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Die
Erfindung betrifft ein „Spinnsystem
und Verfahren für
das Spinnstricken" kurz
Spinnsystem genannt, wie es vorzugsweise für Spinnstricksysteme eingesetzt
wird, aber auch für
andere Anwendungen, die mit hintereinander geschalteten Spinnrohren arbeiten.
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Stand der Technik
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Beim
Spinnstrickverfahren wird aus Flyerlunte oder Streckenband durch
ein Spinnsystem ein „temporäres klassisches
Garn" gebildet,
dessen Drehungen spätestens
bei der Vermaschung verschwinden.
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Als
Spinnsystem fungiert eine Anordnung einer Spinndüse, welche die aus einem Streckwerk austretenden
Fasern verspinnt und in einem noch gelagerten Spinnrohr an eine
Nadelfontour leitet. Dort wird der anflutende Faserstrom vermascht.
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Es
kommen je nach Ausführung
Kaskaden von Spinnrohren zur Anwendung.
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Einem
Spinnsystem sind Fadenwächter
zugeordnet, die den Materiallauf vor und im Streckwerk und im Spinnsystem überwachen.
Bei Störungen wird
entweder die betreffende Arbeitsstelle oder die gesamte Maschine
stillgesetzt.
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Kritik am Stand der Technik
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Die
Verknüpfung
zweier bisher strikt getrennter Technologien, Spinnen und Stricken,
zu einer Maschine bringt neben dem offensichtlichen Gewinn Probleme
mit sich.
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Der
anspruchsvollere Prozeß ist
das Spinnen. – Im
Betrieb wurde beobachtet, dass durch Streckwerk und Spinnsystem
Faserflug (Mulm, Schalenteile und Kurzfasern) freigesetzt wird.
Das stört den
Prozeß durch
die sich bildenden „Anflieger
und Batzen".
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Mulm,
Schalenteile und Kurzfasern werden an den Ausgangswalzen des Streckwerks,
an den Übergabestellen
zwischen den Spinnrohren und am Fadenführer ausgeschieden. Es werden
Absaugungen eingesetzt, wie solche bei Spinnmaschinen bekannt sind.
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Die
Absaugungen arbeiten nur zufrieden stellend wenn sehr starke Saugströme erzeugt
werden, welche einen erheblichen Leistungsbedarf nach sich ziehen.
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Mulm
gelangt zudem bis in die Schlossteile und setzt diese langsam zu.
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Die
ausgeschiedenen Mengen sind erheblich, so dass besondere Maßnahmen
getroffen werden müssen.
Das Herausfallen von Schalenteilen und Kurzfasern wirkt sich bisher
negativ auf den Prozeß aus,
ist jedoch positiv bezüglich
des Gestrickes.
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Störungen werden
bisher durch Sensoren detektiert, die sich an Orten befinden, die
relativ weit von der Fontour entfernt liegen. Insbesondere werden
Lichtschranken eingesetzt, die auf das in einem Spinnrohr rotierende
Garn reagieren. Es kann beobachtet werden, dass ein Sensor einen
fehlerhaften, im Spinnrohr rotierenden Garnschwanz als fehlerfrei detektiert,
obwohl der Prozeß gestört ist.
Das kann zu schweren Störungen
im Streckwerk, zu Verstopfungen in den Spinnrohren bis hin zu einem
Sackabfall führen.
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Aufgabe
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Die
Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt an entsprechenden Stellen
störende
Teilchen aktiv unterstützt
auszuscheiden bzw. unvermeidbaren Faserflug unschädlich zu
machen und den Spinnvorgang effektiv zu überwachen.
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Zweck
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Die
Erfindung verfolgt den Zweck eine Spinnstrickmaschine effektiver
laufen zu lassen.
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Erfindungsgemäß wird an
einer Übergangsstelle
von einem Spinnrohr zum nachfolgenden Spinnrohr ein Belüftungsorgan
angeordnet. An besagter Übergangsstelle
tritt Faserflug (Mulm, Kurzfasern, Schadlenteile) aus. Das Belüftungsorgan
besitzt eine besonders geformte Drallkammer, die den Ausscheidungsprozeß des Faserfluges
unterstützt und
verstärkt.
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Dementsprechend
sind in der Drallkammer und im zugeordneten Belüftungsrohr zusätzliche Druckbelüftungen
angeordnet.
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Aus
Wartungsgründen
ist das Belüftungsorgan
beweglich angeordnet. Eine starre Ausführung besitzt eine besonders
geformte und in diesem Falle offene Drallkammer.
