Die Erfindung betrifft eine Spinnereianlagen mit einer Schutzvorrichtung insbesondere hinsichtlich möglicher Brände und/oder Explosionen.
In der Spinnerei wird entflammbares bzw. brennbares Material wie Baumwolle verarbeitet. Dabei kommt es an den verschiedensten Stellen zu Reibung insbesondere zwischen zu verarbeitendem oder transportiertem Material und Verarbeitungselementen (z. B. garnierte Walzen) und/oder Transportelementen (z. B. Rohren) der Spinnereianlage. Die Reibung kann eine Erwärmung des jeweiligen Materials auf eine Temperatur verursachen, die hoch genug ist, brennbares Material wie Fasern zumindest schwelen zu lassen. Auch ist Funkenflug aufgrund beispielsweise metallischer Fremdkörper oder Steinen möglich, der zum Schwelen oder gar Entzünden der brennbaren Materialien führen kann, und dies an einer Stelle in Transportrichtung hinter der eigentlichen Funkenbildung. Handelt es sich bei diesen Materialien um Gutfasern, erfahren diese aufgrund der verursachten Verrußung eine Farbverschlechterung, was zu unerwünschtem Ausschuss führt. Handelt es sich bei den Materialien um mitgeführten Abfall (z. B. Faserverknotungen), also Fremdteilen gegebenenfalls mit enthaltenem Fasermaterial, kann dies insbesondere bei Abfallsäcken zu Explosionen ähnlich einer Mehlstaubexplosion führen, was eine enorme Verletzungsgefahr für sich in der Nähe befindliche Personen darstellt.
In der
Die
In der
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, temperaturempfindliche Sensoren einzusetzen. Diese Sensoren haben den Nachteil, dass sie nur Temperaturen bzw. Temperaturänderungen detektieren können und träge sind. Schwelt Fasermaterial vor sich hin, kann es beispielsweise in einer Kammer eines Mischers sehr lange dauern, bis die Luft über der Fasermaterialsäule ausreichend heiß ist. Insbesondere kann das Material eine Temperaturausbreitung im Raum sehr stark bremsen. Damit kann eine ganze Menge Ausschuss von im Ursprung Gutfasermaterial entstehen. Auch kann ein sich anbahnender Brand in der jeweiligen Maschine erst sehr spät erkannt werden. Dies hat zur Folge, dass bei einer Branddetektion die Maschine selbst bereits so stark beschädigt sein kann, dass sie repariert oder gar ausgetauscht werden muss, verbunden mit großem Aufwand und hohen Kosten. Zudem bleibt das Problem der vorgenannten Explosionsgefahr weiterhin bestehen, verbunden zumindest mit einem temporären Stillstand der betroffenen Maschine.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, diesen Nachteilen zu begegnen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung sieht eine Spinnereianlage mit einem Spinnereianlagen-Abschnitt vor. Dieser Abschnitt weist einen Hohlraum und eine Vorrichtung auf, deren Sensor mit seinem Detektionsabschnitt zum Hohlraum hin ausgerichtet ist. Es entsteht mithin ein Abschnitt in der Spinnereianlage, in dem die Detektion von Brandgas realisiert ist. Vorteilhafterweise ist der Abschnitt ein besonders brand- bzw. explosionsgefährdeter Bereich wie der vorgenannte Sammelbehälter.
Die Vorrichtung weist zumindest einen Sensor auf, der zumindest auf ein vorbestimmtes Brandgas, nämlich Kohlenmonoxid und/oder Kohlendioxid, anspricht. Brandgas ist im Rahmen der Erfindung ein Gas, das einen Hinweis auf schwelendes oder gar brennendes Material gibt. Der Sensor ist gestaltet, an oder in dem Spinnereianlagen-Abschnitt der Spinnereianlage so eingesetzt zu werden, dass ein Detektionsabschnitt des Sensors zu einem zu erfassenden Hohlraum dieses Abschnitts hin ausgerichtet ist. Das Detektieren des Vorhandenseins von Brandgas hat den entscheidenden Vorteil, dass die Zeitverzögerung zum Detektieren in der Regel wesentlich geringer ausfällt als bei einem Temperatursensor. D. h. der Sensor spricht viel früher an. So können sich beispielsweise die vorgenannten Explosionen vermeiden lassen oder Personen beispielsweise mittels einer Alarmvorrichtung gewarnt werden. Auch die Gefahr von Beschädigungen an Maschinen der Spinnereianlage ist verringert. Nicht zuletzt entsteht im Fall von schwelendem Gutfasermaterial wesentlich weniger Ausschuss.
