
- eight blast ducts 5 of the device 3 for generating a flow of sealing gas are arranged evenly along a circle around the axis of the spinning rotor on the rotor housing 1 behind the spinning rotor 2 (see Fig.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns aus einem Fasermaterial, eine Rotorspinnmaschine mit wenigstens einer Spinnvorrichtung sowie ein Verfahren zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses einer Spinnvorrichtung. Um eine Spinnvorrichtung, eine Rotorspinnmaschine sowie ein Verfahren bereitzustellen, die einen besonders zuverlässigen und störungsfreien Betrieb unabhängig von der Anzahl der Unterbrechungen des Spinnbetriebs ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Spinnvorrichtung ein Rotorgehäuse, einen innerhalb des Rotorgehäuses angeordneten und im Spinnbetrieb mit hoher Drehzahl umlaufenden Spinnrotor sowie einen am Rotorgehäuse angeordneten Rotorgehäusedeckel zum Öffnen und Schließen des Rotorgehäuses aufweist, wobei zudem eine Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms wenigstens abschnittsweise innerhalb des Rotorgehäuses in einem Bereich des Rotorgehäuses einer Spinnrotorrückseite angeordnet ist, um zu verhindern, dass Fasermaterial und/oder ein Faserring beim Bremsen des Spinnrotors und/oder beim Öffnen des Rotorgehäusedeckels hinter den Spinnrotor gelangt.
Description
Spinnvorrichtung, Rotorspinnmaschine und Verfahren zum Verhindern von Faseransammlungen in einer Spinnvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns aus einem Fasermaterial, eine Rotorspinnmaschine mit wenigstens einer Spinnvorrichtung sowie ein Verfahren zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses einer Spinnvorrichtung.
Verschiedene Spinnvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden dabei zum Herstellen eines Garns aus einem Fasermaterial verwendet. Bei einer Offenend- Rotorspinnmaschine werden typischerweise in mehreren, als Spinnboxen gebildeten Spinnvorrichtungen vereinzelte Textilfasern einem im Spinnbetrieb mit hoher Drehzahl umlaufenden Spinnrotor zugeleitet und dort zu einem Garn gesponnen, das dann von dem Spinnrotor mittels eines Unterdrucks abgezogen wird. Dabei weist die Spinnvorrichtung ein Rotorgehäuse auf, innerhalb dem der Spinnrotor angeordnet ist. Zum Öffnen und Schließen des Rotorgehäuses ist typischerweise ein Rotorgehäusedeckel vorgesehen.
Während des Spinnbetriebs werden die meisten zugeführten Textilfasern im Spinnrotor aufgrund der hohen Drehzahl zu einem Garn gesponnen und die wenigen freigesetzten, nicht zum Garn gesponnenen Einzelfasern werden mittels des Unterdrucks aus dem Bereich des Spinnrotors entfernt. Beim Bremsen des Spinnrotors, beispielsweise zum Öffnen des Rotorgehäuses, reicht jedoch die Rotordrehzahl irgendwann nicht mehr aus, die zu spinnenden Textilfasern in der Rotorrille des Spinnrotors zu halten. Zudem muss zum Öffnen des Rotorgehäuses auch der Unterdrück deaktiviert werden. Beides führt dazu, dass sich Fasermaterial im Inneren der Spinnvorrichtung verteilen kann. Insbesondere kann sich auch beim Bremsen des Spinnrotors ein im Spinnrotor befindlicher Faserring, ein sogenannter Donut, herauslösen. Dabei kann Fasermaterial oder der Faserring in einen Bereich hinter den Spinnrotor gelangen und dort die Lagerung des Spinnrotors verschmutzen oder sich dort verwickeln, was typischerweise nach kurzer Zeit zu einem Ausfall der Rotorspinnmaschine führt. Dieses Problem tritt bei allen Spinnvorrichtungen einer Rotorspinnmaschine auf. Besonders problematisch ist dies aber bei Spinnvorrichtungen mit einem Einzelantrieb des Spinnrotors und/oder mit einer berührungslosen magnetischen Lagerung, da hier ein Eindringen von Fasermaterial oder sogar einem Faserring in den Lagerluftspalt oder ein Verwickeln mit der Spinnrotorachse sofort zu einem Ausfall der Spinnvorrichtung beim erneuten Beschleunigen des Spinnrotors führt.
