CH639141A5 - Vorrichtung zum auftrennen der baumwollabgaenge einer baumwollreinigungsmaschine in gutfasern und schmutz. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auftrennen der Baumwollabgänge einer Baumwollreinigungsmaschine in Gutfasern und Schmutz. Bei der Gewinnung von Baumwolle sowie bei der Baumwollreinigung in der Spinnerei fallen Abgänge an. Die Abgänge enthalten einen hohen Prozentsatz spinnbarer Gutfasern, die meistens verloren sind, aber für die Spinnerei zurückgewonnen werden sollen. Im Stand der Technik werden die Abfälle gesammelt und als minderwertige Rohstoffe an spinnereifremde Produktionen abgegeben. Es wurde versucht, die Abgänge durch eine Anzahl geeigneter Maschinen wiederaufzubereiten. Dies gelingt zwar, doch ist der Durchsatz solcher Anlagen im Verhältnis zu den anfallenden Abgängen so hoch, dass sie nicht wirtschaftlich ausgelastet werden können. Andererseits ist ein Transport der Abgänge über grosse Strecken zu einer zentralen Weiterverarbeitung nicht wirtschaftlich, so dass solche Anlagen keine weite Verbreitung gefunden haben.

Weiter ist eine Maschine bekannt, die einfach aufgebaut ist und eine Trennung der Abgänge in Gutfasern und Schmutz bewirkt. Die Maschine ist unter dem Namen Shirley-Gerät bekannt. Die Aufgabe des Shirley-Gerätes besteht in einer vollständigen Trennung der Gutfasern vom Schmutz, wie sie für Prüfzwecke notwendig ist. Das Shirley-Gerät besteht aus einer Speisevorrichtung und einer Auflösewalze, die die Vor-reissergarnitur trägt. Durch die Fliehkraft und eine besondere Luftführung wird die trennende Wirkung erreicht. Das an den Ausscheidestellen anfallende Material wird zur vollständigen Trennung wiederholt der Speise Vorrichtung vorgelegt;

das geschieht so lange, bis die vollständige Trennung erreicht ist.

Der Stand der Technik ist unbefriedigend, weil es wie angedeutet lediglich Anlagen gibt, die sehr grosse Mengen Abgänge brauchbar aufarbeiten können. Vielerorts sind sie jedoch nicht sinnvoll einsetzbar, da nicht genügend Abfälle zur Verfügung stehen. Die im Shirley-Gerät durchsetzbaren Mengen sind so gering, dass an einen industriellen Einsatz nicht gedacht werden kann.

Die DE-B-1 202 195 zeigt die Maschine zum Öffnen und Reinigen bzw. Mischen von Fasergut, insbesondere von Baumwolle und Wollabfällen. Es handelt sich um einen Stufenöffner und einen vor dessen Einlass liegenden Schacht, dessen Boden als eine Klappe ausgebildet ist, die jeweils geöffnet wird, wenn der Schacht eine vorbestimmte Fasergutmenge enthält. Der Auslass des Stufenöffners ist dabei einerseits über ein Rohr mit einem den Schacht speisenden Kon-denser zu einem Kreislauf verbunden, in den der Einlauf des Fasergutes mündet, und andererseits mit einer Ausgangsleitung verbunden, wobei für eine alternative Verbindung mit dem Kondenser und der Ausgangsleitung eine von einem Schaltgerät gesteuerte Klappe vorgesehen ist. Durch eine entsprechende Steuerung dieser Klappe läuft das Fasergut so oft durch den Stufenöffner, bis eine ganz gleichmässige Mischung erreicht ist, wonach es über das genannte Rohr abgefördert wird. Bei dieser Maschine ist weder eine Auftrennung des Fasergutes in unterschiedlich gereinigte Fraktionen noch deren individuelle Rückführung an die Einspeisestelle vorgesehen, ebensowenig wie eine variable Steuerung des Materialflusses über unterschiedlich umlaufende Garniturwalzen. Diese Maschine ist daher in keiner Weise dazu geeignet, die Baumwollabgänge einer üblichen Reinigungsmaschine in einer wirtschaftlich vertretbaren Weise in Gutfasern und Schmutz aufzutrennen.

