Wärmeabfuhr von Textilmaschinen

Abstract

 Durch die Anwendung von Wasserkühlung in einem ge­schlossenen Kreislauf 10 an einer Ringspinnmaschine kann Wärme von wärmeemitierenden Maschinenteilen, wie Spindeln 15, Motoren 13, 25 und Umrichter 19 wir­kungsvoll aus dem Spinnraum entfernt werden. Ausserdem ist eine platzsparende Plazierung der Umrichterkästen 19 gezeigt.
Die Ringspinnmaschine besitzt einen in Längsrichtung verlaufenden Flugabsaugkanal 101. Im Absaugkanal 101 befindet sich eine Kühlleitung 110 in der Form einer Schlaufe 111, die sich vom einen Ende 112 bis zum andern 113 des Absaugkanals 101 erstreckt. Die Kühlleitung 110 bildet mit einem Antriebsmotor 106, einem Frequenzumformer 107 zu dessen Drehzahlsteuerung und einer Umwälzpumpe 109 einen geschlossenen Kühlkreislauf. Das Kühlmittel im Kühlkreislauf überträgt die vom Antriebsmotor 106 und dem Frequenzumformer 108 aufgenommene Verlustwärme auf die Luft, die von einem Gebläse 105 durch den Absaugkanal 101 gesaugt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Verlustwärme vom Antriebsmotor 106 und Frequenzumformer 108 aus der Maschine abzuführen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Abführen von Wärme aus einem Spinnraum gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 2.

[0002] Die Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt eine eine Längsrichtung aufweisende Textilmaschine, z.B. eine Ringspinnmaschine, mit einem in Längsrichtung laufenden Absaugkanal und mindestens einer Verlust­wärmequelle, z.B. einem elektrischen Antriebsmotor und einem Frequenzumformer zur Steuerung dessen Drehzahl.

[0003] Im "Rieter-Ringspinnprospekt 1193d-674" ist der Antriebsmotor für alle Spindeln im Maschinenendkopf untergebracht, wobei der Motor mit gefilterter Absaug­ luft gekühlt wird. Der Motor ist hier zwar vor Flug geschützt, die abgeführte Wärme gelangt aber in den Spinnraum, so dass zur Senkung der maximal zulässigen Raumtemperatur eine Klimaanlage mehr Kühlleistung er­bringen muss. Aus der JP-OS/60-143781, angemeldet im Jahr 1984, ist jedoch bekannt, zur Entlastung der Kli­maanlage die warme Abluft über Bodenkanäle ins Freie zu führen. Diese Methode ist aber nur dann anwendbar, wenn sich wärmeemitierende Maschinenteile im Maschi­nenkopf befinden. Beim Sektionsantrieb z.B. werden Spindeln sektionsweise von über die Länge der Ring­spinnmaschine angeordneten und meistens einen Lüfter auf der Rotorwelle aufweisenden Motoren angetrieben. Die Sektionsmotoren werden mit fluggeschwängerter Luft gekühlt und deren Abwärme trägt zur Temperatur­erhöhung des Spinnraumes bei. Beim Einzelspindelan­trieb werden mechanische- und Luftreibung von wärme­erzeugenden Treibriemen, Umlenkrollen, der zentralen Antriebswelle mit den Antriebsscheiben zwar über­flüssig, die Verlustwärme der Einzelmotoren geht auch hier in den Spinnraum.

[0004] Es ist bekannt, bei einer Ringspinnmaschine den An­triebsmotor mittels der durch den Absaugkanal strömen­den Luft zu kühlen, indem die Luft nach Passieren eines Filters zum Zurückhalten der mitgeführten Faden­resten gegen den Antriebsmotor geblasen wird. Wird die Drehzahl des Antriebsmotors statt durch eine mechanische Steuervorrichtung, die nur geringe Reibungswärme erzeugt, durch einen Frequenzumformer, der eine erhebliche elektrische Verlustwärme erzeugt, gesteuert, so ist auch der Frequenzumformer zu küh­len, um dessen Verlustwärme abzuführen.

[0005] Es ist Aufgabe der ersten Aspekte der vorliegenden Erfindung, die Wärmeentwicklung von Textilmaschinen herabzusetzen, die Wärmeabfuhr an Textilmaschinen zu verbessern, die Maschinen-Einzelteile vermehrt vor Flug zu schützen und die Motorabmessungen zu verringern. Ausserdem soll der Lärmwert der Textilmaschine reduziert werden. Die Aufgabe wird gelöst durch die Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2. Durch die Verwendung einer Kühlflüssigkeit kann die Betriebstemperatur der Motoren gesenkt werden, so dass die Motoren kleiner gestaltet werden können. Ausserdem wird die Verlustleistung der Motoren zahlen­mässig kleiner. Auch mechanische Abwärme von wärmeemitierenden Textilmaschinenteilen, z.B. Spindeln mit oder ohne Motor können nunmehr aus dem Spinnraum entfernt werden. Die Kühlflüssigkeitsträger umfassen, wenigstens teilweise, die wärmeemitierenden Textilmaschinenteile, so dass diese Teile vermehrt vor Flug geschützt sind. Auch dient der Kühlflüssigkeitsträger gleichzeitig als Schallschlucker, so dass der Lärm gesenkt wird. Ein separates Rückkühlsystem ist unnötig, da eine Ringspinnmaschine bereits einen Absaugluftkanal auf­weist. Die Flüssigkeitskühlung ist unabhängig von der Motorendrehzahl und somit vom Lüfter auf der Rotorwelle. Durch die erfinderische Lösung gemäss Anspruch 10 können Umrichter auf bedienungsfreundli­cher Höhe und gleichzeitig nicht-behindernd positio­niert werden. Es ergibt sich gleichzeitig die Möglich­keit, auch hier den Umrichtern Wärme zu entziehen, insb. wenn die wärmeemitierenden Umrichterteile direkt an dem Stützbalken befestigt werden.

