-
Filterkasten für Absauganlagen zu Spinnereimaschinen Die Erfindung
betrifft einen im Endgestell von Spinnereimaschinen angeordneten Filterkasten von
rechteckigem Querschnitt zur Absauganlage, in welchem Filtersiebe für die den Kasten
von oben nach unten durchströmende Abluft angeordnet sind.
-
An Vorschlägen zur Ausbildung von solchen Filterkästen hat es bisher
nicht gefehlt. Diese Vorschläge erschöpfen sich meist darin, den Ventilator samt
seinem Spiralgehäuse mit dem Filter und gegebenenfalls auch mit dem Antrieb des
Ventilators raumsparend im Endgestell der Spinnmaschine unterzubringen, wobei eine
strömungstechnisch verlustarme Führung des Abluftstromes vielfach nicht genügende
Beachtung findet. Die Forderung nach billiger Herstellung der aus Blech gefertigten
Spiralgehäuse und Ventilatorräder führt dazu, diese Teile aus möglichst einfachen
Blechzuschnitten ohne ausreichende Genauigkeit und ohne Rücksicht auf lange, oft
stark geknickte Wege und Umlenkungen des Luftstromes zusammenzusetzen. Die dabei
unvermeidbaren »toten Winkel« haben Wirbelverluste und die langen Wege und plötzlichen
Umlenkungen des Strömungsweges haben Reibungsverluste zur Folge, welche zu einem
beträchtlichen Mehrverbrauch an Antriebsenergie für das Ventilatorrad führen. Dieser
Mehrverbrauch an Energie durch Strömungsverluste fällt bei dem Dauerbetrieb der
Absauganlage und den verhältnismäßig hohen Stromkosten ins Gewicht. Die Einsparung
an Kosten für elektrischen Strom bildet im Spinnereibetrieb aber einen Faktor, dem
eine besondere Beachtung zukommt.
-
Zu den bekannten Vorrichtungen zählen zylindrische und zum umlaufenden
Flügelrad konzentrisch angeordnete Gebläsekästen, welche entweder einen als Luftführungsdüse
wirkenden, den Abluftstrom ohne Umkehr der Strömungsrichtung leitenden Rohrkanal
(vgl. beispielsweise die deutsche Patentschrift 556 745) oder ein radial wirkendes
Schleuderrad mit zum Umlenken des Luftstromes aus der zur Radachse senkrechten Richtung
in die Achsenrichtung dienendes Leitschaufelsystem aufweisen (vgl. z. B. die deutschen
Patentschriften 689 927 und 690 865). Das bei letzteren notwendige Umlenken des
Abluftstromes um 90° hat Strömungs- und Druckverluste zur Folge.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Strömungsverluste
bei einem Filterkasten für Spinnereimaschinenabsauganlagen zu vermeiden.
-
Der den Gegenstand der Erfindung bildende Filterkasten weist einen
rechteckigen Querschnitt und im wesentlichen ebene Begrenzungsflächen auf. Er ist
im Endgestell der Spinnereimaschine angeordnet und mit Filtersieben für die ihn
von oben nach unten durchströmende Abluft ausgestattet. Gemäß dem Hauptmerkmal der
Erfindung sind innerhalb dieses Filterkastens waagerecht angeordnete, schmale, gerade
Leitschaufeln von tropfenförmigem Querschnitt in den Kastenwänden drehbar und von
außen einstellbar und feststellbar gelagert. Diese einzelnen von außen willkürlich
verstellbaren Leitschaufeln ermöglichen es, Umlenkungen des Luftstromes und damit
Strömungsverluste zu verringern und die Beschickung der ihnen nachgeschalteten Filtersiebe
zu regeln.
-
Bei Fadenbruchabsauganlagen für Spinnereimaschinen ist es bereits
bekannt, drehbare und feststellbare Leitflächen anzuwenden; doch dienen diese dann
nur als Steuerklappen in Verbindung mit Klimaanlagen (österreichische Patentschrift
173 100) zum Regeln der Luftmengen oder (schweizerische Patentschrift 256 989) für
den mehreren Spinnmaschinen gemeinsamen Materialabscheider. Solche an sich bekannten
Steuerklappen unterscheiden sich sowohl in ihrer Ausführung und Anordnung als auch
in ihrer Wirkungsweise von den den Gegenstand der Erfindung bildenden, innerhalb
des Filterkastens einstellbar angeordneten Leitflächen. Sie dienen nicht wie letztere
dazu, die Luftführung innerhalb des Filterkastens und die Beschickung der Filtersiebe
zu beeinflussen, sondern nur dazu, das Zuströmen der Frischluft zur Klimaanlage
und das Abströmen der Mischluft aus dieser bzw. die Luftführung im Materialabscheider
zu steuern.