Die Druckschrift DE 10 2015 016 594 A1 schlägt hierzu bereits vor, beim Bremsen des Spinnrotors zunächst bei einer Umdrehungszahl des Spinnrotors, bei der ein Faserring noch im Spinnrotor gehalten wird, den Unterdrück zu deaktivieren und den Spinnrotor durch ein zumindest teilweises Öffnen des Rotorgehäuses so zu verschwenken, dass bei einem weiteren Bremsen des Spinnrotors der Faserring aus der Rotorrille des Spinnrotors fallen kann. Anschließend wird der Unterdrück noch einmal aktiviert, um den aus dem Spinnrotor gefallenen Faserring sowie das Fasermaterial abzusaugen. Diese Lösung des Standes der Technik hat jedoch den Nachteil, dass für einen Zeitraum die Drehzahl des Spinnrotors einerseits nicht mehr ausreicht, den Faserring im Spinnrotor zu halten, aber andererseits der Unterdrück noch nicht wieder aktiviert ist, sodass nicht vollständig sichergestellt ist, dass der Faserring nicht doch in den Bereich hinter den Spinnrotor gelangen kann. Zudem schwankt das Gewicht des Faserrings und auch die Position des aus dem Spinnrotor gefallenen Faserrings variiert, sodass nicht in jedem Fall mittels des Unterdrucks ein ausreichender Volumenstrom erzeugt werden kann, um den Faserring und das Fasermaterial zuverlässig aus der Spinnvorrichtung zu entfernen. Somit kann es auch bei dieser Lösung des Standes der Technik noch zu Betriebsunterbrechungen aufgrund von Wickelbildungen oder Lagerverschmutzungen kommen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spinnvorrichtung, eine Rotorspinnmaschine sowie ein Verfahren bereitzustellen, die einen besonders zuverlässigen und störungsfreien Betrieb unabhängig von der Anzahl der Unterbrechungen des Spinnbetriebs ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 1 , eine Rotorspinnmaschine gemäß Anspruch 7 sowie ein Verfahren zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses einer Spinnvorrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns aus einem Fasermaterial weist ein Rotorgehäuse, einen innerhalb des Rotorgehäuses angeordneten und im Spinnbetrieb mit hoher Drehzahl umlaufenden Spinnrotor sowie einen am Rotorgehäuse angeordneten Rotorgehäusedeckel zum Öffnen und Schließen des Rotorgehäuses auf, wobei zudem eine
Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms wenigstens abschnittsweise innerhalb des Rotorgehäuses in einem Bereich des Rotorgehäuses hinter dem Spinnrotor bzw. im Bereich einer Spinnrotorrückseite angeordnet ist, um zu verhindern, dass Fasermaterial und/oder ein Faserring beim Bremsen des Spinnrotors und/oder beim Öffnen des Rotorgehäusedeckels hinter den Spinnrotor gelangt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Rotorspinnmaschine mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung und bevorzugt mehreren, insbesondere bevorzugt zueinander identischen erfindungsgemäßen Spinnvorrichtungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses einer Spinnvorrichtung mit einem innerhalb des Rotorgehäuses angeordneten und im Spinnbetrieb mit hoher Drehzahl umlaufenden Spinnrotor und einem am Rotorgehäuse angeordneten Rotorgehäusedeckel zum Öffnen und Schließen des Rotorgehäuses weist als Verfahrensschritt auf, dass vor dem Öffnen des Rotorgehäuses und/oder bei einem Bremsen des rotierenden Spinnrotors, insbesondere zum nachfolgenden Öffnen des Rotorgehäuses, ein Sperrgasstrom auf einen Bereich des Rotorgehäuses hinter dem Spinnrotor bzw. auf den Bereich einer Spinnrotorrückseite bzw. Spinnrotorrückwand gerichtet wird, um zu verhindern, dass Fasermaterial und/oder ein Faserring hinter den Spinnrotor gelangt. Dabei erfolgt das Richten des Sperrgasstroms insbesondere bevorzugt mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms.