[0006] Dem zweiten Aspekt der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verlustwärme auf eine einfache effiziente und platzsparende Art und Weise aus der Maschine abzuführen. Die Aufgabe kann dadurch gelöst werden, dass die Verlustwärme mittels durch den Absaugkanal strömender Luft abgeführt wird. Diese Lösung ist aus der DE-OS 31 13 909 (Fig. 4 und 5) bekannt, wobei letztgenannte Lösung nur dann verwendet werden kann, wenn die Verlustwärmequelle (bzw. -quellen) direkt an bzw. in dem Kanal angeordnet werden kann (können).

[0007] Der zweite Aspekt dieser Erfindung ist gegenüber der letztgenannten Lösung dadurch gekennzeichnet, dass die Verlustwärmequelle über einen Kühlmittelkreislauf mit dem Absaugkanal zur Wärmeübertragung verbunden wird.

[0008] Der Verlustwärmequelle kann insbesondere durch Leistungselemente bzw. Leistungsmodule (z.B. Lei­stungshalbleiter) der Energieversorgung des Maschinen­antriebs gebildet werden.

[0009] Die Verlustwärmequelle kann aber eine Mehrzahl von Verlustwärme emittierenden Teilen beinhalten, z.B. sowohl einen Antriebsmotor als auch die Energiever­sorgung dafür. Vorzugsweise wird dann ein Motor mit eingebautem Kühlsystem gewählt und derart mit dem Kreislauf verbunden, dass die Kühlflüssigkeit des Kreislaufs durch das Kühlsystem des Motors läuft.

[0010] Die Verlustwärmequelle kann auch Steuerungselemente, z.B. Steuerungselektronik bzw. Steuerschaltungen, um­fassen.

[0011] Die Verlustwärmequelle kann direkt oder indirekt mit dem Kreislauf gekoppelt werden. Bei indirekter Koppe­lung der Wärmequelle mit dem Kreislauf kann eine Luft­ strömung zur Uebertragung der Wärme von der Quelle zum Kreislauf ausgenutzt werden. Wo die Verlustwärme­quelle Teile beinhaltet, die empfindlich auf den Zustand ihrer Umgebung reagieren, muss die Luft­strömung gegebenenfalls behandelt werden, bevor sie zur Übertragung der Verlustwärme ausgenutzt wird, z.B. Halbleiter reagieren empfindlich gegenüber Staub, sodass Übertragungsluft gefiltert werden sollte, bevor sie an den Halbleiter vorbeiströmen. Die Verlustwärmequelle kann durch einen Schrank vom Saal getrennt werden.

[0012] Die Verlustwärmequelle kann aber direkt mit dem Kreis­lauf gekoppelt werden. Dies bedeutet, dass die Ver­lustwärmequelle entweder
- an einen Kreislaufteil, bzw. in der unmittelbaren Nähe eines Kreislaufteils, oder
- an einem wärmeübertragenden Element bzw. in der unmittelbaren Nähe eines wärmeübertragenden Elementes
montiert ist, wobei das wärmeübertragende Element (z.­B. ein Flüssigkeitskühlkörper) in Berührung mit einem Kreislaufteil steht.

[0013] Der Kreislauf umfasst vorzugsweise einen Teil, welcher sich (in Längsrichtung der Maschine) dem Ab­saugkanal entlang erstreckt. Dieser Teil des Kreis­laufs kann eine solche Länge aufweisen, dass im Be­trieb die abzuführende Wärme an die Luft im Absaug­kanal abgegeben wird. Vorzugsweise erstreckt sich dieser Teil im wesentlichen über die ganze Länge des Kanals.

[0014] Der die Verlustwärme an die Absaugluft abgebende Teil des Kreislaufs kann direkt der Absaugluft ausgesetzt werden, z.B. er kann innerhalb des Kanals selbst ver­laufen. Er kann aber auch von der allenfalls staubi­gen und Fasern bzw. Fadenreste tragenden Luft ge­trennt werden; er kann z.B. derart an der Aussen­fläche des Kanals angeordnet werden, dass die Verlust­wärme über die Kanalverschalung an die Luft übertra­gen wird. Im letzteren Fall sollte die Anordnung der­art getroffen werden, dass die Wärmestrahlung vom Kreislaufteil in einer Richtung vom Kanal weg genü­gend klein gehalten wird. In einer vorteilhaften Va­riante wird eine Kühlleitung in der Wandung des Kanals integriert.

[0015] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 Ein Kühlschema an einer Ringspinnmaschine

Fig. 2 Einen Querschnitt durch eine Spindelbank gem. eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 Einen Querschnitt durch eine Spindelbank mit einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 Einen Querschnitt durch eine Spindelbank mit einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 Eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf eine Spindelbank mit einem vierten und einem fünften Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 Einen Querschnitt durch eine Spindelbank mit einem sechsten Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 Einen Querschnitt durch einen Umrichterkas­ ten, und

Fig. 8 Eine Teilseitenansicht auf die Umrichterkäs­ten von Fig. 7.