Das detektierte Brandgas umfasst vorzugsweise Kohlenmonoxid. Ein auf Kohlenmonoxid reagierender Sensor hat den Vorteil, dass dieses Brandgas bereits entsteht, bevor ein Brand (oder eine Explosion) vorhanden ist. Dieses Brandgas entsteht bereits, wenn brennbares Material zu schwelen beginnt. Zusätzlich oder alternativ umfasst das Brandgas Kohlendioxid als zweites, relevantes Gas, dass beim Schwelen bzw. Verbrennen entsteht. Dies erhöht die Einsatzflexibilität.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch mehrere der vorgenannten Sensoren umfassen, sodass eine Art Detektionsmodul entsteht. Dabei kann beispielsweise ein Sensor auf Kohlenmonoxid reagieren, und ein anderer auf Kohlendioxid. Dies erhöht die Flexibilität hinsichtlich der zu detektierenden Brandgase. Auch können dadurch standardisierte Sensoren eingesetzt werden, was die Kosten gering halten hilft. In diesem Zuge umfasst die Vorrichtung vorzugsweise eine Auswerteeinrichtung beispielsweise einer logischen ODER-Verschaltung der Ausgangssignalanschlüsse aller Sensoren. Dies bewirkt, dass die gesamte Vorrichtung ein Detektionssignal abgibt, wenn nur einer der Sensoren anschlägt. Sind mehrere Sensoren vorgesehen, die dasselbe Brandgas bzw. dieselben Brandgase detektieren können, erhöht sich die Ausfallsicherheit. In dem Fall kann bei Ausfall eines somit redundanten Sensors dies beispielsweise mittels einer Alarmmeldung und/oder Anzeige nach außen hin sichtbar gemacht werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ferner einen Halteabschnitt. Der Sensor ist an dem Halteabschnitt angebracht. Der Halteabschnitt seinerseits ist gestaltet, an dem vorgenannten Spinnereianlagen-Abschnitt der Spinnereianlage angebracht zu werden. Der Halteabschnitt bildet mithin eine Art Adapter, der verschiedenartige Sensoren aufnehmen kann und selbst auf den jeweiligen Spinnereianlagen-Abschnitt der Spinnereianlage konstruktiv abgestimmt ist.
Weiterhin ist der Detektionsabschnitt des Sensors vom Halteabschnitt verdeckt. Der Halteabschnitt seinerseits weist zumindest eine Durchgangsöffnung auf, die sich von einer dem Detektionsabschnitt abgewandten Außenseite des Halteabschnitts in Richtung Detektionsabschnitt erstreckt. Damit ist der Detektionsabschnitt bzw. der Sensor selbst mechanisch geschützt, kann aufgrund der Durchgangsöffnung(en) aber weiterhin sicher das Auftreten von Brandgas detektieren.
Dabei umfasst der Halteabschnitt vorzugsweise einen Randabschnitt, der eine zugehörige der zumindest einen Durchgangsöffnung begrenzt und in Richtung der Außenseite reibungsmindernd ausgebildet ist. Dies ermöglicht den Einsatz in Transportabschnitten, in denen Material (also Fasern und/oder Fremdkörper) beispielsweise von einer Maschine (beispielsweise einem Ballenöffner) zu einer anderen Maschine (beispielsweise einem Reiniger) der Spinnereianlage transportiert wird. Solch ein Transportabschnitt ist beispielhaft ein Transportrohr. Zudem verringert dies die Gefahr, dass sich am Halteabschnitt reibendes Material entzünden kann, die erfindungsgemäße Vorrichtung also selbst einen Brandherd bilden könnte.
Die Reibungsminderung ist vorzugsweise gebildet mittels eines reibungsmindernden Materials und/oder einer reibungsmindernden Kontur. Dies sind einfache und kostengünstige Möglichkeiten, die Reibungsminderung herzustellen.