Die Spinnvorrichtung kann zunächst eine beliebige Vorrichtung oder Baueinheit zur Herstellung von Fäden, Garnen oder Zwirnen sein. Bevorzugt ist die Spinnvorrichtung eine Spinnbox, insbesondere eine Rotorspinnmaschine und besonders bevorzugt eine Offenend- Rotorspinnmaschine. Dabei kann die Spinnmaschine nur eine oder mehrere jeweils zum Herstellen eines Fadens vorgesehene Spinnstellen aufweisen, wobei jede Spinnstelle besonders bevorzugt als Spinnvorrichtung bzw. als Spinnbox gebildet ist und ganz besonders bevorzugt jeweils genau einen Spinnrotor aufweist.
Ein hergestelltes Garn bzw. der hergestellte Faden im Sinne der Erfindung ist ein Faserverband, der bevorzugt aus einzelnen, jeweils umeinander gewundenen Fasern gebildet ist. Dabei können die Fasern aus einem natürlichen Material, wie Wolle oder Baumwolle, und/oder aus einem
synthetischen Material, wie beispielsweise Polyester oder Polyethersulfon, gebildet sein. Das Fasermaterial wird der Spinnvorrichtung dabei bevorzugt in Form eines Faserbandes, auch Kadenband genannt, zugeführt und vor dem Spinnen werden die einzelnen Fasern bevorzugt vereinzelt.
Das Rotorgehäuse umgibt grundsätzlich den im Spinnbetrieb mit hoher Drehzahl rotierenden Spinnrotor und wird im Spinnbetrieb bevorzugt mit einem Unterdrück beaufschlagt. Um das Rotorgehäuse öffnen und an den Spinnrotor gelangen zu können, weist das Rotorgehäuse erfindungsgemäß einen Rotorgehäusedeckel auf, der bevorzugt schwenkbar am Rotorgehäuse gelagert ist. Zum Öffnen und Schließen des Rotorgehäuses ist der Rotorgehäusedeckel bevorzugt zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position bewegbar und besonders bevorzugt verschwenkbar. Weiterhin bevorzugt ist der Spinnrotor in der geöffneten Position des Rotorgehäusedeckels zugänglich und/oder in der geschlossenen Position im Wesentlichen vollständig abgedeckt bzw. für einen Benutzer unzugänglich.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms vorgesehen, die grundsätzlich dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Gasstrom in eine definierte Richtung abzugeben. Bevorzugt weist die Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms dazu wenigstens eine Gasauslassöffnung und insbesondere eine Gasauslassdüse auf, die insbesondere Teil eines Blaskanals sein kann. Dabei weist jeder Blaskanal grundsätzlich wenigstens eine solche Gasauslassöffnung oder eine Gasauslassdüse auf. Die Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms soll dabei bevorzugt vor allem beim Wiederanläufen des Spinnrotors eine Wickelbildung und/oder einen Crash aufgrund einer Wickelbildung oder aufgrund einer Lagerverschmutzung vermeiden. Alternativ oder zusätzlich soll die Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms langfristig ein Zusetzen des Lagers des Spinnrotors verhindern.
Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung dazu vorgesehen, zugleich mehrere Sperrgasströme abzugeben und/oder einen Bereich mittels darauf gerichteter Gasströme gegen Fasermaterial und/oder gegen einen Faserring abzusperren bzw. davor zu schützen. Dies geschieht insbesondere bevorzugt durch einen oder mehrere von dem zu schützenden Bereich wegströmende Sperrgasströme. Dabei ist der Sperrgasstrom bevorzugt ein Druckgas- und besonders bevorzugt ein Druckluftstrom.
Der durch den oder die Sperrgasströme zu schützende Bereich bzw. der Bereich auf den der oder die Sperrgasströme gerichtet sind, ist bevorzugt ein Bereich an und/oder hinter der Spinnrotorrückseite bzw. der Spinnrotorrückwand. Besonders bevorzugt erstreckt sich der zu schützende Bereich zwischen der Spinnrotorrückwand und der gegenüberliegenden Wand des Rotorgehäuses. Insbesondere bevorzugt schließt der zu schützende Bereich auch ein Lager des Spinnrotors mit ein. Ganz besonders bevorzugt umströmt der Sperrgasstrom den Spinnrotor von der Rückseite her um den gesamten Umfang.