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Kühlan­ordnung einer Ringspinnmaschine gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung;

Fig. 10 eine gegenüber Fig. 9 abgewandelte Kühlan­ordnung;

Fig. 11 ein Querschnitt eines abgewandelten Flugab­saugkanals in schematischer Darstellung;

Fig. 12 der Ausschnitt A in Fig.11 im vergrösserten Masstab;

Fig. 13 ein Absaugkanal in Sektionsbauweise in per­spektivischer Darstellung;

Fig. 14 eine Prinzipskizze;

Fig. 15 die indirekte Wärmeübertragung an den Kreis­lauf,

Fig. 16 ein Kühlkanal mit einer gespannten Kühl­schlaufe, wobei die Spanneinrichtung im Kühl­kanal liegt, und

Fig. 17 die Kühlschlaufe nach Fig. 16 mit der Spann­einrichtung ausserhalb des Kühlkanals.

Fig. 18 eine weitere Variante der indirekten Wärme­ übertragung an den Kreislauf.

Fig. 19 ein profilgezogener Absaugkanal (z.B. aus Aluminium) in Sektionsbauweise mit integrier­ten Kühlleitungen.

[0016] Fig. 1 zeigt einen Endkopfteil 2 einer Textilmaschine mit einem Ventilator 3, der Luft aus einem mit den Streckwerkrollen der Spinnstellen in Verbindung stehenden Absaugluftkanal 4 ansaugt und die Luft durch einen Filter 6 und über einen Abluftkanal 7 und Bodenkanäle 8 aus dem Spinnraum ins Freie führt. Im Luftstrom 12 im Abluftkanal 7 ist eine erste Rohrwick­lung 9.1 angeordnet, die Teil eines, einen geschlosse­nen Kreislauf bildenden ersten Kühlflüssigkeitsträ­gers 10.1 ist. Durch den Luftstrom wird so die warme Kühlflüssigkeit rückgekühlt und die erste Rohrwick­lung 9.1 stellt die Rückkühlpartie dar. Wenn nötig, kann eine Zirkulationspumpe 11 der Kühlflüssigkeit, hier Wasser, eine Strömung erteilen. Um einen Endkopf­motor 13 ist ein Kühlmantel 14 angeordnet. Es handelt sich hier um einen Einbaumotor, d.h. die Einbauteile, der Rotor und der Stator, sind in einer zylinderförmi­gen, für Kühlzwecke geeigneten Motorhaube montiert. Die Einrichtung nach Fig. 1 enthält einzeln angetrie­bene Spindeln 15, so dass sich ein zentraler Spindel­antriebsmotor erübrigt. Der Endkopfmotor 13 kann entweder ein Hilfsmotor für den Streckwerkantrieb oder für die Hubbewegung oder auch ein nicht im End­kopf untergebrachter Sektionsmotor darstellen. Nach den Figuren 2 bis 6 sind die spindeln 15 auf einer Spindelbank 17 montiert. An den Spindeln 15 führt der zweite Kühlflüssigkeitsträger 10.2 vorbei, der in seiner zweiten Rohrwicklung 9.2 rückgekühlt wird. Eine weniger vorteilhafte Lösung ergibt eine Rohrwick­ lung 9.2.1 im Absaugluftkanal 4. Auch die gleichzei­tige Anwendung von Rohrwicklungen 9.2 und 9.2.1 ist möglich. Durch einen in der Textilmaschinenmittelebe­ne angeordneten Stützbalken 18, woran Umrichterkästen 19 hängend befestigt sind, führt ein dritter Kühl­flüssigkeitsträger 10.3 mit seiner dritten Rohrwick­lung 9.3 im Abluftkanal 7.

[0017] In Fig. 2 ist ein, eine Spindel 15 antreibbarer, Einzelspinnantriebmotor 25.1 auf dem horizontalen Schenkel 26 der Spindelbank 17 montiert. Es handelt sich hier um eine Ausführung, die ein Schwenken des nach unten ragenden Spindelgehäuses 27 um seine vertikale Achse erlaubt. Zu diesem Zweck ist eine elastische Gummiunterlage 29 von Nöten. Das Spindel­gehäuse 27 ragt in einen Kühlwasser enthaltenden Hohlraum 30 eines gestreckten Teils des Kühlflüssig­keitsträgers 10.2, wobei das Spindelgehäuse 27 direkt mit dem Wasser in Berührung kommt. Hier ist der Flüssigkeitsträger 10.2 durch Extrusion einstückig mit der Spindelbank 17 angeformt und mit dem Spindel­gehäuse 27 mittels einer flexiblen Lippendichtung 31 elastisch, aber lösbar verbunden, damit einerseits das unter einem geringen (ca. 30mmWS) Druck stehende Wasser nicht entweichen kann, während andererseits die Schwenkmöglichkeit des Spindelgehäuses 27 gewähr­leistet ist. Die Reibungsverlustwärme im unteren Bereich des Spindelgehäuses 27 kann somit direkt dem Wasser übertragen werden. Die mechanische und die elektrische Verlustwärme werden durch Wärmeleitung in den unteren Bereich des Spindelgehäuses 27 geführt, so dass auch der Motor 25.1 gekühlt wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Kühlwasser an einer Maschinenlängsseite in eine Richtung und auf der anderen Maschinenlängsseite in die entgegengesetzte Richtung geführt, wobei ein flexibles Rohr aus Metall oder Kunststoff die beiden Spindelbänke 17 verbinden kann. Es sollte einleuchten, dass bei einer höhen­bewegbaren Spindelbank 17 flexible Röhre bzw. Zwi­schenstücke notwendig sind. Berechnungen (s. auch Wiedermann/Kernenberger -Konstruktion elektrischer Maschinen, 1967") haben ergeben, dass sogar bei einem Temperaturunterschied von 10 C zwischen dem warmen (40 C) und dem gekühlten (30 C) Kühlwasser beträcht­liche Wärmemengen (10 W proSpinnstelle) eingefangen werden können und dass in den meisten Fällen die normal angesaugte Luftmenge für die Rückkühlung aus­reicht. Ausserdem entfällt die konventionelle Luft­kühlleistung der Lüfter von umgerechnet ca. 1.4 Watt pro Spinnstelle (Wiedermann Gleichung 278, S. 550). Die Förderleistung der Zirkulationspumpe 11 für den Wasserkreislauf bei einem Durchfluss von 2,4 l/s und einem Rohrdurchmesser von 25mm inkl. Umlenkungs­verluste liegen im Bereich von 0,3 Watt (Wiedermann, S. 68). Für eine Spinnmaschine mit 1000 Spindeln ergibt sich eine Energieersparnis von ca. 1 kW.

