Aufgabe
der Erfindung ist es daher, die Kühlung der fadenführenden
Bauteile in ausreichendem Maß zu
gewährleisten
und gleichzeitig die dabei anfallenden Kosten, insbesondere die
Anlagen- und Energiekosten, bei gleichzeitig besonders einfacher Bedienung
gering zu halten.
Vorliegend
wird diese Aufgabe durch Gehäusebauteile
der eingangs genannten Art gelöst,
die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Garnführungseinrichtungen an eine
Kühlvorrichtung
angeschlossen ist, wobei die Kühlvorrichtung
aktive und/oder passive Kühleinrichtungen
aufweist. Die gleichzeitige Verwendung aktiver und passiver Kühleinrichtungen in
Kombination miteinander erlaubt es eine anfallende Wärmemenge
in besonders effektiver Weise abzuführen. Mit der gleichzeitigen
Verwendung zweier Kühleinrichtungen
ist es möglich,
die abzuführende Wärmeleistung
gegenüber
bekannten Ausführungsformen
deutlich zu erhöhen.
Neben der gleichzeitigen Verwendung aktiver und passiver Kühleinrichtungen
ist es aber auch möglich,
bestimmte und besonders vorteilhafte Ausführungsformen solcher Kühleinrichtungen
in Alleinstellung zu verwenden, was nachfolgend noch erläutert wird.
Für die Bedienbarkeit
und die Einsparung von Kosten für
Ersatzteile hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn zwischen
der Garnführungseinrichtung
und der Kühlvorrichtung
wenigstens ein weiteres Bauteil, insbesondere ein Adapter vorgesehen
ist. Gestaltet man die Kühlvorrichtung
dann so aus, daß sie
das weitere Bauteil kühlt,
so kann man die erforderlichen vorrichtungstechnischen Maßnahmen
auf das weitere Bauteil beschränken.
Für das Beispiel
eines Adapters an einer Offenend-Spinnmaschine bedeutet dies, daß lediglich
der Adapter so zu gestalten ist, daß er mit der vorhandenen Kühlvorrichtung
zusammen wirken kann. Eine in den Adapter einzusetzende Fadenabzugsdüse hingegen
erfordert keinerlei vorrichtungstechnische Veränderungen. Im Ergebnis bedeutet
dies, daß eine
Textilmaschine mit einem derart gestalteten Gehäusebauteil mit herkömmlichen
Fadenabzugsdüsen
betrieben werden kann und dadurch eine hohe Flexibilität bei der
Auswahl der Spinnmittel erhalten bleibt. Die Fadenabzugsdüsen sind
nämlich
bei einer solchen Ausführungsform
weiterhin in der bekannten Weise austauschbar. Damit wird die bekannte
Flexibilität
beibehalten und das Entstehen hoher Kosten für speziell anzufertigende Fadenabzugsdüsen vermieden.
Vorteilhafterweise
sind die Gehäusebauteile mit
einer aktiven Kühleinrichtung
ausgestattet, die ein Peltierelement, ein Luftführungssystem oder ein Flüssigkeitssystem
aufweist. Dabei können
Peletierelemente besonders zielgerichtet, ähnlich einer Wärmepumpe
die anfallende Wärmemenge
nach außen hin
ableiten. Ein Luftführungssystem,
insbesondere ein solches, daß die
an Offenend-Spinnmaschinen bereits vorhandenen Luftführungen
verwendet, hat den Vorteil, daß es
keine gesonderten Antriebe benötigt,
sondern auf den ohnehin an der Maschine erzeugten Unterdruck zurückgreifen
kann. Darüber
hinaus ist es auch möglich
ein Flüssigkeitssystem
als aktive Kühleinrichtung
zu nutzen. Der Vorteil von Flüssigkeitssystemen
besteht in der sehr hohen Wärmeleistung,
die damit ableitbar ist. Der zuvor beschriebene nachteilige hohe
vorrichtungstechnische Aufwand für
separate Kühlkanäle entfällt beispielsweise,
wenn die passiven Kühleinrichtungen
die Wärme
zu bereits vorhandenen Luftkanälen
leiten. Leitet man nämlich
mit einer passiven Kühleinrichtung
die anfallende Wärmemenge
an eine geeignete Stelle beispielsweise an der Außenseite
der Maschine oder zu einem zentralen Kanal innerhalb der Maschine,
so kann die abzutransportierende Wärme menge dort an ein vorhandenes
Luft- oder Flüssigkeitssystem übergeben
werden. An solchen geeigneten Stellen ist es dann möglich, das
Luft- oder Flüssigkeitssystem
entsprechend einfach, beispielsweise in Form eines einfachen Leitungsrohres
oder Leitungskanals auszugestalten.