Die Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms ist erfindungsgemäß wenigstens abschnittsweise innerhalb des Rotorgehäuses in einem Bereich des Rotorgehäuses hinter dem Spinnrotor bzw. im Bereich einer Spinnrotorrückseite angeordnet, um diesen Bereich schützen zu können. Dabei können auch nur Gasauslassöffnungen bzw. Gasauslassdüsen in das Innere des Rotorgehäuses gerichtet sein und die übrigen Bauteile der Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms in der Rotorgehäusewand und/oder außerhalb des Rotorgehäuses angeordnet sein. Dabei ist weiterhin bevorzugt, dass die Vorrichtung im Inneren des Rotorgehäuses nur an der einer Spinnrotorrückseite zugewandten Seite des Rotorgehäuses und ggf. zudem in dem Material des Rotorgehäuses und/oder außerhalb des Rotorgehäuses angeordnet ist. Zudem kann die Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms abschnittsweise oder vollständig einstückig mit dem Rotorgehäuse gebildet sein.
Faseransammlungen und insbesondere Faserringe bilden sich besonders, wenn nicht beim Spinnen abgezogenes Fasermaterial im Spinnrotor verbleibt, wobei diese Faseransammlungen und insbesondere Faserringe dann beim Öffnen des Rotorgehäuses und/oder beim Deaktivieren des Unterdrucks hinter den Spinnrotor gelangen können. Faseransammlungen sind dabei insbesondere sogenannte Donuts, also ein ringförmiger Faserverbund bzw. ein Faserring, der sich während des Betriebs des Spinnrotors bildet und insbesondere beim Anhalten des Spinnrotors bzw. beim Unterschreiten einer Mindestdrehzahl aus dem Spinnrotor hinaus in das Rotorgehäuse gelangen kann. Grundsätzlich können Faseransammlungen jedoch eine beliebige Form und Größe haben und insbesondere aus beliebig vielen Einzelfasern gebildet sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns weist wenigstens einen am Rotorgehäuse angeordneten und/oder auf die
Spinnrotorrückseite gerichteten Blaskanal auf, der es ermöglicht, einen Sperrgasstrom auf einen zu schützenden Bereich zu richten. Als Blaskanal wird dabei zunächst lediglich der Teil der Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms verstanden, der den Sperrgasstrom unmittelbar auf die Spinnrotorrückseite richtet. Dabei kann sich der Blaskanal in beliebiger Weise auch im Inneren des Rotorgehäuses und/oder dahinter erstrecken und/oder an eine andere Vorrichtung, weitere Druckluftleitungen oder -kanäle angeschlossen sein oder mit weiteren Blaskanälen derselben Spinnvorrichtung oder einer weiteren Spinnvorrichtung verbunden sein. Bevorzugt sind der oder die Blaskanäle in einem Bereich hinter dem Spinnrotor bzw. der Spinnrotorrückseite gegenüberliegend, insbesondere am Rotorgehäuse, angeordnet. Weiterhin bevorzugt ist die Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms einstückig mit dem Rotorgehäuse gebildet. Alternativ oder zusätzlich verläuft der Blaskanal bevorzugt innerhalb der Wandung des Rotorgehäuses.