[0018] Der Antriebmotor 25.2 in Fig. 3 hat keine elastische Unterlage 29, weil das Spindelgehäuse 27 an sich nicht schwenkbar ausgeführt ist (Die Auslenkungen des Spindeldornes erfolgen im Spindelgehäuse 27). Ein länglicher Trog 34 wird als Teil des Kühlflüssigkeits­trägers 10.2 unten am Schenkel 26 wasserdicht ange­schraubt, wobei für jede Spinnstelle ein Blindloch 35 gebohrt ist. Dadurch wird das Spindelgehäuse 27 an seinem unteren Ende in seiner genauen Stellung positioniert. Die Schwingungen der Spindel 15 können so besser absorbiert werden, sodass auch der Lärmwert der Textilmaschine gesenkt wird. Die Wärmeübertragung bzw. Wärmeleitung von wärmeemitierenden Teil in Form des Antriebmotors 25.2 auf das Spindelgehäuse 27 ist hier durch das Fehlen der Gummiunterlage 29 besser. Das untere Lagerschild 36 des Motors 25.2 ist zum Zwecke der Befestigung mit der Spindelbank 17 örtlich radial vergrössert.

[0019] Das in Fig. 4 dargestellte Spindelgehäuse 27 durch­quert den einstückig mit der Spindelbank 17 verbunde­nen Kühflüssigkeitsträger 10.2 und ist ausserhalb an seinem unteren Ende durch einen aufgeschraubten Ring 39 oder eine Mutte lösbar fixiert. Das Spindelgehäuse 27 berührt das Kühlwasser nicht direkt, sondern ist vom Wasser durch eine Wandung 40 eines Durchquerungs­bereiches getrennt. Dieser Durchquerungsbereich ist Teil der Extrusion 17, 10.2 und ist somit durch­gehend, so dass zwei getrennte Flüssigkeitskanäle 41.1 und 41.2 gebildet werden, die einen Zu- und Abfuhrkanal an einer Maschinenseite bilden. Um Luft­spalten zwischen dem Spindelgehäuse 27 und der Wandung 40 und damit einen schlechten Wärmeübergang zu eliminieren, ist eine wärmeleitende Paste vorge­sehen. Die Wandung 40 kann zum Zwecke einer besseren Wärmeübertragung eine gerippte Oberfläche 42 aufwei­sen.

[0020] Der Kühlflüssigkeitsträger 10.2 kann gemäss Fig. 5 Teilträger 46 aufweisen, die individuell mittels See­gerringe oder dergleichen mit jedem Spindelgehäuse 27 lösbar verbunden sind. Die einzelnen Teilträger 46 sind durch flexible Schläuche bzw. Röhre bzw. Kanäle miteinander verbunden. Obgleich ein Motor 25.2 hier Anwendung findet, kann auch ein Motorentyp 25.1 mon­tiert werden, da die Spindelgehäuse 27 schwenkbar montiert werden können.

[0021] Auch die Ausführung nach Fig. 6 hat einen Trog 34, hier jedoch mit auswechselbaren, zylinderförmigen Ein­sätzen 50, die je ein Spindelgehäuse 27 (mit wärme­leitender Paste) umschliessen und den Trog 34 oben wasserdicht abschliessen. Dadurch kann der Motor 25.2 samt Spindelgehäuse 27 ohne zusätzliche Massnahmen, z.B. Wasserdrucksenkung, ausgetauscht werden. Ein zu­sätzlicher Vorteil besteht darin, dass der längliche Trog 34 an sich mit einer ausreichenden Festigkeit hergestellt werden kann (am besten einer Aluminium­extrusion), während die Einsätze 50 dünn gewählt werden könne. Tiefgezogene, dünne Kupfereinsätze 50 können vorteilhaft sein.

[0022] In Fig. 5 ist ebenfalls eine Ausführung gezeigt, bei welcher die Motoren 25.2 selber direkt gekühlt wer­den. Dies kann auf sichere Art geschehen, indem die Lamellenträger 54 bzw. Statorhalteelemente vertikale, die Lamellen 56 nicht berührende Kühlwasserkanäle 55 aufweisen, die mit Rundkanälen 57 im etwas ver­grössert dargestellten unteren Lagerschild 36 und im oberen Lagerschild 58 in Verbindung stehen. Auch hier sind flexible Schläuche 47 zwischen den Motoren 25.2 vorgesehen. Alle Motoren 25.2 sind hier kühlmässig in Serie geschaltet, es sind aber auch andere Schal­tungen, z.B. eine Parallelschaltung oder eine sektionsweise Serieschaltung möglich.