Als
besonders vorteilhaft hat es sich dazu erwiesen, wenn die passive
Kühleinrichtung
des Gehäusebauteils
wenigstens eine Heat-Pipe aufweist. Mit einer solchen Heat-Pipe
kann die innerhalb der Maschine an der Garnführungseinrichtung anfallende
Wärmemenge
nach außen
hin oder nach innen hin zu einer geeigneten Stelle abgeleitet werden,
wo sie an die Umgebungsluft oder, wie zuvor beschrieben an ein Flüssigkeitssystem
abgegeben wird. Zusätzlich
kann an der Heat-Pipe ein Wärmetauscher angeordnet
werden, der den Wärmeübergang
von der Heat-Pipe in die Kühlluft
bzw. Kühlflüssigkeit
verbessert.
Zur
Verbesserung der abführbaren
Wärmeleistung
ist es vorteilhaft, wenn mehrere Heat-Pipes um die Garnführungseinrichtung
herum angeordnet sind. Dies geschieht vorzugsweise in einem oberen Bereich
der Garnführungseinrichtung,
da sich hier erfahrungsgemäß besonders
hohe Temperaturen einstellen. Die Anordnung kann aber beispielsweise auch
im unteren Bereich erfolgen, wenn die von dort abgeführte Wärmemenge
ausreichend groß ist.
Zudem kann die Anordnung der Heat-Pipes um die Garnführungseinrichtung
herum in beliebiger Weise erfolgen, solange eine wirkungsvolle Ableitung
der Wärme
gewährleistet
ist.
Für bestimmte
Ausführungsformen
von Gehäusebauteilen
hat es sich als besonders günstig
erwiesen, wenn unterschiedliche Arten von Heat-Pipes an einem Gehäusebauteil
angeordnet sind. Neben länglichen
rohrähnlichen
Heat-Pipes existieren weitere Ausführungsformen, wie beispielsweise
sehr flache, dünnwandige
Heat-Pipes. Während
die länglichen
Heat-Pipes besonders geeignet sind Wärme an eine räumlich entfernte
Stelle weiterzuleiten, ist es mit flachen und beispielsweise ringförmigen Heat-Pipes
möglich die
an einer ebenfalls ringförmigen
Anlagefläche
der Fadenabzugsdüse
anfallende Wärmemenge
gezielt zu einer in Radialrichtung weiter außen liegenden Stelle weiterzuleiten.
Die gleichzeitige Verwendung unterschiedlicher Arten von Heat-Pipes bietet
dadurch die Möglichkeit
die passive Kühleinrichtung
optimal an die jeweils vorliegenden Gegebenheiten anzupassen.
Zusätzlich verbessert
wird die Einsatzmöglichkeit
der Heat-Pipes dadurch, daß deren
Profil eine möglichst
große
Anlagefläche
für das
zu kühlende Bauteil
bzw. die Garnführungseinrichtung
aufweist. So können
Heat-Pipes neben einem kreisrunden Querschnitt auch ein rechteckiges,
dreieckiges oder vieleckiges Querschnittsprofil aufweisen. Eckige Querschnittsprofile
haben dabei den besonderen Vorteil, daß sie leichter in einen flächigen Kontakt
mit dem zu kühlenden
Bauteil zu bringen sind. Während nämlich kreisrunde
Querschnitte in der Regel eine paßgenaue Bohrung erfordern,
um einen flächigen Kontakt
herzustellen, reicht es beispielsweise bei einem rechteckigen Profil
aus, eine einfache und entsprechend breite Nut vorzusehen, um gleich
an drei Flächen
des Rechtecks einen flächigen
Kontakt herzustellen.
Die
Kühlleistung
der Kühleinrichtung
läßt sich
weiter verbessern, wenn diese an zusätzliche Wärmetauscher angeschlossen ist.
Vorteilhafterweise ist der zusätzliche
Wärmetauscher
eine Kühlrippe oder
weist einen zusätzlichen
Kühlmittelkreislauf
auf. Wie bereits zuvor beschrieben kann dazu beispielsweise eine
Heat-Pipe mit ihrem wärmeabgebenden Ende
von einem Fluid umströmt
werden. Das Fluid kann beispielsweise Luft oder eine Kühlflüssigkeit, wie
etwa Wasser, sein. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs ist der Wärmetauscher
mit Kühlrippen ausgestattet
und weist dadurch eine nochmals deutlich vergrößerte Oberfläche auf.