Obwohl grundsätzlich eine Schutzfunktion bereits mittels eines einzelnen Blaskanals erreicht werden kann, ist eine Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms bevorzugt, die wenigstens zwei, bevorzugt zwischen 3 und 12, besonders bevorzugt zwischen 4 und 10 und ganz besonders bevorzugt zwischen 6 und 8 Blaskanäle aufweist. Bevorzugt weist jeder Blaskanal genau eine auf den Spinnrotor und insbesondere auf die Spinnrotorrückseite gerichtete Öffnung auf, die gebildet ist, um den Sperrgasstrom auf die Rückseite des Spinnrotors zu richten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns sieht weiterhin vor, dass der oder die Blaskanäle am Rotorgehäuse kreisförmig und/oder gleichmäßig um eine Rotationsachse des Spinnrotors verteilt angeordnet sind. Eine gleichmäßige Anordnung bezieht sich dabei insbesondere auf einen jeweils gleichen Abstand zur Spinnrotorachse und/oder auf einen jeweils gleichen Abstand zu benachbart angeordneten Blaskanälen und/oder eine gleich beabstandete Anordnung auf einem Kreis, insbesondere um die Spinnrotorachse. Die Blaskanäle sind bevorzugt an einer Innenwandung des Rotorgehäuses und/oder an einem in Bezug zur Öffnung des Rotorgehäuses bzw. in Bezug zu dem Rotorgehäusedeckel von dem Spinnrotor abgedeckten Bereich des Rotorgehäuses angeordnet. Weiterhin bevorzugt sind die Blaskanäle in Bezug zur Öffnung des Rotorgehäuses bzw. in Bezug zu dem Rotorgehäusedeckel hinter dem Spinnrotor angeordnet.
Ebenfalls bevorzugt ist der Abstand des oder der Blaskanäle von der Rotationsachse des
Spinnrotors kleiner als der Radius des Spinnrotors, besonders bevorzugt kleiner als 90 %, ganz besonders bevorzugt kleiner als 80 % und insbesondere bevorzugt kleiner als 75 % des Radius des Spinnrotors. Alternativ oder zusätzlich ist der Abstand des oder der Blaskanäle von der Rotationsachse des Spinnrotors größer als 10 %, besonders bevorzugt größer als 25 %, ganz besonders bevorzugt größer als 50 % und insbesondere bevorzugt größer als 75 % des Radius des Spinnrotors.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns beträgt der Winkel des oder der Blaskanäle jeweils wenigstens in dem zum Austritt des Sperrgasstroms vorgesehenen Bereich in Bezug zur Rotationsachse des Spinnrotors zwischen 0° und 45°, bevorzugt zwischen 0° und 30° und besonders bevorzugt zwischen 5° und 20°, sodass der Sperrgasstrom jeweils auf die Außenkante des Spinnrotors gerichtet ist und/oder das Sperrgas in Richtung der Außenkante des Spinnrotors an der Spinnrotorrückseite entlangströmt. Zudem kann der Blaskanal auch jeweils parallel zur Spinnrotorachse ausgerichtet sein. Der Winkel des Blaskanals ist dabei der Winkel zwischen der Mittellängsachse der Spinnrotorachse und der Mittellängsachse der Öffnung bzw. des Endbereichs des Blaskanals zum Austritt des Sperrgasstroms.
Eine weiterhin bevorzugte Ausgestaltung der Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns sieht vor, dass die Blaskanäle mit einem ringförmigen Luftverteiler verbunden sind, der bevorzugt als eine Baueinheit oder einstückig mit dem Rotorgehäuse gebildet ist und/oder an der Außenseite des Rotorgehäuses mit einem Druckluftanschluss verbunden ist. Besonders bevorzugt ist der Luftverteiler vollständig einstückig mit dem Rotorgehäuse gebildet. Alternativ kann der Luftverteiler jedoch auch als am Rotorgehäuse angeordnetes Bauteil gebildet sein und/oder einen Teil des Rotorgehäuses bilden. Zudem kann der Luftverteiler abschnittsweise oder vollständig innerhalb und/oder außerhalb des Rotorgehäuses angeordnet sein.