Die GB-A-884 245 zeigt eine Krempelmaschine, bei der die Tambourwalze in Umlaufrichtung gesehen hinter der Abnehmerwalze von einer axial hin- und herbeweglichen Saugdüse eines Gebläses gereinigt wird, wobei das so entfernte Material durch eine Düse im Bereich zwischen der Speisemulde und einer Vorwalze dem Krempelprozess wieder zugeführt wird. Dabei sollen die noch brauchbaren langen Fasern in den Prozess wieder eingeführt werden, während die zu kurzen Fasern und Verunreinigungen ausgeschieden werden sollen. Die sich somit ansammelnden Abgänge weisen jedoch erfahrungsgemäss noch einen erheblichen Anteil an brauchbaren Fasern auf, die in wirtschaftlicher Weise wiederzugewinnen erwünscht ist.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die die Abgänge aus Baumwollverarbei-tungsprozessen in besonders effizienter Weise in Gutfasern und Schmutz auftrennt, was dadurch wirtschaftlich erreicht werden soll, dass eine in ihrem Durchsatz auf den jeweiligen Baumwollverarbeitungsprozess abgestimmte Vorrichtung vorgesehen wird, die in Nachbarschaft zu diesem Hauptpro-zess betrieben werden kann, wobei die anfallenden Gutfasern wieder in den Hauptprozess eingeführt werden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Trennvorrichtung mit mehreren, miteinander in Verbindung stehenden Garniturwalzen versehen ist, die in Kardierstellung zueinander eingesetzt sind und denen jeweils Abscheidestellen für verschiedene Fraktionen zugeordnet sind, wobei die Abscheidestellen zur Steuerung des Materialflusses in der Trennvorrichtung wahlweise verschliessbar ausgebildet sind, und dass die Garniturwalzen mit gleicher Drehrichtung umlaufen und eine zunehmend starke Fliehkraftwirkung erzeugen, d.h. zunehmende Umfangsgeschwindigkeit und/oder abnehmende Durchmesser aufweisen. Die Abgänge können über eine Speisevorrichtung portionsweise einer Trenn Vorrichtung

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zugeführt und in verschiedene Fraktionen zerlegt werden. Die Fraktionen enthalten unterschiedliche Konzentrationen von Gutfasern und Schmutz im Vergleich zu den vorgelegten Abgängen. Jede Fraktion wird gesondert gesammelt und nach Durchlauf wenigstens einer Portion fraktions weise der Trennvorrichtung erneut vorgelegt. Die Trennvorrichtung wird dabei umgesteuert, d.h. jede Fraktion erfährt eine ihrem Charakter gemässe Bearbeitung. Es wurde gefunden, dass an den Abscheidestellen der einzelnen Fraktionen immer typische Materialkonsistenzen auftreten, die dann gezielt weiterbearbeitet werden.

Die besondere Weiterbehandlung kann erreicht werden, indem die Trennorgane mit geänderten Geschwindigkeiten betrieben werden. Es ist weiter möglich, bestimmte Abscheidestellen zeitweise zu schliessen und damit zu überbrücken, so dass das Material intern einen andern Weg durch die Trennorgane nimmt. Es ist weiter möglich, das Material an anderen Trennorganen unter Umgehung vorgelagerter Trennorgane einzuspeisen. Das Material durchläuft intern die Trennvorrichtung so lange, bis es in einem wirtschaftlichen Masse getrennt ist.

Das muss nicht die maximal mögliche Trennung sein. Die Gutfasern, die mit einem spezifischen Reinheitsgrad an bestimmten Abscheidestellen angereichert anfallen, können dem Hauptprozess ständig zugeführt werden, es ist aber auch möglich, wenn diese die Trennvorrichtung wiederholt passieren. Der letztendlich verbleibende Abfall wird ausgeschieden. Eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass die an die Speisevorrichtung zurückgelieferten Fraktionen einer Siebung unterworfen werden. Dabei werden die losen Schmutzpartikel abgetrennt und belasten den Prozess bzw. die eigentliche Vorrichtung nicht mehr. Als besonders geeignet haben sich hierfür Luftstrahlsiebe und Zyklone erwiesen. Es hat sich weiter gezeigt, dass die an der ersten Abscheidestelle anfallende, noch grobe Fraktion vorteilhaft kontinuierlich zurückgeführt wird. Dabei wird bei der abgeänderten Ausführungsform der lose Schmutz abgesiebt und der Rest der Fraktion an die Speisevorrichtung weitergeleitet.