Besonders
deutlich machen sich die Vorteile der vorliegenden Erfindung bemerkbar,
wenn die Garnführungseinrichtung
eine Fadenabzugsdüse
ist. An Fadenabzugsdüsen,
wie sie an Offenend-Spinnmaschinen verwendet werden, entstehen bedingt durch
sehr hohe Fadenabzugsgeschwindigkeiten und die schnelle Rotation
des in den Rotor hineinragenden Fadenendes sehr große Wärmemengen.
Mit der von der Erfindung realisierten effektiven Ableitung der
anfallenden Wärmemenge
kann die Fadenabzugsdüse
in signifikanter Weise gekühlt
und damit die Produktionsmenge gesteigert oder temperaturempfindliche
Fasern, die bislang nicht zu Verarbeiten waren, überhaupt erst versponnen werden.
Für eine besonders
gute effektive Arbeitsweise hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn
ein Wärmeaufnahmeabschnitt
der Kühleinrichtung
vorzugsweise unterhalb eines Wärmeabgabeabschnitts
liegt. Dies ist vorteilhaft für
die Funktionsweise der Heat-Pipes. Bei einfachen Ausführungsformen
von Heat-Pipes wird
das darin befindliche Fluid erwärmt
und steigt danach in einen oberen Bereich auf. Dort angekommen gibt
es die transportierte Wärmemenge
ab und fließt
abgekühlt
wieder zurück
in den unteren Bereich der Wärmeaufnahme.
Die Anordnung des Wärmeaufnahmeabschnitts
unterhalb des Wärmeabgabeabschnitts
unterstützt
damit die physikalische Funktionsweise von Heat-Pipes.
Andere
vorteilhafte Ausführungsformen
von Heat-Pipes sind mit einem innenliegenden Poren- bzw. Kapillarkörper ausgestattet.
Solche Heat-Pipes sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Wärmeaufnahmeabschnitt
oberhalb des Wärmeabgabeabschnitts
liegt. Die mit inliegenden Poren- bzw. Kapillarkörpern ausgestatteten Heat-Pipes
sind in der Lage Wärmemengen
entgegen der Gravitationskraft von einem oben liegenden Bereich
in einen tieferliegenden Bereich zu leiten. Bei manchen Ausführungsformen
von Textilmaschinen kann es nämlich
vorkommen, daß oberhalb
des Wärmeaufnahmeabschnitts
kein ausreichender Bauraum zu Verfügung steht. In diesem Fall
stellen die beschriebenen Heat-Pipes eine Lösungsmöglichkeit dar, um die Wärmemenge
in einen anderen Bereich, mit ausreichendem Bauraum oder günstigeren
Vorraussetzungen zum weiteren Wärmeabtransport,
wie beispielsweise Luftkanälen
oder Kühlflüssigkeitskanälen, zu
leiten.
Für eine darüber hinaus
gehende Verbesserung der Wärmeableitung
ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Garnführungseinrichtung und dem Adapter
bzw. dem Gehäuse
zusätzlich
ein wärmeleitendes Bauteil
mit einem Anteil eines besonders wärmeleitenden Werkstoffes angeordnet
ist. Besonders wärmeleitende
Werkstoffe sind beispielsweise Kupfer und Aluminium, die in Reinform
oder als Bestandteil einer Legierung die Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffes deutlich
erhöhen.
Das wärmeleitende
Bauteil kann beispielsweise ringförmig ausgebildet sein, ähnlich einer
Unterlegscheibe und zwischen der Rückseite einer Fadenabzugsdüse und dem
Gehäuse
angeordnet die Wärme
von der Fadenabzugsdüse in
das Gehäuse
ableiten. Das wärmeleitende
Bauteil kann aber beispielsweise auch als eingepreßte Kupferbuchse
Bestandteil des Gehäuses
oder des Adapters sein und als Aufnahme für eine Fadenabzugsdüse dienen.
Eine
andere besonders vorteilhafte Ausführungsform eines wärmeleitenden
Bauteils kann vorsehen, daß dieses
eine Heat-Pipe ist. An Stelle eines Ringes kann beispielsweise auch
eine einzelne oder eine Mehrzahl scheibenförmiger Heat-Pipes an der Rückseite
der Fadenabzugsdüse
dazu dienen die dort anfallende Wärmemenge aufzunehmen und gezielt
abzuleiten.