[0023] Die Figuren 7 und 8 beziehen sich auf Umrichter. Ein Umrichterkasten 19 ist hängend an einem Stützbalken 18 befestigt. Der Stützbalken 18 ist aus extrudiertem Aluminium und weist zwei Kühlwasserkanäle 63.1 und 63.2 auf. Hier ist ein I-förmiger Balken 64 zwischen dem Stützbalken 18 und dem Bodenblech des Umrichter­kastens 19 zur Stützung desselben vorgesehen. Wärme­ emitierende Umrichterteile 67 können direkt an den gekühlten Metallteilen 18, 64 befestigt werden, so dass sie durch Wärmeleitung gekühlt werden können. Um zusätzlich auch die Luft im Umrichterkasten 19 noch etwas kühlen zu können, sind Rippen 68 vorgesehen. Im Raum oberhalb der Kühlwasserkanäle 62 können Elektro­kabel gelegt werden. Wenn sich Aufsteckstangen 69 in der Maschinenmittelebene befinden, können sie ver­kürzt werden, um als Trägerelemente der Umrichter­kästen 19 und des Stützbalkens 18 zu dienen. Die Kühlwasserverbindung zwischen den Teilstücken des Stützbalkens 18 kann durch Rohrmuffen 70 zustande kommen, wobei die Enden der Kühlwasserkanäle 63 durch Entfernung der Rippen 68 zylindrisch ausgeführt sind.

[0024] Es sollte einleuchten, dass weitere zweckmässige Ausführungen durch Kombinationen der gezeigten Beispiele möglich sind.

[0025] Der zweite Aspekt der Erfindung wird vorerst anhand der Prinzipskizze (Fig. 14) erklärt werden. VQ deutet auf eine Verlustwärmequelle, z.B. einen Antriebsmotor und/oder seine Energieversorgung, KKL auf einen Kühl­mittelkreislauf und AK auf einen Absaugkanal, z.B. der Flugabsaugkanal einer Ringspinnmaschine. Der Kreislauf KKL ist vorzugsweise ein Flüssigkeitskreis­lauf, z.B. ein Wasserkreislauf. Ein Zirkulationsmit­tel (nicht gezeigt), z.B. eine Pumpe kann die Zirku­lation des Kühlmittels im Betrieb aufrechterhalten.

[0026] Der Kreislauf KKL ist derart mit der Verlustwärme­quelle verbunden, dass die abzuführende Verlustwärme von der Quelle an das Kühlmittel übertragen wird. Verschiedene Möglichkeiten zu diesem Zweck werden anhand der anderen Figuren erläutert werden.

[0027] Der Kreislauf KKL ist auch derart mit dem Absaugkanal verbunden, dass die vom Kühlmittel aufgenommene Wärme zum grössten Teil an die Luft im Kanal abgegeben wird. Verschiedene Möglichkeiten werden auch in die­sem Fall anhand der weiteren Figuren erläutert wer­den. Fig. 14 zeigt aber auch ein vorteilhaftes Merk­mal, nämlich die Anordnung eines Kreislaufteils mit einem in Kanallängsrichtung sich erstreckenden Ver­lauf.

[0028] Es werden nun verschiedene Varianten dieses Prinzips anhand der weiteren Figuren 9 bis 13 und 15 bis 18 erklärt.

[0029] Fig. 9 zeigt den zentralen, in Längsrichtung einer weiterhin nicht gezeichneten Ringspinnmaschine ver­laufenden Flugabsaugkanal 101. An den Absaugkanal 101 ist in jeder Spinnposition ein Flugabsaugrohr 102 angeschlossen, das unterhalb des Streckwerks vor den ablaufenden, gesponnenen Faden mündet. Am Antriebs­kopf 103 der Maschine ist der Absaugkanal 101 mit einer Abkröpfung 104 versehen, in der ein Gebläse 105 angeordnet ist, das einen Saugluftstrom durch die Absaugrohre 102 und den Absaugkanal aufrechterhält. Der gemeinsame Antriebsmotor für die Spindelpositio­nen befindet sich unterhalb der Abkröpfung in einem Antriebskasten und ist mit 106 bezeichnet. Der An­triebsmotor 106 ist über einen Umformer, z.B. einen Frequenzumformer 107 an das Betriebsnetz angeschlos­sen. Mittels des Frequenzumformers wird die Drehzahl des Antriebsmotors und dadurch die Drehzahl der Spin­deln stufenlos gesteuert. Der Frequenzumformer 107 ist auf einem Kühlblock 108 (z.B. einem sogenannten Flüssigkeitskühlkörper) befestigt, um darauf seine Verlustwärme übertragen zu können. Der Kühlblock 108 und eine Umwälzpumpe 109 sind durch eine Kühlleitung 110 miteinander verbunden, sodass ein geschlossener Kühlkreislauf gebildet ist. Die Kühlleitung 110 ver­läuft in der Form einer Schlaufe 111 axial durch den Absaugkanal 101, von einem Ende 112 bis zum andern Ende 113, und wird somit ganz von der durchströmenden Absaugluft umströmt. Das Kühlmittel in der Kühllei­tung 110 ist Wasser, das von der Umwälzpumpe 109 im Kreislauf umgewälzt wird und dabei die Verlustwärme des Kühlblocks 108 aufnimmt und auf die Absaugluft überträgt, die vom Gebläse 105 abgeführt wird. Die Kühlleistung des Kühlkreislaufes ist proportional zur Länge des Absaugkanals bzw. zur Länge der Maschine und somit proportional zur deren Antriebsleitung. Statt Wasser kann auch ein anderes Kühlmittel verwen­det werden, z.B. Luft oder eine aus der Kühltechnik bekannte Flüssigkeit.