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Prinzipiell
stellen die Spinnrohre samt Belüftungsorgan
ein von der Außenluft
abgeschlossenes System dar.
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Die
im vorgelagerten Spinnrohr freigesetzte Pressluft treibt einen mit
hoher Geschwindigkeit umlaufenden Wirbel an, welcher das Garn spinnt.
Am Ende des Spinnrohres explodiert der Wirbel in der Drallkammer,
die dem Wirbel entsprechend geformt ist. Die überschüssige Luftmenge entweicht über Drallkammer
und Entflugungsrohr.
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Erfindungsgemäß wird in
einer anderen Ausführungsform
der Durchmesser des am Streckwerk liegenden Spinnrohres gegenüber dem
nachfolgenden Spinnrohr vergrößert. Dadurch
nimmt das Schluckvolumen zu.
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Das
Belüftungsrohr
ist ein Teil einer Sammelluftführung
die an der Ausgangswalze mit einer Blas- und Saugdüse verbunden
ist.
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In
der Sammelluftführung
herrscht ein geringer Unterdruck.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
sind die Durchmesserverhältnisse
wie oben beschrieben. Es liegt jedoch am Belüftungsrohr ein wesentlich höherer Unterdruck
an, der die Saugleistung des Spinnrohres weiterverstärkt.
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Aus
geometrischen Gründen
ist es bei bestimmten Ausführungsformen
einer Spinnstrickmaschine mit vielen Arbeitsstellen notwendig den
Abstand zwischen den Ausgangswalzen und dem Fadenführer zu
verlängern.
Erfindungsgemäß wird im zweiten
Spinnrohr die Düse
zwischen zwei Teilstücken
des zweiten Spinnrohrs angeordnet.
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Am
Fadenführer
mündet
ein Spinnrohr. Bedingt durch den dort explodierenden Luftwirbel
fallen Schalenteilen und Mulm aus. Erfindungsgemäß ist eine Schloßabsaugung
vorhanden, wobei eine Schloßbelüftung und
eine Brustbelüftung
zusätzlich angeordnet
sein können.
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Sowohl
die Schloßabsaugung
und wenn vorhanden die Schloß-
und Brustbelüftung
arbeiten vorzugsweise intermittierend. Die Saug- und Glasintervalle
sind in Zeitpunkt und Dauer programmierbar. Zusätzliche Freischaltungen werden
ausgelöst,
wenn die Maschine aus Fadenbruchgründen stillsteht.
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Erfindungsgemäß ist auf
der zu den Nadeln liegenden Seite eines Fadenführers unterhalb der Austrittsöffnung des
Spinnrohres ein Kanal angeordnet, welcher in Laufrichtung der Fontour
durch einen leichten Druckluftstrom belüftet wird.
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Erfindungsgemäß wird die
Spinnvorrichtung durch einen Sensor vervollständigt, der so nah als möglich an
der Austrittsöffnung
des Spinnrohres liegt.
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Eine
erfindungsgemäße bevorzugte
Anordnung ist ein Sensor, welcher am aufsteigenden Ast der Nadelkurve
liegt und auf geöffnete
bzw. ungeöffnete
Nadelzungen reagiert.
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Wird
ein Ereignis detektiert, so wird die bezogen auf die Laufrichtung
davor liegende Arbeitsstelle stillgesetzt bzw. die gesamte Maschine
gestoppt.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es zeigen die Figuren:
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1:
Schematische Darstellung des Gesamtsystems
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1a:
Schnitt durch eine Drallkammer
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1b:
Schnitt durch eine Drallkammer
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1c:
Schnitt durch eine Drallkammer
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1d:
Schnitt durch eine Drallkammer
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2:
Spinnsystem mit Besaugung der Streckwerksausgangswalzen
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3:
Spinnsystem
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4:
Spinnsystem
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5a:
Schnitt durch eine Drallkammer
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5b:
Seitenansicht, Schnitt B-B aus 5a
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6:
Situation im Bereich eines Fadenführers
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7:
Fadenführer
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8: Position eines Sensors bezüglich eines
Fadenführers
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In 1 ist
eine Spinnvorrichtung schematisch dargestellt. Auf die Ausgangswalzen 1 eines Streckwerks
folgt ein Spinnrohr 2 mit Düse 2.0.1.
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Zwischen
dem Spinnrohr 2 und einem Spinnrohr 2.1 ist das
Belüftungsorgan 3 angeordnet.
Das Spinnrohr 2.1 ist im Fadenführer 4 gelagert. In
der Umgebung liegt die Nadelfontour 5, die Brust 6 und das
Schloß 7.