Obwohl auch eine Rotorspinnmaschine mit einem zentralen Antrieb mehrerer Spinnvorrichtungen und insbesondere mehrerer Spinnrotoren denkbar ist, kommt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms bevorzugt bei einer oder mehreren Spinnvorrichtungen einer Rotorspinnmaschine zum Einsatz, bei der jeder Spinnrotor einzeln angetrieben und/oder bevorzugt berührungslos, insbesondere magnetisch gelagert ist. Bei einer berührungslosen Lagerung des Spinnrotors ist es besonders wichtig, eine Verschmutzung mit
Fasermaterial im Bereich der Lagerung zu vermeiden, da es ansonsten beim Wiederanläufen des Spinnrotors zu einer Störung des Betriebs kommt. Der Antrieb des Spinnrotors ist dabei insbesondere bevorzugt ein elektromotorischer Einzelantrieb.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses einer Spinnvorrichtung sieht vor, dass der Sperrgasstrom während des Spinnvorgangs zum Herstellen eines Garns aus einem Fasermaterial mittels des Spinnrotors deaktiviert ist und/oder der Sperrgasstrom an einem vorgegebenen Zeitpunkt, bevorzugt zwischen 0,5 s und 10 s, besonders bevorzugt zwischen 1 s und 5 s und ganz besonders bevorzugt zwischen 1 s und 2 s vor dem Öffnen des Rotorgehäuses aktiviert wird. Das Öffnen des Rotorgehäuses erfolgt dabei bevorzugt selbsttätig bzw. automatisch. Alternativ oder zusätzlich ist auch ein manuelles Öffnen nach einem automatischen Entsperren eines öffenbaren Rotorgehäusedeckels möglich, wobei besonders bevorzugt das Aktivieren des Sperrgasstroms um ein vorgegebenes Zeitintervall vor dem Entsperren bzw. automatischen Öffnen erfolgt.
Alternativ oder zusätzlich ist zudem eine Ausgestaltung des Verfahrens zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses einer Spinnvorrichtung bevorzugt, bei der der Sperrgasstrom während des Spinnvorgangs zum Herstellen eines Garns aus einem Fasermaterial mittels des Spinnrotors deaktiviert ist und/oder der Sperrgasstrom beim Bremsen des Spinnrotors in Abhängigkeit der Rotordrehzahl, bevorzugt beim Unterschreiten einer Rotordrehzahl von 50.000 1/min, besonders bevorzugt 30.000 1/min und ganz besonders bevorzugt 20.000 1/min aktiviert wird, da ab einer entsprechenden Umdrehungszahl das Fasermaterial nicht mehr ausreichend in einem Faserring des Spinnrotors gehalten wird und somit hinter den Spinnrotor bzw. zur Spinnrotorrückseite hin gelangen kann.
Zudem ist bevorzugt, dass der Sperrgasstrom an einem vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Öffnen des Rotorgehäuses, bevorzugt zwischen 0,5 s und 10 s, besonders bevorzugt zwischen 1 s und 5 s und ganz besonders bevorzugt zwischen 1 s und 2 s deaktiviert wird. Alternativ kann der Sperrgasstrom auch aktiviert bleiben solange der Rotorgehäusedeckel geöffnet ist und erst beim vollständigen Schließen des Rotorgehäuses und/oder beim Anlaufen des Spinnrotors, insbesondere beim Erreichen einer Mindestrotordrehzahl, bevorzugt von 50.000 1/min, besonders bevorzugt von 30.000 1/min und ganz besonders bevorzugt von 20.000 1/min wieder deaktiviert werden.
Grundsätzlich erfolgt der Spinnvorgang bei einem geschlossenen Rotorgehäuse sowie einem am Rotorgehäuse angelegten Unterdrück. Dabei besteht ebenfalls ein Zusammenhang zwischen dem Anliegen des Unterdrucks und dem Risiko, dass Fasermaterial und insbesondere ein Faserring in einen Bereich hinter den Spinnrotor gelangt. Entsprechend ist eine Weiterbildung des Verfahrens zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses einer Spinnvorrichtung bevorzugt, bei der der Sperrgasstrom aktiviert wird, bevor ein für den Spinnbetrieb benötigter Unterdrück innerhalb des Rotorgehäuses aufgehoben wird. Alternativ kann die Aktivierung des Sperrgasstroms auch zeitgleich mit der Deaktivierung des Unterdrucks erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms in einer Spinnstelle wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Rotorgehäuses mit einem Spinnrotor und einer Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms einer Spinnvorrichtung, und Fig. 2 eine perspektivische Schnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Rotorgehäuses mit einer Vorrichtung zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms.