[0030] Der Motor kann auch als ein flüssigkeitgekühlter Motor gebildet werden, und das Kühlsystem des Motors kann auch in der Kühlleitung 110 integriert werden.

[0031] Die Schlaufe 111 der Kühlleitung 110 kann auf dem Boden des Absaugkanals 101 liegen. Sie kann auch gemäss Fig. 108 und 109 mittels eines Spannelements a das am Ende 113 in der Stirnwand b des Absaugkanals angebracht ist, zwischen den beiden Enden 112 und 113 des Absaugkanals gespannt werden, sodass sie die Länge des Absaugkanals freiliegend überspannt. Die Schlaufe ist dazu aus einem leichten Material, z.B. einem Kunststoff herzustellen, z.B. aus Polyaethylen, das eine sehr glatte Oberfläche hat, sodass die Abla­gerung von Flug darauf nur sehr gering ist. Es ist auch möglich, das Ende der Schlaufe durch zwei Boh­ rungen c, d in der Stirnwand e des Absaugkanals zu führen und zwischen Stirnwand und Schlaufe ein Spannelement f anzubringen.

[0032] Obschon hier von nur einem Antriebsmotor die Rede ist, können mehrere Antriebsmotoren vorhanden sein, wie dies der Fall ist bei einer Ringspinnmaschine mit Sektionsantrieb. Die Motoren liegen dann in Reihe im Kühlkreislauf und werden nacheinander vom Kühlwasser durchströmt. Falls jedem Motor ein eigener Frequenzum­former zugeordnet ist, gilt dasselbe für diese. Es sei noch bemerkt, dass nicht der Antriebsmotor und der Frequenzumrichter beide in den Kühlkreislauf auf­genommen zu sein brauchen. Es kann auch nur der An­triebsmotor gekühlt werden. Der Frequenzumformer kann sich dabei auf natürliche Weise abkühlen oder dann in einem eigenen, den Kühlkreislauf des Antriebsmotors ähnlichen Kühlkreislauf gekühlt werden.

[0033] Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 sind der An­triebsmotor und der Frequenzumformer getrennt aufge­stellt, z.B. an den gegenseitigen Enden der Maschine. Der Antriebsmotor 120, der Kühlblock 121 des Frequenz­umformers 122 und die Umwälzpumpe 123 sind durch die Kühlleitung 124 miteinander verbunden und bilden wiederum einen geschlossenen Kühlkreislauf. Von der Kühlleitung 124 verlaufen zwei Stränge 125 und 126 axial durch den Absaugkanal 127 der Maschine. Die Stränge 125 und 126 durchstossen dabei die Stirnwände 128 und 129 des Absaugkanals. Die Stränge können dabei mittels Spannmuttern in den Stirnwänden befe­stigt sein, sodass sie nicht durchhängen.

[0034] Da die Gesamtlänge des Absaugkanals gross ist, ist auch der darin angebrachte Teil der Kühlleitung lang und beitet daher eine verhältnismässig grosse Abla­gerungsfläche für Flug. In diesem Zusammenhang befin­det sich beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 die Kühlleitung ausserhalb des Absaugkanals. Der Absaug­kanal 135 ist im Bodenbereich 136 in beiden Ecken 137 und 138 mit einer rechteckigen Schulter 139 bzw. 140 versehen. An jeder Schulter liegt eine rechteckige Kühlleitung 141 bzw. 142 an, die je einen Strang eines geschlossenen Kühlkreislaufes für den Antriebs­motor, den Frequenzumformer und die Umwälzpumpe bil­den. Um den Wärmeübergangswiderstand zwischen den Strängen und dem Absaugkanal zu vermindern, ist zwischen beiden eine Schicht 143 aus einem gut Wärme leitenden Material, z.B. einer wärmeleitenden Paste oder einer Kupferfolie angebracht, wie der vergrös­serte Ausschnitt, Fig. 12, zeigt. Die Schicht gleicht die Unregelmässigkeiten der beiden sich berührenden Flächen aus.

[0035] Fig. 13 zeigt die Ausführung bei einem Absaugkanal 146, der aus mehreren Sektionen 147, 148, 149 zusam­mengesetzt ist, wie dies allgemein der Fall ist bei einer Ringspinnmaschine. Jede Sektion ist jeweils in einer Ecke über ihre Länge mit einer Kühlleitung ver­sehen, z.B. die Sektion 147 mit den Kühlleitungen 150 und 151. Die Kühlleitungen sind an beiden Enden ver­schlossen. Die Kühlleitungen einer jeden Sektion sind mit den Kühlleitungen der nächsten Sektion mittels Überbrückungsellbogen gleichen Strömungsquerschnitts verbunden. Zum Beispiel überbrückt der Ellbogen 152 die Kühlleitung 151 der Sektion 147 mit der Kühllei­tung 153 der folgenden Sektion 148.