Die Vorrichtung besteht aus einer Speisevorrichtung, einer Trennvorrichtung mit verschliessbaren Abscheidestellen, den Abscheidestellen zugeordneten Speichern zur Aufnahme der (unterschiedlich stark gereinigten) Fraktionen und einer internen Transportvorrichtung zur Rückführung des Materials an die Speisevorrichtung, zur Abführung der Abfälle und zum Transport der Gutfasern in den Hauptprozess. Der interne Transport wird vorzugsweise pneumatisch abgewik-kelt. Bei einem pneumatischen Transport ist eine für alle Speicher wirksame Dosiervorrichtung angeordnet. Sie hat die Aufgabe, den amorphen (zusammenhängenden) Speicherinhalt in Flocken aufzulösen, die im Luftstrom transportfähig sind. Als Arbeitsorgan genügt eine Stiftwalze den Anforderungen. In unmittelbarer Nähe der Dosiervorrichtung kann durch eine besondere Öffnung Hilfsluft zugemischt werden, wodurch der Flockenfluss im Luftstrom stabilisiert wird. Die Speisevorrichtung weist Zuführmittel auf, die eine sequentielle Speisung der Trennvorrichtung mit den einzelnen Fraktionen erlauben, ohne dass es vorher zu einer Vermischung kommt. Derselbe Zweck kann erreicht werden, indem mehrere parallele Füllschächte angeordnet sind, die abwechselnd auf eine Speisewalze arbeiten. Zum Zweck der Umgehung von Trennorganen können weitere Speisewalzen angeordnet sein. Die Trennorgane der Trennvorrichtung bestehen aus Garniturwalzen bekannter Art. Es können mehrere Walzen angeordnet sein, die zueinander in Abnahme- oder Kardierstellung stehen. Zweckmässig nimmt die Spitzenzahl und die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen zu, wobei die Durchmesser abnehmen. Die Garniturwalzen besitzen Abscheidestellen bekannter Art. Sie sind verschliessbar ausgebildet, wodurch sich in Verbindung mit einer internen Transportvorrichtung unterschiedliche Materialführungen durch die Vorrichtung ergeben bzw. verwirklichen lassen. Die Faserführungsflächen der Trennorgane können gleichfalls Garnierungen tragen. Insbesondere am ersten Trennorgan zwischen Speisewalze und erster Abscheidestelle kann eine Garnierung angeordnet werden, die nicht wie üblich in Kardierstellung zur Garnierung des Trennorganes steht. Zusammen mit Belüftungsöffnungen, die alternierend Blas- und Saugluft führen, wird das Material entstaubt. Die Garnierung wirkt als intensives Wirbelfeld, das den Staub löst. Die besondere Ausrichtung der Spitzen verhindert eine Füllung der Garnierung und die Fasern werden im Gegensatz zu den Staubpartikeln gehindert, dem Luftstrom zu folgen.

Bei der zusätzlichen Siebung in der Materialrückführung kommt neben einer Dosiervorrichtung eine Auflösevorrichtung zum Einsatz. Diese bewirkt eine intensive Durchmischung der Abgänge und der Transportluft. Insbesondere bei Verwendung eines Zyklons als Siebvorrichtung liegt die Auflösevorrichtung nahe dem Einlaufstutzen. Sie besteht aus garnierten, schnell rotierenden Walzen. Die Drehachsen der garnierten Walzen liegen vorteilhaft parallel zur Drehachse des Wirbels im Zyklon. Die Abnahme des Materials wird durch strömungsgünstige Leitbleche erleichtert, wobei zusätzlich Hilfsluft zugeführt wird. Die Vorrichtung kann eine programmierbare Steuerung besitzen. Das Programm enthält alle notwendigen Informationen um eine Portion bzw. ein Arbeitsspiel mit allen Materialdurchläufen, Geschwindigkeiten der Trennorgane und verschiedener möglicher Wege zu realisieren. Die Programmierung erfolgt nach Erfahrungswerten. Wegen der grossen Möglichkeiten in der Verfahrensführung kann die Vorrichtung ohne Umbauten durch blosses Umsteuern auf verschiedene Abgangsarten eingestellt werden. Eine vollkommenere Ausbildung der Vorrichtung sieht den Einbau von Gebern vor, die auf relevante Parameter von Abgängern bzw. deren Fraktionen reagieren. Zusammen mit einem Prozessführungssystem bekannter Art kann sich die Vorrichtung damit von selbst auf eine optimale Arbeitsweise einstellen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt die

Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung in schemati-scher Darstellung,

Fig. 2 zusätzliche Vorrichtung zur Ergänzung der erfin-dungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung in halb-schematischer Darstellung und

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Garnierung einer Faserführungsfläche.

In einer Vorrichtung nach Fig. 1 wird der aus einem Hauptprozess 1, d.h. aus einer üblichen Baumwollreinigungs-maschine stammende Abgang 2 einer Speisevorrichtung 3 zugeführt. Die Speisevorrichtung 3 speist die Trennvorrichtung 4. Die Trennvorrichtung 4 besteht hier aus drei Trennorganen 41,42 und 43, die vier Abscheidestellen 51,52,53 und 54 aufweisen, wovon drei verschliessbar ausgebildet sind. Dadurch kann der Materialfluss in der Trennvorrichtung 4 unterschiedlich gesteuert werden. Den Abscheidestellen 51, 52 und 53 sind Speicher 61,62 und 63 zugeordnet. Sie nehmen die anfallenden Fraktionen auf und geben sie an ein internes Transportsystem 7 ab. Zum internen Transportsystem 7 gehört eine Dosiervorrichtung 71, die aus einer amorphen (zusammenhängenden) Fraktion 81,82,83 Flocken erzeugt. Die Flocken können beispielsweise pneumatisch zur Speisevorrichtung 3 transportiert werden. Die Speisevorrich-

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tung 3 besitzt in der gezeigten Ausführung parallele Füllschächte 31,32 und 33, in die die einzelnen Fraktionen ohne gegenseitige Durchmischung einer Speisewalze zugeführt werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung durchlaufen die an den Abscheidestellen 5 anfallenden Fraktionen 81,82 und 83 die Trenn Vorrichtung 4 auf unterschiedlichen Wegen und mit unterschiedlichen, d.h. auf die jeweilige Fraktion abgestimmten Arbeitsgeschwindigkeiten der Trennorgane 41,42 und 43. Die Gutfasern 9 werden in den Hauptar-beitsprozess 1 zurückgeführt, während nach einer bestimmten Anzahl von Durchläufen der ausgebeutete Abfall 10 ausgeschieden wird. In dieser Art wird portionsweise weitergearbeitet.

Eine Modifikation der Vorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Innerhalb des internen Transportsystems 7 wird eine Siebvorrichtung eingefügt. Es hat sich gezeigt, dass in der ersten Fraktion 81 viele lose, d.h. nicht mit Fasern zusammenhängende Schmutzteile enthalten sind, die sofort abgetrennt werden können. Damit wird die Trennvorrichtung 4 entlastet. Es kann eine Fraktion kontinuierlich abgesiebt und rückgespeist werden. Es ist weiter möglich, dass ab Fraktionen 81,82 und 83 nacheinander abgesiebt und zurückgespeist werden. Als Siebvorrichtung wird hier ein bekannter Zyklon 101 eingesetzt, der von seinem Einlaufstutzen eine zusätzliche Auflösevorrichtung 102 besitzt. Sie erzeugt eine intensive Mischung von Material und Luft, wobei die Flocken bis zu ihren einzelnen Bestandteilen aufgelöst werden. Die dafür erforderliche, hinreichend grosse Luftmenge wird durch Hilfsluftführungen 104 zugeführt, die sowohl an der Auflösevorrichtung 102 als auch an der Dosiervorrichtung 71 münden. Sie erleichtern gleichzeitig die Materialabgabe an diesen Arbeitsstellen. Dem Zyklon 101 folgt die Speisevorrichtung 3. Die Vorrichtung nach Fig. 1

kann bei Bedarf um die Vorrichtungen aus Fig. 2 erweitert werden.