-
Ferner ist es bereits bekannt (deutsche Patentschrift 689 927), schraubenförmig,
also nicht stabförmig ausgebildete schmale Leitschaufeln zu einem
zur
Lüfterradachse konzentrischen Leitschaufelsystem zusammenzufassen, um den Luftstrom
aus der zur Radachse senkrechten Richtung in eine zur Radachse parallele Richtung,
also um 90°, umzukehren.
-
Auch rohrförmig ausgebildete Leitkanäle, die konzentrisch zur Radachse
angeordnet sind und in das Flügelrad tief eingreifen, sind bereits bekannt (deutsche
Patentschrift 743 939), doch unterscheiden sich auch diese im Aufbau und ihrer Wirkungsweise
grundsätzlich von den geraden, im Filterkasten angeordneten Leitflächen gemäß dem
Gegenstand der Erfindung.
-
Durch Wegfall des sonst verwendeten Spiralg.;häus,es wird bei dem
den Gegenstand der Erfindung bildenden Filterkasten ein Großteil der sonst erforderlichen
Kosten für Blecharbeiten eingespart. An Stelle des Spiralgehäuses werden schmale,
billig herzustellende und einfach einzubauende Leitflächen verwendet, die die Abluft
von den in den Filterkasten einmündenden Absaugrohren auf kurzem, knickfreiem Wege
den Filtern und hierauf dem an den Filterkasten angeschlossenen Sammelkanal zuführen.
Die neue Ausbildung des Filterkastens eignet sich, wie bei der Beschreibung einzelner
Ausführungsbeispiele im folgenden näher erläutert werden soll, sowohl für »Einzelabsaugung«,
d. h. bei Verwendung je eines Gebläseaggregates für jede einzelne Maschine und zum
Ableiten der Absaugeluft in einen für mehrere Maschinen gemeinsamen Abluftkanal
oder zum Ausblasen der Abluft in den Spinnereiraum, als auch für »Zentralabsaugung«,
bei welcher ein für mehrere Maschinen gemeinsame, angetri.el>enes Absaugaggregat
am Ende des gemeinsamen Abluftkanals verwendet -wird. Gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung wird bzw. werden dem bisher allein verwendeten Feinsieb ein oder mehrere
Grobsiebe zum Vorfiltern der Fasern, Faserflocken und Fadenenden mitführenden Absaugluft
vorgeschaltet. Bei Verwendung eines einzigen Filters mit feinem Drahtgewebe bilden
die vom Sieb zurückgehaltenen, mit langen Fadenenden durchsetzten Faserlocken und
Fasern einen filzartigen, zusammenhängenden Belag, der, sofern er nicht öfter entfernt
-wird, das Sieb bedeckt und dadurch den Strömungswiderstand derFilterfläche und
den Energieverbrauch erhöht. Beim Vorschalten eines Vorsiebes mit etwas größerer
Maschenweite gemäß der Erfindung iv,rden dagegen gröbere, zusammenhängende Faserflocken
und längere Garnenden abgefangen, ehe sie auf das Feinsieb gelangen. Das Feinsieb
selbst hält nur die feineren Einzelfasern zurück; es setzt sich daher nicht so rasch
zu wie bisher, wobei der durch die Siebe bedingte Druckverlust auch. bei seltenerem
Reinigen geringer bleibt als bei Verwendung nur eines einzigen Feinsiebes. Das Hintereinanderschalten
von Grob-und Feinsieben ist an sich bekannt und -wird unter anderem bei Siebanlagen
zum Sortieren von Mahlgut oder bei Filterpressen angewendet. Die Anwendung von dem
Feinsieb vorgeschalteten Grobsieben bei Filterkästen für Absauganlagen zu Spinnereimaschinen
ist jedoch neu.
-
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schaubildlich
dargestellt.
-
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Filterkasten für Einzelabsaugung
längs der Ebene I-I in Fig. 2; Fig. 2 zeigt den zugehörigen Querschnitt nach II-II
in Fig. 1 und Fig. 3 einen zu Fig. 1 und 2 zugehörigen waagerechten Schnitt; Fig.
4. zeigt den Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Filterkastens für
Einzelabsaugung; Fig. 5 zeigt eine Einzelheit zu Fig. 2; Fig. 6 stellt den Oerschnitt
durch einen Filterkasten mit Einzelabsaugung und Ausblasen des abgesaugten Luftstromes
in den Spinnereiraum dar.
-
Eine abgeänderte Ausführungsform eines Filterkastens, und zwar für
Zentralabsaugung, zeigen die Fig. 7 und 8 in Längsschnitt bzw. Querschnitt.