Die
darüber
hinaus von der Erfindung vorgeschlagene Textilmaschine der eingangsgenannten Art
zeichnet sich dadurch aus, daß das
Gehäusebauteil
nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist und Abschnitte
der passiven oder aktiven Kühlvorrichtung
außerhalb
des Gehäuses
an der Textilmaschine angeordnet sind. Bei den bereits zuvor beschriebenen
möglichen
Ausführungsformen
ist es durchaus möglich,
daß bestimmte
Funktionseinrichtungen, wie beispielsweise externe Wärmetauscher
oder Anschlußvorrichtungen
an weitere Lüftungs-
bzw. Kühlvorrichtungen,
auch außerhalb
des Gehäusebauteils
an der Textilmaschine angeordnet werden. Hierdurch wird die praktische
Anwendbarkeit der Erfindung verbessert, indem die Flexibilität der konstruktiven
Auslegung deutlich verbessert und gleichzeitig der Wärmeabtransport
zu außerhalb
des Gehäuses
liegenden Kühl-
oder Belüftungseinrichtungen
deutlich verbessert wird.
Das
daneben von der Erfindung vorgeschlagene Verfahren der eingangs
genannten Art zeichnet sich dadurch aus, daß ein selbsttätig und/oder
ein zwangsweise zirkulierendes Kühlmittel
zum Abtransport der an den Umlenkstellen anfallenden Wärmemengen
verwendet wird. Auch das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es das
garnführende
Bauteil mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand bzw. mit geringen
laufenden Kosten in effektiver Weise zu kühlen.
Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen und
werden im Zusammenhang mit den in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen
nachfolgend beschrieben. Es zeigt darin:
1 eine
erfindungsgemäße Offenend-Spinnmaschine
in einer Seitenansicht;
2 eine
erfindungsgemäße Textilmaschine
in einer Längsansicht;
3 eine
erste mögliche
Ausführungsform der
Erfindung in einer seitlichen Schnittdarstellung;
4 eine
zweite mögliche
Ausführungsform
der Erfindung in einer Frontansicht;
5 eine
seitliche Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Adapter;
6 eine
seitliche Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse;
7 eine
seitliche Schnittansicht durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit
zwei verschiedenen Heat-Pipe-Arten;
8 eine
seitliche Schnittansicht durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit
drei verschiedenen Heat-Pipe-Arten; und
9 eine
seitliche Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Gehäusebauteil mit kombinierter
Kühlung.
In 1 ist
eine erfindungsgemäße Textilmaschine
in einer Seitenansicht dargestellt. Es handelt sich dabei um eine
Offenend-Spinnmaschine 1 bestehend aus drei Gestellen 2 zwischen
denen eine Vielzahl von Arbeitsstellen 3 angeordnet ist.
Unterhalb der Arbeitsstellen 3 stehen Kannen 4 aus
denen Faserband entnommen wird. An der Oberseite der Arbeitstellen 3 wird
ein jeweils gesponnenes Garn 5 zu einer Spule 6 aufgespult.
Direkt oberhalb der Kannen 4 befinden sich Auflöseinrichtungen 7,
in denen das aus den Kannen 4 abgezogene Faserband eingezogen
und zu einzelnen Fasern aufgelöst
wird. Von dort aus gelangen die einzelnen Fasern in das Spinnmittel,
werden dort versponnen und treten anschließend als Garn 5 an
einer nicht näher
gezeigten Garnaustrittsöffnung
aus der Arbeitsstelle 3 aus.
In 2 ist
eine Offenend-Spinnmaschine 1 in einer seitlichen Schnittdarstellung
wiedergegeben. Gut erkennbar sind dabei die rechts und links in
der Offenend-Spinnmaschine 1 angeordneten Arbeitsstellen 3.
An der Oberseite der rechten Arbeitsstelle 3 befindet sich
die Spule 6 auf der das gesponnene Garn 5 aufgewickelt
wird. Die in der Auflöseinrichtung 7 aufgelösten Fasern
gelangen in den Innenraum eines Rotors 8 und werden dort
in dessen Fa sersammelrille zu dem Garn 5 versponnen. Das
gesponnene Garn 5 wird danach mittels eines Abzugswalzenpaares 9 durch
eine Fadenabzugsdüse 10 abgezogen. Hierbei
können
Fadenabzugsgeschwindigkeiten von 240 m/min. und mehr erreicht werden.