Im Allgemeinen ist eine Sammelluftführung vorhanden 8.
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Das
Belüftungsorgan 3 sowie
die Spinnrohre 2 und 2.1 stellen bezüglich der
Umgebung ein geschlossenes System dar. Die 1a bis 1d zeigen
die Einzelheiten.
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Das
Belüftungsorgan 3 besteht
aus einer Drallkammer 3.1 und einem Belüftungsrohr 3.2, welches
konisch ausgebildet sein kann. Das Belüftungsorgan 3 weist
eine Flexkupplung 3.3 und/oder ist mit einem Scharnier 3.4 versehen. – Im Störungsfalle wird
damit die Reinigung möglich – siehe 1c–1d.
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Die
Drallkammer 3.1 besitzt eine tangential angreifende Druckbelüftung 3.1.1,
welche an durch das Spinnrohr explosionsartig austretenden Wirbel zusätzlich antreibt – 1a.
Die natürliche
Ausscheidung von Faserflug wird verstärkt. Es entsteht ein zusätzlicher
Reinigungseffekt.
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Zu
weiteren Verbesserung der Transport- und Unterdruckleistung ist
im Belüftungsrohr 3.2 eine Druckbelüftung 3.2.1 angeordnet – 1b.
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Eine
derartige Anordnung verhindert Faserflug und führt zu einer zusätzlichen
Reinigung des Materials. Der anfallende Flug wird ohne zusätzliche Maßnahmen
wie Druckbelüftung
hinweggeweht bzw. mit Druckbelüftung
hinweg geblasen. Die angewendeten Drücke sind niedrig und dementsprechend
ist der Energiebedarf gering.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
ist in 2 dargestellt. An eine Sammelluftführung 8 sind
eine Saugdüse 8.1 und
eine Blasdüse 8.2 angeschlossen.
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Damit
wird mindestens die Ausgangsoberwalze 1.1 gereinigt; die
Einbeziehung der Ausgangsunterwalze wäre ebenso erfindungsgemäß.
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In
die Sammelluftführung 8 mündet zugleich das
Belüftungsrohr 3.2.
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Das
Spinnrohr 2 weist gegenüber
dem Spinnrohr 2.1 einen größeren Durchmesser auf, damit
steigt das Schluckvolumen, was sich auf die Entflugungsleistung
an der Düse 2.0.1 positiv
auswirkt.
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Im
Betrieb wird so verfahren, dass im stationären Betriebszustand der Überdruck
in Düse 2.1 reduziert
bzw. gänzlich
NULL ist. Die Aussaugleistung und damit die Entflugung hängt dabei
vom Unterdruck in der Sammelluftführung 8 ab. Es wird
Energie gespart.
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Eine
andere bevorzugte Ausführungsform
ist in 3 dargestellt. Das Spinnrohr 2 weist
gegenüber
dem Spinnrohr 2.1 einen größeren Durchmesser auf. Der
Unterdruck im Belüftungsorgan
ist hoch (pu>>) und liegt in der
Größenordnung
von Unterdrücken,
die beim Ring- und Kompaktspinnen üblich sind.
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Die
Düse 2.0.1 liegt
mit minimalem Abstand zu den Ausgangswalzen 1 und ragt
in deren Zwickel. Es entsteht ein starker Saugluftstrom im Spinnrohr 2, welcher
die Ausgangswalzen 1 sauber hält. Die Druckluft in Düse 2.1 sorgt
für die
notwendige Rotation im Spinnrohr 2, so dass der Faserflug
in der Drallkammer 3.1 abgeschieden wird. Diese Vorrichtung kommt
mit wenigen Bauteilen aus.
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Es
wird so verfahren, dass der anliegende Unterdruck in der Anlaufphase
der Maschine reduziert ist.
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Der
Druck in der Düse 2.1.1 wird
so eingestellt, dass die Spinnspannung so stark ist, dass das rotierende
temporäre
Garn die Wandung des Spinnrohres 2 nicht berührt.
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Mit
einer derartigen Anordnung lassen sich große Spinnrohrlängen 2 realisieren,
ohne dass der Spinnprozeß leidet
(L > K).
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In 4 ist
eine bevorzugte Ausführung
dargestellt, die zur Ausführung
kommt, wenn große Spinnrohrlängen „L" zur Anwendung kommen.
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Das
Spinnrohr 2.1 ist zweigeteilt (K/K'), wobei die Düse 2.1.1 dazwischen
liegt.
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In 5a/5b ist
die Ausführung
einer Drallkammer 3.1 dargestellt, die zur Anwendung kommt,
wenn ein Belüftungsorgan
starr mit der Maschine verbunden ist; etwa wenn für die Lagerung des
Spinnrohres 2.1 ein fester Anlenkpunkt notwendig wird.