-
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für Einzelabsaugung bei Verwendung
von zwei hintereinandergeschalteten, aus Motor und Laufrad samt Leitwerk bestehenden
Aggregaten zeigen die Fig. 9 und 10 im Längsschnitt und im Querschnitt.
-
Fig. 11 und 12 zeigen einen Filterkasten mit Zwischenwand und je einem
Absaugaggregat für eine jede der beiden Maschinenseiten.
-
Der aus den Absaugrohren 2, beispielsweise den beiden Absaugrohren
einer doppelseitigen Spinnmaschine,. in den Oberteil des Filterkastens 1 eintretende
Luftstrom wird mittels einer die Achsen der Absaugrohre senkrecht kreuzenden Leitfläche
L in zwei Teilströme geteilt und dabei aus der waagerechten in senkrechte Richtung
wirbelfrei umgelenkt. Er durchströmt dann zunächst das Grobsieb S1, hierauf
das Feinsieb S2, wobei die mitgeführten Fadenenden, Faserflocken und Einzelfasern
von den Siebflächen zurückgehalten werden. Die derart filtrierte Absaugluft strömt
bei einem Filterkasten gemäß der Bauart nach Fig. 1 bis 3 in den Ringspalt zwischen
dem Leitwerk 3 und dem Laufrad 4 ein und umströmt hierauf den Motor 5 zum Antrieb
des Laufrades, wobei sie den Motor abkühlt. Hierauf wird die Absaugluft durch einen
senkrechten Kanal 6 in an sich bekannter Weise einem in der Zeichnung nicht dargestellten
waagerechten Sammelkanal zugeführt, an welchen mehrere Spinnmaschinen hintereinander
angeschlossen sind, und aus diesem entweder ins Freie oder-gegebenenfalls durch
eine Klimatisieranlagein den Spinnraum zurückgeführt. Bei der Bauart gemäß Fig.
1 bis 3 sind die das Vorsieb S 1 bildenden Drahtnetze V-förmig und die beiden das
Feinsieb S2 bildenden Drahtnetze dachartig angeordnet, so daß sich im Grobsieb die
Fasern bei EI, im Feinsieb an den Stellen E2 sammeln. Von hier wird die Fasermasse
durch verschließbare Öffnungen 7 in den Schmalseiten des Filterkastens entfernt.
Zwischen dem Grobfilter S 1 und dem Feinfilter S2 ist eine zur Leitwand L parallele
Querwand L 1 von stromlinienförmigem Querschnitt angeordnet. In Fig. 5 ist beispielsweise
dargestellt, wie die Siebe S1 bzw. S2 an die aus zwei Teilen zusammengesetzte Leitwand
L 1 angeschlossen sind.
-
Das aus dem Leitapparat 3, dem Laufrad 4 samt Motor 5 bestehende Aggregat
wird zweckmäßig zu einem geschlossenen Ganzen zusammengefaßt. Durch eine verschließbare
Öffnung 8 im Filterkasten kann dieses Aggregat in einfacher Weise in den Kasten
eingebaut und bei Bedarf ausgebaut werden.
-
Die in Fig.4 dargestellte abgeänderte Bauform unterscheidet sich von
jener nach Fig. 1 bis 3 lediglich durch eine vereinfachte Anordnung des Grobsiebes
S1 und Feinsiebes S2. Beide Siebe bestehen aus im Filterkasten schräg gestellten
Siebblechen. Die Entnahmestellen EI und E2 für das Fasergut liegen bei dieser
Bauform übereinander.
-
Bei der in Fig. 6 abgebildeten geänderten Ausführung ist gleichfalls
eine Einzelabsaugung mit einem für beide Maschinenseiten gemeinsamen Laufrad 4 samt
Motor 5 und Leitwerk 3 vorgesehen; doch wird bei dieser Ausführung die gefilterte
Luft in einen Raum 10 im unteren Teil des Filterkastens 1 geblasen,
aus
welchem sie durch die mit Schlitzen versehenen Seitenwände 11 in an sich bekannter
Weise in den Spinnraum gedrückt wird. Um Wirbelverluste beim Einströmen der abgesaugten
Luft in den Sammelkasten 10 zu vermeiden, wird eine kegelförmige Leitfläche 12 am
Kastenboden konzentrisch zur Motorachse angeordnet. Bei scharfkantiger Kastenform
wird neben der den Absaugrohren 2 vorgeschalteten Leitfläche L eine weitere Leitfläche
L2 (Fig. 6) längs der oberen Breitwand des Filterkastens angeordnet, um ein wirbelarmes
Umlenken des Luftstromes in die senkrechte Richtung zu erreichen. Fig. 6 zeigt überdies
drei hintereinandergeschaltete Filtersiebe S I,
S2 und S3.