Der erfindungsgemäße Spinnereianlagen-Abschnitt umfasst einen Transportabschnitt, gestaltet, Material im Rahmen der Spinnereiverarbeitung zu transportieren. Solche Transportabschnitte können Transportrohre, ein Mischband und dergleichen sein. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Spinnereianlagen-Abschnitt einen Sammelabschnitt, gestaltet, Material im Rahmen der Spinnereiverarbeitung zu sammeln. Solche Sammelabschnitte können ein Abfallbehälter und eine Mischkammer sein. Wiederum alternativ oder zusätzlich umfasst der Spinnereianlagen-Abschnitt einen Verarbeitungsabschnitt, eingerichtet, Fasermaterial zu verarbeiten. Solche Abschnitte können beispielsweise Kardierabschnitte, Streckwerksabschnitte, Reinigerabschnitte, Wickelabschnitte, Kämmabschnitte, Gatter, Kannenablagevorrichtungen, Flyer, Spinnmaschinen, Materialleitungen, Abfallleitungen, Abluftleitungen sein. Im Ergebnis kann jeder Bereich einer Spinnereianlage mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet werden; sie ist universell einsetzbar.
Im Fall des Transportabschnitts weist der Detektionsabschnitt des Sensors vorzugsweise entgegen einer Bewegungsrichtung des transportierten Materials. Dies verbessert die Detektion von Brandgas bei bewegtem Material.
Vorzugsweise ragt der Detektionsabschnitt des Sensors bei jedem der vorgenannten Spinnereianlagen--Abschnitte in den Hohlraum hinein, was die Detektionssicherheit erhöht. Alternativ schließt der Detektionsabschnitt mit der Innenwand ab, was reibungsgünstig für vorbeibewegtes Material ist. Wiederum alternativ ist der Detektionsabschnitt in Bezug auf den Hohlraum vertieft angeordnet. Dies begünstigt die Lösung mittels Halteabschnitts.
Bei jeder der vorgenannten Spinnereianlagen-Abschnitte mit Halteabschnitt ist der Halteabschnitt so an dem Spinnereianlagen-Abschnitt befestigt, dass der Halteabschnitt in den besagten Hohlraum hineinragt. Dies verbessert die Detektion und ist insbesondere zum Einsatz bei Sammelbehältern geeignet. Alternativ schließt der erfindungsgemäße Abschnitt bündig mit einer den Hohlraum begrenzenden Innenwand ab, bildet mithin einen Teil der Innenwand. Diese Lösung bietet sich besonders bei vorbeibewegtem Material an. Wiederum alternativ ist der erfindungsgemäße Abschnitt in Bezug auf den Hohlraum vertieft angeordnet.
Der Spinnereianlagen-Abschnitt ist vorzugsweise mittels einer Spinnereimaschine, eines Transportrohrs und/oder eines Abfallbehälters gebildet oder beinhaltet diese einzeln oder in jedweder Kombination miteinander. Es kann mithin jeder Abschnitt einer Spinnereianlage mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen werden.
Vorzugsweise weist der Spinnereianlagen-Abschnitt ferner eine Auslöseeinrichtung auf. Die Auslöseeinrichtung ist erfindungsgemäß gestaltet, bei Aktivierung eine Brandhemmaktion und/oder eine Alarmaktion auszuführen. Zudem ist diese Einrichtung derart mit dem Sensor gekoppelt, dass der Sensor bei Detektion eines Brandgases diese Auslöseeinrichtung aktiviert. Eine Brandhemmaktion kann das Abgeben eines Löschmittels beispielsweise in Form von Wasser beinhalten, wenn die Auslöseeinrichtung eine Löscheinrichtung beinhaltet oder darstellt. Eine Alarmaktion kann im Aktivieren einer Signallampe bestehen, wie sie bei Spinnereimaschinen bekannt ist. Auch kann die Alarmaktion darin bestehen, eine zentrale Steuerung oder eine Bedieneinheit zu benachrichtigen.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Spinnereianlage, die einen der vorgenannten Spinnereianlagen-Abschnitte aufweist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Es zeigen:
Vorzugsweise am senkrechten Abschnitt des Kanals 6 befindet sich hier an der linken Seite ein Sensor 8, der eingerichtet ist, Brandgase in einem Hohlraum des Kanals 6 zu detektieren. Im gezeigten Beispiel handelt es sich um einen Kohlenmonoxid-Sensor.
Im oberen Bereich des Kanals 6, der die Verbindung zum oberen Ende des Sammelbehälters 7 bildet, ist eine Löschvorrichtung 9 angeordnet. Diese mündet mit ihrem hier nach unten weisenden Ende in den Kanal 6. Detektiert der Sensor 8 ein Brandgas, löst er beispielsweise über eine übergeordnete Steuerung beispielsweise in Form einer Schwellwertschaltung die Löschvorrichtung 9 aus, sodass diese in der Lage ist, beispielsweise Wasserstrahlen hier in den Verbindungsabschnitt zwischen Kanal 6 und Sammelbehälter 7 einzuleiten. Im gezeigten Beispiel kann die Löschvorrichtung 9 eine Sprinkleranlage sein.