Zusätzlich folgt
das lose Fadenende des Garns 5 den Drehbewegungen des sich
schnell drehenden Rotors 8. Da sich der Rotor sehr schnell
dreht, d.h. Umdrehungszahlen von bis zu 180.000 Umdrehungen/min.
erreicht, überstreicht
das gesponnene Garn mit entsprechend hohen Geschwindigkeiten die
Oberfläche der
Fadenabzugsdüse 10 in
Umfangsrichtung. Bedingt, sowohl durch die hohe Liefergeschwindigkeit des
Garns 5, als auch die schnelle Bewegung des Garns in Umfangsrichtung über die
Oberfläche
der Fadenabzugsdüse 10,
entstehen erhebliche Wärmemengen,
die es abzuführen
gilt. Bei wärmeempfindlichen
Faserarten, wie beispielsweise Kunstfasern, kommt es beim Verspinnen
unter den vorgenannten Bedingungen zu ungewollten Veränderungen,
welche die Qualität
des versponnenen Garns negativ beeinflussen. So können bei
Temperaturen von ca. 100 °C
bei bestimmten Kunstfasern bereits Veränderungen in der Molekülstruktur
auftreten, die zwar noch keine Veränderungen des äußeren Erscheinungsbildes
des Garns hervorrufen, jedoch zu unterschiedlichen Ergebnissen bei
nachfolgenden Färbevorgängen führen. Steigt
die Temperatur weiter an, kommt es zu einer Verringerung der Haarigkeit
des produzierten Garns aufgrund von ersten anschmelzenden Faserenden.
Darüber
hinaus führt
eine weiterhin ansteigende Temperatur zu einer immer stärker werdenden
Schädigung
des Garns 5.
Die 3 zeigt
ein erfindungsgemäß gestaltetes
Gehäusebauteil,
z. B. einer Offenend-Spinnmaschine 1. Das Gehäusebauteil
besteht aus einem feststehenden Abschnitt 11 und einem
an der Vorderseite der Offenend-Spinnmaschine 1 angeordneten Deckel 12.
Der Deckel 12 und der feststehende Abschnitt 11 umschließen eine
Spinnkammer 13, in der sich der schnelldrehende Rotor 8 befindet.
An der Vorderseite des feststehenden Abschnitts 11 liegt
der Deckel 12 möglichst
luftdicht auf, um das unerwünschte
Einströmen
von Umgebungsluft in die unter einem Unterdruck ste hende Spinnkammer 13 zu vermeiden.
Aus diesem Grund ist auch eine Dichtung 14 vorgesehen,
welche die Durchführung 15 für einen
zum Rotor 8 zugehörigen
Schaft 16 möglichst luftdicht
abdichtet, um das Einströmen
von Falschluft zu vermeiden.
Im
Deckel 12 ist ein zusätzliches
Bauteil in Form eines Adapters 17 eingesetzt, das dazu
bestimmt ist, die Fadenabzugsdüse 10 aufzunehmen. Verwendet
man unterschiedliche Arten von Rotoren 8 und damit auch
unterschiedliche darauf abgestimmte Fadenabzugsdüsen 10, so kann es
vorkommen, daß die
Fadenabzugsdüsen 10 unterschiedliche
Außendurchmesser
aufweisen. In diesem Fall ist es sinnvoll, den Adapter 17 zu
verwenden. Häufig kann
ein und derselbe Adapter 17 mehrere unterschiedliche Arten
von Fadenabzugsdüsen 10 aufnehmen.
In diesem Fall ist dann kein Austauschen des Adapters 17 erforderlich.
Sollen aber Fadenabzugsdüsen 10 mit
beispielsweise wesentlich größerem oder
kleinerem Außendurchmesser
zum Einsatz kommen, so kann ein anderer Adapter 17, der
für diese
Fadenabzugsdüsen 10 dann
geeignet ist, zum Einsatz kommen.
Das
im Rotor 8 gesponnene Garn 5 überstreicht die Oberfläche der
Fadenabzugsdüse 10 mit hoher
Geschwindigkeit, sowohl in Umfangsrichtung als auch in Fadenabzugsrichtung.