Eine abschnittsweise in der Figur 1 dargestellte Spinnvorrichtung einer Rotorspinnmaschine weist wenigstens einen während des Spinnbetriebs mit hoher Drehzahl rotierenden Spinnrotor 2 auf, der innerhalb eines Rotorgehäuses 1 angeordnet ist. Zum Spinnbetrieb wird das Rotorgehäuse 1 geschlossen und ein Unterdrück angelegt. Um das Rotorgehäuse 1 öffnen zu können, ist ein Rotorgehäusedeckel vorgesehen, der schwenkbar am Rotorgehäuse 1 angeordnet ist.
Zum Spinnen eines Garns aus einem Fasermaterial wird dem Spinnrotor 2 vereinzeltes Fasermaterial zugeführt. Soll oder muss der Spinnbetrieb unterbrochen werden, wird der Spinnrotor 2 gebremst, sodass dann das Rotorgehäuse 1 geöffnet werden kann. Unterschreitet der Spinnrotor 2 jedoch eine Umdrehungszahl, die typischerweise im Bereich zwischen 50.000 1/min und 20.000 1/min liegt, so reichen die Fliehkräfte nicht mehr aus, das im Spinnrotor 2 befindliche Fasermaterial darin zu halten, sodass eine Faseransammlung, insbesondere ein Faserring, aus dem Spinnrotor 2 in das Innere des Rotorgehäuses 1 gelangen kann. Gelangt der
Faserring dabei in einen Bereich vor dem Spinnrotor 2 bzw. zwischen dem Spinnrotor und einem öffenbaren Rotorgehäusedeckel, so ist dies unproblematisch, da beim Öffnen des Rotorgehäuses 1 der Faserring entfernt wird. Gelangt der Faserring bzw. Faseransammlungen dagegen in einen Bereich hinter dem Spinnrotor 2 und insbesondere in den Bereich der Spinnrotorachse, eines elektromotorischen Spinnrotorantriebs und/oder einer magnetischen Spinnrotorlagerung, so kann es zu einer Betriebsstörung, insbesondere beim Wiederanläufen des Spinnrotors 2 kommen.
Um dies zu verhindern, ist im Bereich des Rotorgehäuses 1 hinter dem Spinnrotor 2 eine Vorrichtung 3 zum Erzeugen eines Sperrgasstroms angeordnet (siehe Fig. 1), mittels der mehrere Sperrgasströme beim Bremsen des Spinnrotors 2 auf einen Bereich hinter dem Spinnrotor gerichtet werden können, sodass kein Faserring und keine Faseransammlungen in diesen derart geschützten Bereich gelangen können. Dazu sind acht Blaskanäle 5 der Vorrichtung 3 zum Erzeugen eines Sperrgasstroms gelichmäßig entlang eines Kreises um die Spinnrotorachse am Rotorgehäuse 1 hinter dem Spinnrotor 2 derart angeordnet (siehe Fig. 2), dass mittels jedem der Blaskanäle 5 ein Sperrgasstrom auf die Spinnrotorrückseite 4 gerichtet werden kann, sodass das Sperrgas in einem Bereich zwischen der Rückwand des Rotorgehäuses 1 und der Spinnrotorrückseite 4 entlang strömt und dann weiter radial entlang der Spinnrotorrückseite 4 in Richtung der Vorderseite des Spinnrotors 2 strömt, sodass keine Faserringe in diesen Bereich gelangen können. Dabei ist eine Austrittsöffnung jedes Blaskanals 5 in einem Winkel von etwa 30° in Bezug zur Rotationsachse des Spinnrotors 2 sowie radial von der Spinnrotormitte wegweisend angeordnet.
Zur Versorgung der einzelnen Blaskanäle 5 mit Druckluft sind diese im Inneren der Wandung des Rotorgehäuses 1 mit einem ringförmigen Luftverteiler 6 verbunden, der über einen an der Außenseite des Rotorgehäuses 1 angeordneten Druckluftanschluss 7 versorgt wird. Alle Blaskanäle 5 und insbesondere alle Öffnungen der Blaskanäle 5 zum Austritt von Sperrgas sind dabei identisch zueinander gebildet und/oder weisen einen runden Querschnitt auf.