Das Rohr 2 ist im gezeigten Beispiel kreisrund ausgebildet und weist inwendig eine umlaufende Innenwand 2a auf.
Hier im oberen Bereich des Rohrs 2 befindet sich eine Durchgangsöffnung 2b, in die ein Siebelement 13 eingesetzt ist. Das Siebelement 13 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es bündig mit der Innenwand 2a abschließt. Das Siebelement 13 weist Durchgangsöffnungen 13a auf, die sich im wesentlichen quer zur Längserstreckung des Rohrs 2 erstrecken.
An einer der Innenwand 2a abgewandten Seite des Siebelements 13 ist der Sensor 8 angeordnet. Der Sensor 8 weist einen Verstellabschnitt 8a auf. Der Verstellabschnitt umfasst beispielhaft in Richtung einer Haube 10 hervorstehende Rastvorsprünge, die kreisrund angeordnet sind. Beide Elemente 8, 13 sind in der Haube 10 untergebracht, die auf das Rohr 2 im Bereich der Durchgangsöffnung 2b aufgesetzt ist. Die Haube 10 weist an ihrer Innenseite einen Verstellabschnitt 10a auf, der gemäß
Das Verstellelement 12 weist an seinem in Richtung Haube 10 weisenden Ende einen nicht kreisrunden Querschnitt auf, mittels dessen das Verstellelement 12 vorzugsweise kraft- und/oder formschlüssig in den Verstellabschnitt 8a des Sensors 8 eingreift. Damit ist es möglich, den Sensor 8 zu verdrehen. Über das jeweilige Verrasten mit dem Verstellabschnitt 10a ist der Sensor 8 in der jeweiligen Verstellstellung arretiert.
Wie in
Hier am oberen Ende des Rohrs 2 befindet sich eine Löschvorrichtung 9, die im Fall, wenn die Sensoren 8 Brandgas detektieren, ausgelöst wird und beispielsweise über Düsen Wasserstrahlen in Richtung Schlägerwalzen 15 abgibt.
Im rechts dargestellten Knickbereich des Rohrs 2 befindet sich im unteren schrägen Abschnitt ein Sensor 8 und im oberen schrägen Abschnitt eine Löschvorrichtung 9. Diese Anordnung bewirkt, dass abgelöstes Fasermaterial dahingehend untersucht werden kann, ob aufgrund der Reibung ein Brandgas entsteht, das beispielsweise durch Erhitzen und/oder Funkenflug entstehen kann. Die Löschvorrichtung 9 ist hier beispielhaft ein Element, dass ein Brandlöschgas wie beispielsweise Stickstoff abgibt, und zwar in Richtung schräg nach unten.
Am oberen Einlass der jeweiligen Mischkammer 16 befindet sich jeweils eine Löschvorrichtung 9, die aktiviert wird, wenn für die jeweilige Mischkammer 16 ein Brandgas detektiert wird. Rechts neben der rechten Mischkammer 16 befindet sich ein weiteres Luftrohr 19, durch das hindurch überschüssige Luft aus dem Fasermaterial abgeführt werden kann. Am Ausgang des Mischer 1 rechts unten befindet sich ebenfalls eine Anordnung aus Sensor 8 und Löschvorrichtung 9. Damit ist es möglich, auch am Austritt des Mischer 1 prüfen zu können, ob Brandgas auftritt oder nicht.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungen verschränkt.
Die Anordnung des Sensors 8 gegebenenfalls mit einer örtlich vorzugsweise stromabwärts angeordneten Löschvorrichtung 9 kann an und in jedem Teil bzw. Element eine Spinnereianlage vorgesehen sein. Es ist beispielsweise möglich, den Sensor 8 an der Innenseite eine Abdeckhaube eines Streckwerks anzuordnen, sodass der Sensor 8 in jeder Strecke, Kämmmaschine, Spinnmaschine und jedem Bandwickler einsetzbar ist.
Ausgehend von der in
Das Siebelement 13 kann gleitgünstig ausgebildet sein.
Im Ergebnis bietet die Erfindung eine sehr einfache und universell einsetzbare Lösung, Brandentwicklungen sehr schnell und effektiv detektieren und gegebenenfalls auch beseitigen zu können. Nicht zuletzt wird dadurch die eingangs genannte Explosionsgefahr gemindert.
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.