Dabei wird eine erhebliche Wärmeenergiemenge
erzeugt. Damit diese anfallende Wärmeenergiemenge nicht zu Problemen,
insbesondere solcher spinntechnologischer Art führt, ist eine zusätzliche
Kühlvorrichtung
vorgesehen. In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel weist die Kühlvorrichtung
eine Heat-Pipe 18 auf. Die Heat-Pipe 18 hat einen
rohrähnlichen
Querschnitt und ist bei der dargestellten Ausführungsform s-förmig gebogen. Grundsätzlich besteht
die Heat-Pipe 18 aus einem abgeschlossenen Gehäuse mit
einem sich möglichst über die
gesamte Länge
der Heat-Pipe 18 erstreckenden Hohlraum. Die gezeigte Heat-Pipe 18 ist
daher aus einem Rohr hergestellt, dessen Enden verschlossen sind.
In dem Hohlraum innerhalb des Gehäuses der Heat-Pipe 18 befindet sich
ein Kühlmittel,
welches zirkuliert und dadurch Wärme
transportiert. Prinzipiell ist die Funkti onsweise der Heat-Pipe 18 die,
daß sie
in einem Wärmeaufnahmeabschnitt 19,
der vorliegend direkt oberhalb der Fadenabzugsdüse 10 liegt, die abzuführende Wärmeenergie
aufnimmt. Hierdurch wird das in der Heat-Pipe 18 befindliche
Kühlmittel
erwärmt
und steigt innerhalb des Hohlraums 18 auf. Am oberen Ende
der Heat-Pipe 18 angekommen, gibt das Kühlmittel dort die abzutransportierende
Wärmeenergie wieder
ab, worauf hin es sich abkühlt
und wieder absinkt. Dieser Bereich der Heat-Pipe 18 ist
ein Wärmeabgabeabschnitt 20.
Vorzugsweise ist die Heat-Pipe 18 so ausgelegt, daß das Kühlmittel
im Bereich des Wärmeaufnahmeabschnitts 19 bei
den dort herrschenden Temperaturen verdampft und im Bereich des
Wärmeabgabeabschnitts 20 kondensiert.
Um einen möglichst
guten Wirkungsgrad der Heat-Pipes 18 zu
erzielen, ist es sinnvoll, diese auf die jeweiligen Einsatzbedingungen
abzustimmen. Dies kann beispielsweise durch eine Anpassung des Innendrucks der
Heat-Pipe 18 oder eine geeignete Wahl des Kühlmittels
geschehen, was jeweils Einfluß auf
die Siedetemperatur des Kühlmittels
nimmt.
Die
Heat-Pipe 18 sitzt im Bereich des Wärmeaufnahmeabschnitts 19 innerhalb
einer Bohrung 21. Je großflächiger der Kontaktbereich zwischen dem
Adapter 17 und der Heat-Pipe 18 ist, desto effektiver
erfolgt die Wärmeübertragung.
Bei der dargestellten Ausführungsform
ist die Heat-Pipe 18 kleiner als die Bohrung 21.
In diesem Fall bietet es sich an, den dabei entstehenden Luftspalt,
beispielsweise durch einen wärmeleitfähigen Klebstoff
zu überbrücken. Eine
andere mögliche
Ausführungsform
besteht darin, daß die
Heat-Pipe 18 möglichst
paßgenau
in der Bohrung 21 sitzt und damit ebenfalls ein Luftspalt
vermieden wird, der isolierend und damit nachteilig für den Wärmeübergang
wäre.
Die 4 zeigt
einen Adapter 17 in einer Vorderansicht. In der Mitte des
Adapters 17 befindet sich eine zweite Bohrung 22 zur
Aufnahme der Fadenabzugsdüse 10.
Im oberen Bereich des Adapters 17 ist um die zweite Bohrung 22 herum
eine Mehrzahl von Bohrungen 21 zur Aufnahme der Heat-Pipes 18 angeordnet.
Erfahrungsgemäß sammelt
sich Wärme
vorwiegend im oberen Bereich des Adapters 17, weshalb es
sinnvoll ist vor allem hier Anschlüsse und Wärmeaufnahmeabschnitte 19 für die Heat-Pipes 18 vorzusehen.
Diese nehmen die dort anfallende Wärmemenge auf und leiten sie
zu einer Kühlrippe 23.