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Die
Drallkammer 3.1 weist zum Spinnrohr 2 eine ringförmige Öffnung 2.0.2 auf
(in 5b gestrichelt dargestellt).
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Das
Spinnrohr 2 besitzt eine teleskopartige Rohrverlängerung 2.0.3,
welche in die Öffnung 2.0.2 hineinragt – 5a.
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Es
ist ein Belüftungsrohr 3.1.1 vorhanden. Bei
Strömungen
kann die Rohrverlängerung 2.0.3 verschoben
werden, so dass die Öffnung 2.0.2 frei Liegt
und gereinigt werden kann.
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Ganz
allgemein gilt, dass auch die Kombination der oben beschriebenen
Merkmale beispielhafter Ausführungsformen
erfindungsgemäß ist.
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Die
Erfindung beschreibt ein Spinnsystem und Verfahren wie es vorzugsweise
für Spinnstrickmaschinen
eingesetzt wird. Der naturgemäß auftretende
Faserflug wird durch ein Belüftungsorgan
mit Drallkammer an der/den Übergangsstellen
von einem Spinnrohr zum nächsten
abgefangen und kann so nicht in die Umgebung gelangen.
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Das
Austreten von Faserflug wird nicht nur verhindert sondern zusätzlich durch
Druckbelüftung der
Drallkammer befördert.
Dadurch kommt es zu einer weiteren Reinigung des strömenden Fasermaterials
von Schalenteilen und Mulm.
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An
bestimmten Stellen wie am Streckwerksausgang und im Bereich des
Fadenführers
fällt weiterer
Faserflug an, der durch Beblasung/Besaugung unschädlich gemacht
wird.
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Das
Spinnsystem besitzt Überwachungsorgane,
die so nahe wie möglich
am Fadenführer
sitzen. Durch die Erfindung wird die Ausreinigung des Fasermaterials
verstärkt,
was die Betriebssicherheit erhöht.
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In 6 ist
die Situation am Fadenführer 4 dargestellt.
An der Mündung
des Spinnrohres 2.1 entweicht die Luft rotierend und explosionsartig
wodurch Schalenteilen 5.3 vom Faserstrom abgesprengt werden,
die sich auf dem Schloß 5.1 ablagern.
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Der
Faserstrom trifft die Nadelfontour 5 und wird vermascht. – Der Faserstrom
führt neben
den Schalenteilen 5.3 extrem kurze Fasern („Mulm") 5.4 mit,
die sich teilweise zwischen Schloß 5.1 und Nadelfontour 5 ablagern.
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Erfindungsgemäß ist eine
Schloßabsaugung 5.5 angeordnet.
Zur Unterstützung
der Wirkung können
sowohl im Schloß 5.1 als
auch in der Brust 5.2 Glasvorrichtungen 5.1.1 und 5.2.1 angeordnet
sein. Die Ausführung
hängt vom
Fasermaterial ab, d. h.: Sind viele Kurzfasern vorhanden oder handelt
es sich um fein gekämmte,
langstapelige Qualitäten
mit geringstem Anfall von Schalenteilen 5.3/Mulm 5.4.
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Bei
normalem Anfall von Schalenteilen 5.3 und Mulm 5.4 arbeitet
die Vorrichtung intermittierend, wobei die Reinigungsintervalle
einstellbar sind und vorzugsweise davon abweichend in Gang gesetzt werden,
wenn die Maschine störungs-
bzw. betriebsbedingt stillgesetzt wird.
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Bei
hohem Anfall kann die Vorrichtung permanent laufen.
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In 7 ist
die Situation zwischen dem Fadenführer 4 und der Fontour 5,
also von innen nach außen
gesehen, dargestellt.
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Aus
der Mündung 4.1 entweicht
Luft unter hoher Rotation tangential und explosionsartig.
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Der
Faserstrom 4.3 gerät
in die laufende Fontour 5. Beiderseits des Faserstroms 4.3 bilden sich
Teilströme 4.3.1 und 4.3.2,
die einen Austrittswinkel 4.3.3 bilden.
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Die
Qualität
des Gestrickes und die Laufsicherheit der Maschine lassen sich erhöhen, wenn
der Winkel 4.3.3 vermindert wird.
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Erfindungsgemäß wird das
erreicht, indem unterhalb der Mündung 4.1 ein
Leitkanal 4.2 angeordnet ist, der aus einem Belüftungsrohr 4.2.1 mit Luft
angeströmt
wird. Der Leitkanal 4.2 läuft im Bereich des Winkels 4.3.3 sanft
aus.