Bezugszeichenliste Rotorgehäuse Spinnrotor Vorrichtung zum Erzeugen eines Sperrgasstroms Spinnrotorrückseite Blaskanal Luftverteiler Druckluftanschluss
Claims
Ansprüche Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns aus einem Fasermaterial, mit einem Rotorgehäuse (1), einem innerhalb des Rotorgehäuses (1) angeordneten und im Spinnbetrieb mit hoher Drehzahl umlaufenden Spinnrotor (2), und einem am Rotorgehäuse (1) angeordneten Rotorgehäusedeckel zum Öffnen und Schließen des Rotorgehäuses (1), gekennzeichnet durch eine wenigstens abschnittsweise innerhalb des Rotorgehäuses (1) angeordnete Vorrichtung (3) zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms in einem Bereich einer Spinnrotorrückseite (4), um zu verhindern, dass Fasermaterial und/oder ein Faserring beim Bremsen des Spinnrotors (2) und/oder beim Öffnen des Rotorgehäusedeckels hinter den Spinnrotor (2) gelangt. Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3) zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms wenigstens einen am Rotorgehäuse (1) angeordneten und auf die Spinnrotorrückseite (4) gerichteten Blaskanal (5) aufweist. Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3) zum Erzeugen wenigstens eines Sperrgasstroms zwischen 6 und 8 Blaskanäle (5) aufweist. Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blaskanäle (5) am Rotorgehäuse (1) kreisförmig und/oder gleichmäßig um eine Rotationsachse des Spinnrotors (2) verteilt angeordnet sind. Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel der Blaskanäle (5) jeweils in Bezug zur Rotationsachse des Spinnrotors (2) zwischen 0° und 45°, bevorzugt zwischen 0° und 30° und besonders bevorzugt zwischen 5° und 20° beträgt.
Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garns nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blaskanäle (5) mit einem ringförmigen Luftverteiler (6) verbunden sind, der als eine Baueinheit mit dem Rotorgehäuse (1) gebildet ist und an der Außenseite des Rotorgehäuses (1) mit einem Druckluftanschluss (7) verbunden ist. Rotorspinnmaschine mit wenigstens einer Spinnvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 6. Rotorspinnmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Spinnrotor (2) einzeln angetrieben und/oder berührungslos gelagert ist. Verfahren zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses (1) einer Spinnvorrichtung mit einem innerhalb des Rotorgehäuses (1) angeordneten und im Spinnbetrieb mit hoher Drehzahl umlaufenden Spinnrotor (2), und einem am Rotorgehäuse (1) angeordneten Rotorgehäusedeckel zum Öffnen und Schließen des Rotorgehäuses (1), wobei vor dem Öffnen des Rotorgehäuses (1) und/oder bei einem Bremsen des laufenden Spinnrotors (2) ein Sperrgasstrom auf einen Bereich des Rotorgehäuses (1) einer Spinnrotorrückseite (4) gerichtet wird, um zu verhindern, dass Fasermaterial und/oder ein Faserring hinter den Spinnrotor (2) gelangt. Verfahren zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses (1) einer Spinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrgasstrom während des Spinnvorgangs zum Herstellen eines Garns aus einem Fasermaterial mittels des Spinnrotors (2) deaktiviert ist und der Sperrgasstrom an einem vorgegebenen Zeitpunkt zwischen 1 s und 5 s vor dem Öffnen des Rotorgehäuses (1) aktiviert wird. Verfahren zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses (1) einer Spinnvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der
Sperrgasstrom während des Spinnvorgangs zum Herstellen eines Garns aus einem Fasermaterial mittels des Spinnrotors (2) deaktiviert ist und der Sperrgasstrom beim Bremsen des Spinnrotors (2) in Abhängigkeit der Rotordrehzahl beim Unterschreiten einer Rotordrehzahl von 20.000 1/min aktiviert wird. Verfahren zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses (1) einer Spinnvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 9 - 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrgasstrom an einem vorgegebenen Zeitpunkt 1 s und 5 s nach dem Öffnen des Rotorgehäuses (1) deaktiviert wird. Verfahren zum Verhindern von Faseransammlungen innerhalb eines Rotorgehäuses (1) einer Spinnvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 9 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrgasstrom aktiviert wird, bevor ein zum Spinnbetrieb angelegter Unterdrück innerhalb des Rotorgehäuses (1) aufgehoben wird.
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