An der Kühlrippe 23 wird
die Wärme
dann mittels freier Konvektion an die Umgebungsluft abgegeben. Alternativ
zur dargestellten Kühlrippe 23 ist
es aber auch möglich,
die Wärmemenge
mittels der Heat-Pipe 18 zu
anderen Kühleinrichtungen
abzuleiten. So kann an der Kühlrippe 23 auch
unter Zwangskonvektion stehende Luft zur Aufnahme der Wärme dienen. Hierzu
ist es lediglich erforderlich, die Wärmeabgabeabschnitte 20 der
Heat-Pipe 18 bzw. die verwendete Kühlrippe 23 beispielsweise
in einem durchströmten
Lüftungskanal
der Offenend-Spinnmaschine 1 anzuordnen. Neben der Verwendung
von Luft als Kühlmittel
ist es aber auch denkbar, die Heat-Pipes 18 bzw. die Kühlrippe 23 oder
andere Wärmetauschervorrichtungen
mittels einer umströmenden Kühlflüssigkeit
zu kühlen.
Hierzu wäre
es ausreichend, beispielsweise einen offenen mit Kühlwasser durchströmten Kanal
entlang der Maschine zu leiten, in den die Heat-Pipe 18 oder
die Kühlrippe 23 eintaucht.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die Heat-Pipes 18 auf
einer Kreislinie um die zweite Bohrung 22 herum und damit
auch um die dort vorgesehene und nicht dargestellt Fadenabzugsdüse 10 herum,
angeordnet. Dabei ist für
die Erfindung maßgeblich,
daß eine
Mehrzahl von Heat-Pipes 18 in der Nähe der Fadenabzugsdüse 10 angeordnet
ist. Die Anordnung kann, wie gezeigt auf einer Kreisbahn erfolgen.
Daneben sind aber auch alle anderen Anordnungen von Heat-Pipes 18 am
Adapter 17 möglich, bei
denen Wärme
gleichzeitig an die angeordneten Heat-Pipes 18 abgegeben
wird.
Die 5 zeigt
einen Adapter 17 mit eingesteckter Fadenabzugsdüse 10 und
einer Heat-Pipe 18. Zur Verbesserung der Wärmeableitung
aus der Fadenabzugsdüse 10 ist
ein Ring 24 zwischen Fadenabzugsdüse 10 und Adapter 17 angeordnet.
Der Ring 24 besteht beispielsweise aus Aluminium, Kupfer,
einer Legierung davon oder einem sonstigen Werkstoff mit beson ders
hoher Wärmeleitfähigkeit. Die
an der Fadenabzugsdüse 10 anfallende
Wärme gelangt
so in verbesserter Weise zur Heat-Pipe 18.
In 6 ist
ein erfindungsgemäßes Gehäusebauteil
in einer seitlichen Schnittsicht dargestellt, bei der wiederum eine
Heat-Pipe 18 zur Ableitung der anfallenden Wärmemenge
an den Adapter 17 angeschlossen ist. Die Fadenabzugsdüse 10 ist
dabei in bekannter Weise im Adapter 17 befestigt. Die Besonderheit
dieser Ausführung
liegt darin, daß die
Heat-Pipe 18 die anfallende Wärmemenge nach unten hin ableitet.
Es handelt sich dabei um eine speziell gestaltete Heat-Pipe 18,
die im Innenraum über
einen Poren- bzw.
Kapillarkörper
verfügt.
Hierdurch ist es möglich,
die im Wärmeaufnahmeabschnitt 19 erwärmte Flüssigkeit
im Inneren der Heat-Pipe 18 entgegen der Schwerkraft an
einen weiter unterhalb liegenden Wärmeabgabeabschnitt 20 zu
leiten. Derartige gestaltete Heat-Pipes 18 haben einen
geringfügig schlechteren
Wirkungsgrad. Die gezeigte Art von Heat-Pipes 18 hat jedoch
bei bestimmten Anwendungsfällen
große
Vorteile, beispielsweise dann, wenn direkt unterhalb des Gehäusebauteils
ein nutzbarer Kühlluftstrom
oder Kühlflüssigkeitsstrom
verläuft,
in den die Wärmemenge
eingeleitet werden kann. Darüber
hinaus können
solche Heat-Pipes 18 auch zur Anwendung kommen, wenn es
die Bauraumbedingungen erfordern und andere Lösungen gar nicht oder nur sehr
aufwendig realisierbar sind.