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Die
Luftströmung
reduziert den Winkel 4.3.3 was die Prozeßstabilität erhöht und die
Ablagerung von Mulm 5.4 vermindert.
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In 8 ist die Situation am Fadenführer 4 dargestellt.
Für die
Funktion des Spinnsystems ist eine Bewächterung notwendig. Bei Störungen im
Materialfluß wird
ein betreffendes Schloß oder
die gesamte Maschine stillgesetzt. Je schneller die Stillsetzung
desto geringer der Schaden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
nach 8a sitzt ein Sensor 4.2 bekannter Art
unmittelbar in der Nähe
der Mündung 4.1 und
detektiert ob das temporäre
Garn vorhanden ist oder nicht.
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Und/oder
zusätzlich
bzw. alternativ ist ein weiterer Sensor 4.3 angeordnet,
welcher detektiert ob die Zungen der Nadelfontour 5 geöffnet sind
oder nicht. – Sind
die Zungen geschlossen, so erfolgt eine Fehlermeldung.
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Erfindungsgemäß ist eine
optische Überwachung
des Faserstroms 6 zwischen Mündung und Kulierpunkt der Nadelfontour.
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In
einem Bildrahmen 4.4 wird das Bild einer Musterkennung
auf Vorhandensein des Faserstroms 6 unterzogen. Die heute
verfügbare
Schnelligkeit der Bildverarbeitung gewährleistet die Überwachung
des Spinnsystems quasi in Echtzeit. – Ein gestörtes Muster führt zu einer
Fehlermeldung, die Reaktionen auslöst, wie oben beschrieben.
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Alle
Aussagen gelten für
einfontourige und zweifontourige Maschinenausführungen.
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Die
Kombination der Lösungen
ist ebenfalls erfindungsgemäß.
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1
- 1
- Ausgangswalzen
eines Streckwerkes
- 2
- Spinnrohr
- 2.0.1
- Düse
- 2.1
- Spinnrohr
- 2.1.1
- Düse
- 3
- Belüftungsorgan
- 3.3
- Flexkupplung
- 4
- Fadenführer
- 5
- Nadelfontour
- 6
- Brust
- 7
- Schloß
- 8
- Sammelluftführung
-
1a
- 3.1
- Drallkammer
- 3.1.1
- Druckbelüftung
- 3.2
- Belüftungsrohr
-
1b
- 3.1
- Drallkammer
- 3.2.1
- Druckbelüftung
-
1c
- 3.1
- Drallkammer
- 3.2
- Belüftungsrohr
- 3.4
- Scharnier
-
1d
- 3.1
- Drallkammer
-
2
- 1.1
- Ausgangsoberwalze
- 2
- Spinnrohr
- 2.1
- Spinnrohr
- 2.0.1
- Düse
- 3.2
- Belüftungsrohr
- 8
- Sammelluftführung
-
3
- 1
- Ausgangswalzen
- 2
- Spinnrohr
- 2.1
- Spinnrohr
- 2.0.1
- Düse
- 2.1.1
- Düse
-
4
- 2.1
- Spinnrohr
- 2.1.1
- Düse
- K
- Teil
eines Spinnrohres 2.1
- K'
- Teil
eines Spinnrohres 2.1
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5a/5b
- 2.1
- Spinnrohr
- 2.0.2
- Öffnung
- 2.0.3
- Rohrverlängerung,
teleskopartig
- 3.1
- Drallkammer
- 3.1.1
- Druckbelüftung
-
6
- 2.1
- Spinnrohr
- 4
- Fadenführer
- 4.1
- Mündung
- 5
- Nadelfontour
- 5.1
- Schloß
- 5.2
- Brust
- 5.1.1
- Blasvorrichtung,
schloßseitig
- 5.2.1
- Blasvorrichtung,
brustseitig
- 5.3
- Schalenteile
- 5.4
- Mulm
- 5.6
- Platinen
-
7
- 4
- Fadenführer
- 4.1
- Mündung
- 4.2
- Leitkanal
- 4.3
- Faserstrom
- 4.3.1
- Teilstrom
- 4.3.2
- Teilstrom
- 4.3.3
- Winkel
- 5
- Fontour
- 5.6
- Platinen
-
8a
- 4
- Fadenführer
- 4.1
- Mündung
- 4.2
- Sensor
- 4.3
- Sensor
-
8b
- 4
- Fadenführer
- 4.1
- Mündung
- 4.4
- Bildrahmen
- 6
- Faserstrom