-
Im Filterkasten 1 sind gemäß der Erfindung parallel zur oberen LeitflächeL
zwischen den Filtersieben zusätzliche Leitflächen L' und L" angeordnet.
Diese Leitflächen L, L' bzw. L" werden beispielsweise aus Holz hergestellt
und lackiert, um die Reibungsverluste niedrig zu halten. Die Reibungsverluste sind,
da es sich um nur schmale Leitflächen handelt, an und für sich gering. Wirbelverluste
sind bei dem tropfenförmigen Querschnitt vermieden. Die dem Luftstrom zugewendeten
Kanten dieser Leitflächen sind verhältnismäßig breit, so daß Faserbiischel an ihnen
nicht hängenbleiben. Die Leitflächen L' und L" werden überdies zweckmäßig
mittels waagerechter Achsen l' bzw. L" in den Schmalwänden des Filterkastens drehbar
und feststellbar gelagert. Sie können somit auf niedrigsten Strömungsverlust eingestellt
werden. Bei doppelseitigen Ringspinnmaschinen für Wolle ist es vielfach erwünscht,
das Fasergut jeder Maschinenseite vom anderen getrennt zu halten, insbesondere dann,
wenn verschiedenfarbige Garne versponnen werden. In vielen Fällen bietet das Anordnen
von Zwischenwänden 14 (Fig. 1 und 7) keine Schwierigkeiten.
-
Die in Fig. 7 und 8 abgebildete beispielsweise Bauart eines Filterkastens
ist für Zentralabsauganlagen bestimmt, bei welchen am Ende des unterhalb der Maschinen
angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Sammelkanals für die gefilterte,
abgesaugte Luft ein aus einem Laufrad samt Motor und Leitwerk bestehendes, für mehrere
hintereinandergeschaltete Maschinen gemeinsames Absaiigaggregat verwendet wird,
wie dies an sich bereits bekannt und gebräuchlich ist. Bei Zentralabsaugung erfährt
der Filterkasten, wie Fig.7 und 8 entnommen werden kann, eine weitere Vereinfachung.
Auch bei dieser Bauart können von außen durch Drehen um ihre Lagerachsen verstellbare
und feststellbare Leitflächen L', L", L"'
angewendet werden. Diese Leitflächen
dienen insbesondere zum richtigen, d. h. möglichst verlustarmen Führen des Luftstromes.
Durch zeitweises Verstellen dieser Leitflächen kann jedoch auch ein gleichmäßig
aufeinanderfolgendes Beschicken der Siebe S 1 und S2 mit der zu reinigenden Absaugluft
erzielt werden.
-
Fig. 9 und 10 zeigen einen Filterkasten mit zwei übereinander angeordneten,
hintereinandergeschalteten Laufrädern 4 bzw. 4' samt den zugehörigen Motoren 5 bzw.
5' und Leitwerken 3 bzw. 3' sowie dem Grobsieb S1 und dem Feinsieb S2. Für den Antrieb
der Räder 4 bzw. 4' kann alternativ auch nur ein einziger Motor verwendet werden,
der entweder zwischen beiden Rädern angeordnet oder im unteren Teil des Filterkastens
angebracht ist und mit einer verlängerten Welle das obere Laufrad mittreibt. Diese
Anordnung bringt bei langen Spinnmaschinen oder bei schmalen Filterkasten bauliche
Vorteile, da der Durchmesser der Laufräder kleiner gehalten werden kann als bei
nur einem Laufrad.
-
Die Fig. 11 und 12 stellen ein für jede Maschinenseite getrenntes
Absaugaggregat dar. Beide Aggregate sind im gemeinsamen Filterkasten untergebracht.
Diese Bauart ist insbesondere bei langen Maschinen mit Vorteil verwendbar, wenn
eine der beiden Maschinenseiten zeitweise nicht im Betrieb ist oder wenn z. B. in
Buntspinnereien beide Maschinenseiten mit verschiedenen Farben beschickt werden.
Das jeweils nicht gebrauchte Absaugaggregat kann dann für sich abgestellt werden,
um Antriebsenergie zu sparen.
-
Mit den abgebildeten und beschriebenen Bauarten sind nicht alle Möglichkeiten
der Anwendung des Gegenstandes der Erfindung erschöpft. Diese Beispiele dürften
jedoch zur Darlegung der wichtigsten Merkmale der Erfindung genügen.
-
Auch in Sonderfällen, so z. B. beim Führen der abgesaugten Luft im
Filterkasten von unten nach oben, bietet die neue Anordnung technische Vorteile.
-
Natürlich ist die Verwendung eines Vor- und Feinsiebes nicht Bedingung,
sondern es kann z.-B. bei feinen Nummern, wobei nur wenig Faserabfall entsteht,
auch nur mit einem Sieb gearbeitet werden.