In 7 ist
ein Gehäusebauteil
in einer seitlichen Schnittansicht dargestellt, dessen Adapter 17 mit
einem Einsatz 25 ausgestattet ist. Der Einsatz 25 ist
aus einem besonders wärmeleitenden
Material hergestellt. Hierzu kommen beispielsweise Kupfer- oder
Aluminiumlegierung in Frage. Der Einsatz 25 kann die in
der Fadenabzugsdüse 10 anfallende Wärmemenge
sowohl von dessen ringförmiger
Anlagefläche
als auch von der Umfangsfläche
des Schafts der Fadenabzugsdüse 10 aufnehmen.
Die Wärme
wird dann in direkter Weise zu den Wärmeaufnahmeabschnitten 19 der
Heat-Pipes 18 weitergeleitet. Als Besonderheit dieser Ausführung ist
die gleichzeitige Anordnung unterschiedlicher Arten von Heat-Pipes 18 festzustellen.
Während
die obere Heat-Pipe 18 die Wärme nach oben ableitet, leitet
die untere Heat-Pipe 18 die
Wärme nach
unten ab. Die Wahl der jeweiligen Art der Heat-Pipe 18 kann damit je nach
abzutransportierender Wärmemenge
und den zur Verfügung
stehenden Bauraumgegebenheiten erfolgen. Besonders vorteilhaft bei
dieser Ausführungsform
ist der besonders gute Abtransport der in der Fadenabzugsdüse 10 anfallenden
Wärmemenge,
bedingt durch die besonders hohe Leitfähigkeit des Einsatzes 25.
Die
in 8 gezeigte Ausführungsform weist wieder zwei
unterschiedliche Arten von Heat-Pipes 18 auf, welche die
anfallende Wärmemenge
vom Adapter 17 nach oben bzw. unten ableiten. Zusätzlich ist die
Fadenabzugsdüse 10 in
eine Mehrzahl scheibenförmiger
Heat-Pipes 18 eingesteckt: Bei diesen scheibenförmigen Heat-Pipes 18 handelt
es sich um besonders flache Ausführungsformen
von Heat-Pipes 18. Es kann deshalb zur Verbesserung der
Wärmeableitung
eine Mehrzahl von Heat-Pipes 18 übereinandergelegt werden. In
diesem Fall ist eine Mehrzahl von flachen Heat-Pipes 18 zu
einem zylinderförmigen
Paket zusammengesetzt worden, in das die Fadenabzugsdüse 10 hineingesteckt
ist. Mittels der flachen Heat-Pipes 18 wird die an der
Fadenabzugsdüse 10 anfallende
Wärmemenge
ebenfalls in besonders effektiver Weise in den Adapter 17 und
damit hin zu den länglichen
Heat-Pipes 18 abgeleitet. Auch mit dieser Ausführungsform
kann ein besonders effektiver Abtransport der anfallenden Wärmemenge erreicht
werden.
In 9 ist
schließlich
eine Ausführungsform
dargestellt, bei der zur Kühlung
der Fadenabzugsdüse 10 sowohl
eine aktive Kühleinrichtung
als auch eine passive Kühleinrichtung
vorgesehen ist. Die passive Kühleinrichtung
weist, wie bereits zuvor beschrieben, wiederum eine oder mehrere
Heat-Pipes 18 auf.
Zusätzlich
gekühlt
wird die Fadenabzugsdüse 10 noch
durch die Luftströmung 26.
Hierzu sind an der Fadenabzugsdüse 10 spezielle
Kanäle 27 und Öffnungen 28 vorgesehen. Über eine
Unterdruckversorgung, wie sie beispielsweise an Offenend-Spinnmaschinen 1 ohnehin
vorhanden ist, wird Luft aus einer Saugleitung 29 abgesaugt.
Die in der Spinnkammer 13 vorhandene Luft wird dann durch
die Kanäle 27 und
die Öffnungen 28 durch
die Fadenabzugsdüse 10 hindurchgesaugt
und sorgt für
eine zusätzliche Kühlung. Neben
der Durchströmung
der Luft durch das Innere der Fadenabzugsdüse 10 ist es selbstverständlich auch
möglich,
die Luft über
die Oberfläche oder
die Rückseite
der Fadenabzugsdüse 10 abzusaugen,
wodurch ebenfalls eine zusätzliche
kühle Wirkung
erzielt wird.
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung im Rahmen
der Patentansprüche
möglich,
wie sie beispielsweise durch Kombination verschiedener Ausführungsformen
entstehen. Darüber
hinaus kann die Lage, die Art und die Anzahl der verwendeten Heat-Pipes
je nach den gegebenen Erfordernissen variiert werden.