[0036] Figur 15 zeigt die Verlustwärmequelle VQ (siehe auch Fig. 14) in einem Schrank S, welcher durch eine Trennwand TW in eine obere und eine untere Kammer unterteilt wird. Die Trennwand TW hat Öffnungen A,B, um eine Luftzirkulation zwischen den Kammern zu ermöglichen. Diese Zirkulation kann durch einen Ventilator gezwungen werden. Die Verlustquelle ist in der untern Kammer und ein Flüssigkeitskühlkörper FK in der oberen Kammer angeordnet. Körper FK überträgt Wärme aus der Luftströmung an das Kühlmittel im Kreislauf KKL. Die Verlustquelle kann sowohl die Leistungshalbleiter wie auch die Steuerungshalbleiter für den Antriebsmotor umfassen. Der Schrank S trennt diese Elektronikteile von der staubigen Luft der Umgebung, z.B. des Spinnsaals.

[0037] Es muss nun kein Austausch von Luft zwischen dem inneren Raum des Schrankes und dem Spinnsaal statt­finden.

[0038] Dieser Aspekt der Erfindung kann auch im Zusammenhang mit anderen eine Längsrichtung aufweisende Textilmaschinen (Längsteilmaschinen) verwendet werden, wenn diese Maschinen auch einen sich in der Längsrichtung erstreckenden Absaugkanal aufweisen. Beispiele von Längsteilmaschinen sind Rotorspinnmaschinen, Falschdralltexturiermaschinen, Spulmaschinen, Falschdrallspinnmaschinen, Flyer und Kämmaschinen.

[0039] Fig. 18 zeigt eine weitere Variante des Prinzips. Es sei angenommen, ein Schaltschrank S beinhalte nur Steuerungselektronik, sodass die Temperatur im Schrank S nicht sehr hoch wird (z.B. 40 Grad C) wobei aber die Verlustwärme doch noch wegzutragen ist. Der Schrank S kann mit einer Kammer K versehen werden, und die Luft aus dem Schrank S kann durch diese Kammer K zirkuliert werden (Pfeile). In der Kammer K befindet sich ein Luft/Flüssigkeit-Wärmetauscher W1, wobei die Wärme mit einer etwas geringeren Temperatur als die "Schranktemperatur" über einen Flüssigkeit-Kühlkreis KK weggetragen wird.

[0040] Der Kühlkreis KK umfasst einen Kompressor KR, welcher die Flüssigkeit komprimiert und dabei die Temperatur auf einen relativ hohen Wert erhöht (z.B. 120 Grad C). Die heisse Flüssigkeit fliesst dann durch eine Flüssigkeit / Flüssigkeit-Wärmetauscher W2, der Wärme an die Flüssigkeit in einen zweiten Flüssigkeits-­Kühlkreis KK2 mit einer Pumpe P überträgt. Dieser Kühlkreis KK2 läuft dem Absaugkanal AK entlang, wie schon für die andere Variante beschrieben. Durch die Erhöhung der Temperatur der Flüssigkeit im Kühlkreis KK1 kann der Wirkungsgrad der Uebertragung im Wärmetauscher W2 wesentlich erhöht werden.

[0041] Ein Antriebsmotor M mit einem entsprechenden Kühlsy­stem kann dem Kühlkreis KK2 angeschlossen werden.

[0042] Fig. 19 zeigt eine Variante der Ausführungen gemäss Figuren 11 bis 13. Der Absaugkanal ist aus profilge­zogenen Sektionen 154, 155 zusammengesetzt. Die Sek­tionen können z.B. aus Aluminium gebildet werden. Die Kühlleitungen 156, 157, 158, 159, zur Bildung des Kühlkreises (KKL, Fig. 14) sind in der Wandung des Kanals integriert, d.h. sie sind in dem Profilzieh­verfahren selbst gebildet. Die Leitungsteile neben­einander liegender Sektionen können durch Dichtman­schetten (z.B. Manschette 160) verbunden werden. Figur 19 zeigt die Kühlleitungen als in den Innenraum des Kanals hineinragende Wülste, d.h. der Kanal ist aussen glatt. Die Wülste könnten sich aber von der Aussenwand nach aussen erstrecken, d.h. der Kanal kann innen glatt sein. Natürlich können die Wülste nach innen und nach aussen von der Wandoberfläche hinausragen. In diesem Fall ist es ohne weiteres mög­lich, eine Mehrzahl von Kühlleitungen in der Kanal­wandung zu integrieren.

[0043] Es wird dem Fachmann klar sein, dass die beiden Aspekte der Erfindung vorteilhafterweise kombiniert werden können, sodass die Verlustwärme nicht bloss an die Luft im Absaugkanal, sondern aus dem Spinnsaal ge­tragen wird.

Ansprüche

1. Verfahren zum Abführen von Wärme aus einem Tex­tilmaschinen, insb. Ringspinnmaschinen enthalten­den Raum,
dadurch gekennzeichnet,
dass wärmeemitierende Textilmaschinenteile mittels einer Kühlflüssigkeit in mindestens einem geschlossenen Kreislauf gekühlt werden und dass die warme Kühlflüssigkeit von einem aus dem Raum geführten Luftstrom (12) rückgekühlt wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens einer in einem Raum be­findlichen Textilmaschine, insb. einer Ringspinn­maschine, mit einem aus dem Raum führbaren, von einem Ventilator (3) erzeugten Absaugluftstrom (12) und mit wärmeemitierenden Textilmaschinetei­len,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein, einen geschlossenen Kreis­lauf bildender Kühlflüssigkeitsträgerm (10) an diesen wärmeemitierenden Textilmaschinenteilen, bspw. Spindeln (15), Motoren (13, 25), Umrichter (19) vorbeiführt, dass der geschlossene Kreislauf mindestens eine Rückkühlpartie (9) aufweist und dass die Rückkühlpartie in einem Absaugluftkanal (4,7), vorzugsweise nach dem Ventilator (3) ange­ordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2 mit Spindeln (15),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Spindelgehäuse (27) direkt mit der Kühl­flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, oder indirekt über mindestens ein bezüglich Wärmekonduktivität Luft übersteigendes Medium, in Berührung kommt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kühlflüssigkeitsträger (10) einstückig mit der Spindelbank (17) der Textilmaschine angeformt ist (Fig. 2 und 4).

5. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der mit der Spindelbank (17) verbundene Kühl­flüssigkeitsträger (10) das Spindelgehäuse (27) an seinem unteren Ende positioniert (Fig. 3) oder dass der Kühlflüssigkeitsträger mit dem Spindel­gehäuse elastisch lösbar verbunden ist (Fig. 2).

6. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kühlflüssigkeitsträger (10) Teilträger (46) aufweist, die individuell mit jedem Spindel­gehäuse (27) lösbar verbunden sind (Fig. 5).

7. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Spindelgehäuse (27) den Kühlflüssigkeits­träger (10) durchquert und am unteren Ende lösbar mit dem Kühlflüssigkeitsträger verbunden ist, wo­bei der Durchquerungsbereich des Kühlflüssigkeits­trägers zwei getrennte, parallel zur Textilmaschi­nenlängsachse verlaufende, ggf. gerippte Ober­flächen (42) aufweisende Flüssigkeitskanäle (41) bilden kann (Fig. 4).

8. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Flüssigkeitsträger (10) individuell jedes Spindelgehäuse (27) umschliessende Einsätze (50) aufweist (Fig. 6).

9. Einrichtung nach Anspruch 2 mit Einzelspindelan­triebsmotoren (25), die von Statorhalteelemente (54) getrennte Lagerschilder (36,58) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Statorhalte-Elemente vertikale Kühlkanä­le (55) aufweisen, die mit Kühlkanälen (57) in den Lagerschildern in Verbindung stehen und dass flexible Kanäle (47) zwischen den Einzelspindelan­triebsmotoren vorhanden sind, wobei alle Kanäle (55,57,47) Teil des Kühlflüssigkeitsträgers (10.2) sind.

10. Ringspinn- oder Zwirntextilmaschine mit einem Ab­saugluftkanal (4) und mit Umrichtern (19) für die Drehzahlbestimmung der Spindeln (15),
dadurch gekennzeichnet
dass die Umrichter an einem etwa in der Textilma­schinenmittelebene und oberhalb des horizontal verlaufenden Absaugluftkanals (4) befindlichen Stützbalken (18) befestigt sind, wobei der Stütz­balken vorzugsweise einen Kühlflüssigkeitsträger (63) mit einem geschlossenen Kreislauf aufweist und wobei wärmeemitierende Umrichterteile (67) vorzugsweise direkt am Stützbalken befestigt sind.

11. Textilmaschine, insbesondere eine Ringspinnma­schine, mit einem in Längsrichung verlaufenden Flugabsaugkanal, einem Antriebsmotor mit gezwun­gener Kühlung und einem Umformer zur Steuerung dessen Drehzahl,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Antriebsmotor (106;120), die Steuervor­richtung (107;122) und eine im Wärme übertragen­den Kontakt mit dem Absaugkanal (101;127;135) stehenden Kühlleitung (110;124;141,142;150,151, 153) mit einer Umwälzpumpe (109;123) in einem geschlossenen Kühlmittelkreislauf liegen.

12. Maschine nach Anspruch 11,
wobei der Antriebsmotor und der Umformer am An­triebsende der Maschine angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlleitung (105) im Absaugkanal (101) liegt und die Form einer Schlaufe (111) hat, die sich über die Länge des Absaugkanals erstreckt.

13. Maschine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antriebsmotor (120) und der Umformer (122) sich je an einem Ende des Absaugkanals (127) befinden und die Kühlleitung (124) den Absaug­kanal in Längsrichtung durchquert und aus zwei Strängen (125,126) besteht, die den Antriebsmotor und den Umformer verbinden.

14. Maschine nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlleitung (141,142) sich ausserhalb des Ab­saugkanals (135) befindet.

15. Maschine nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Absaugkanal (135) im Bodenbereich (136) zu zwei Schultern (139,140) geformt ist, in der sich je ein Strang (141,142) der Kühlleitung befindet.

16. Maschine nach Anspruch 15,
mit einem aus Sektionen zusammengesetzten Absaug­kanal,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stränge (150, 151, 153) einer jeden Sektion (147, 148, 149) einen geschlossenen Abschnitt bilden und mittels eines Ueberbrückungselements (152) mit den Strängen der nächsten Sektion verbunden sind.

17. Maschine nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich zwischen den Strängen (141,142) und dem Absaugkanal (135) eine wärmeübertragende Schicht (143) befindet.

18. Eine Textilmaschine mit einem in Längsrichtung laufenden Absaugkanal und mit mindestens einer Verlustwärmequelle,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verlustwärmequelle über einen Kühlmittel­kreislauf mit dem Absaugkanal zur Wärmeübertra­gung verbunden wird.

19. Ein Verfahren zur Abführung von Verlustwärme aus einer Textilmaschine,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verlustwärme über einen Kühlmittelkreis­lauf an die Luftströmung in einen Absaugkanal übertragen wird.

Zeichnung