In Fig. 3 ist ein einfaches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung halbschematisch dargestellt. Als s Trennorgane sind hier miteinander in Verbindung stehende Garniturwalzen 411,422, und 433 eingesetzt. Sie besitzen ver-schliessbare Abscheidestellen 511,522 und 533. Die Garniturwalzen 411,422 und 433 sind hierbei in Kardierstellung zueinander eingesetzt. Sie weisen eine steigende Spitzenzahl io sowie eine abgestuft steigende Fliehkraftwirkung auf, d.h. dass die Fliehkraft an den Garniturwalzen von links nach rechts zunehmen soll. An der Abscheidestelle 554 kann das Material beispielsweise durch Saugluft und durch Blasluft sowie durch eine hier dargestellte Abnehmerwalze 554 abge-ls nommen werden, die mit einer Abschlagwalze 555 zusammenarbeitet. Abnehmerwalze und Abschlagwalze 555 arbeiten geräuscharm und energiesparend. Analog zur prinzipiellen Ausführung einer Vorrichtung nach Fig. 1 sind Speicher 6 und ein internes Transportsystem 7 vorhanden. 20 Eine dem Charakter einer Fraktion angepasste, variable Materialführung ist daher möglich.

In Fig. 4 ist eine besonders gestaltete Faserführungsfläche 600 dargestellt, wie sie insbesondere hinter einer Speisewalze 300 eingesetzt wird. Die Walze 300 in Fig. 4 entspricht der 25 Walze über der Garniturwalze 411 in Fig. 3. Die Ausführung der Fig. 4 dient der Erzeugung eines intensiven Reibungsund Wirbelfeldes. Die Spitzen 601 stehen nicht in Kardierstellung zu den Spitzen der Garniturwalze 411. Zwischen den Spitzen 601 münden Blasluftführungen 603 und Saugluftfüh-30 rungen 604 in wechselnder Folge. Stark staubhaltige Filterabgänge beispielsweise können so entstaubt werden. Die faserigen Bestandteile können dem Saugluftstrom 604 wegen der besonderen Ausrichtung der Spitzen 601 der Garnierung nicht folgen. Entsprechend sind die Saugluftführungen der 35 durch die Fliehkraft vorgegebenen Bewegungsrichtung entgegengesetzt.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

639 141 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Auftrennen der Baumwollabgänge einer Baumwollreinigungsmaschine in Gutfasern und Schmutz, mit einer Speisewalze (300) und einer zugehörigen Speisemulde sowie einer zugehörigen, mindestens eine hoctitourig umlaufende Auflösewalze aufweisenden Trennvorrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvor-richtung mit mehreren, miteinander in Verbindung stehenden Garniturwalzen (411,422,433) versehen ist, die in Kardierstellung zueinander eingesetzt sind und denen jeweils Abscheidestellen (511,522,533) für verschiedene Fraktionen (81,82,83) zugeordnet sind, wobei die Abscheidestellen zur Steuerung des Materialflusses in der Trennvorrichtung (4) wahlweise verschliessbar ausgebildet sind, und dass die Garniturwalzen (411,422,433) mit gleicher Drehrichtung umlaufen und eine zunehmend starke Fliehkraftwirkung erzeugen, d.h. zunehmende Umfangsgeschwindigkeit und/ oder abnehmende Durchmesser aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (411) eine vorreissartige Garnitur trägt und die nachfolgenden Walzen mit tambourartigen Garnituren versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Garniturwalzen (411,422,433) eine steigende Spitzenzahl aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserführungsflächen (600) der ersten Garniturwalze (411) Garnierungen aufweisen, die nicht in Kardierstellung zu der Garniturwalze stehen, wobei zwischen den Spitzen (601) Blasluftführungen (603) und Saugluftführungen (604) abwechselnd angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der dritten Garniturwalze (433) eine Abnehmerwalze (544) und eine Abschlagwalze (555) vorgesehen sind.