CH648872A5 - Kardierwerk. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kardierwerk der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 erläuterten Art.

Die Aufbereitung von natürlichen und künstlichen Fasern erfolgt gewöhnlich unter Anwendung des allgemein bekannten Kardierverfahrens. Dabei wird ein Fasermaterial, z.B. Baumwolle, vollständig aufgeschlossen und bis zu Einzelfasern aufgelöst, während gleichzeitig Verunreinigungen wie Staub, Saatkörner, Blätter, Stengel, unbrauchbare Kurzfasern usw. daraus entfernt werden, bevor aus den Fasern ein fortlaufendes Kardenband bzw. ein Flor gebildet wird.

Der von herkömmlichen Karden ausgeschiedene Abfall enthält neben den vorstehend genannten Verunreinigungen noch einen gewissen Anteil an brauchbaren Fasern, welcher zusammen mit dem unbrauchbaren Abfall beseitigt wird. Auf diese Weise geht im Laufe der Zeit eine beträchtliche Menge von an sich brauchbaren Fasern verloren. Es wurde bereits versucht, diese brauchbaren Fasern zurückzugewinnen, es gibt bisher jedoch noch keine wirtschaftlich arbeitenden Vorrichtungen und Verfahren für diesen Zweck.

Ein Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines wirtschaftlichen Kardierwerks für die Rückgewinnung von brauchbaren Fasern aus Kardierabfall und zum kontinuierlichen Zurückführen der rückgewonnenen Fasern zu der oder den Karden bei verringerter Freisetzung von Staub, Kurzfasern und Fremdkörpern in an das Kardieren anschliessenden Verarbeitungsverfahren.

Noch ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Kardierwerks, welches in der Lage ist, im wesentlichen sämtliche in einem Rohfasermaterial enthaltenen Verunreinigungen, wenigstens jedoch 75% derselben daraus zu entfernen.

Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Kardierwerks, welches in der Lage ist, ein vorhandenes Rohfasermaterial zu etwa 99% für die Herstellung von Kardenband oder einem anderen Zwischenprodukt von hoher Qualität zu nutzen, und durch die Herstellung von ICardenbän-dern aus einem gleichförmigen Fasergemisch und mit einem äusserst geringen Gehalt an Verunreinigungen das anschliessende Streck- oder Ringspinnen der Faser zu erleichtern.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Kardierwerks der genannten Art, welches bei hoher Leistungsfähigkeit einen äusserst geringen Wartungsbedarf hat.

Die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erläuterte Erfindung schafft somit ein Kardierwerk, mit dem Fasern, z.B. Baumwoll- und andere Fasern, vor dem Verspinnen derselben gereinigt und kardiert werden können, wobei das vorhandene Fasermaterial bei im wesentlichen vollständiger Entfernung von Fremdkörpern und Verunreinigungen genutzt wird. Die Erfindung ermöglicht damit die Herstellung von hochwertigem Kardenband bei äusserst geringem Faserverlust. Das erfindungsgemässe Kardierwerk ermöglicht auch die beim Kardieren von Fasermaterial ausgeschiedenen, aber noch brauchbaren Fasern zusammen mit Kurzfasern und anderen Verunreinigungen einer Verdichtereinrichtung zuzuführen, nach dem Verdichter die noch verwendbaren Fasern von den Verunreinigungen erneut zuzusetzen, so dass ein gleichförmiges Fasergemisch für die Bildung von Kardenband oder andere Zwecke entsteht.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Flussdiagramm eines Kardierwerks in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine schematisierte Seitenansicht einer für das erfindungsgemässe Verfahren verwendeten Karde,

Fig. 3 eine vergrösserte Darstellung eines Vorreissers und der dazugehörigen Teile der Karde nach Fig. 2 und

Fig. 4 eine vergrösserte Darstellung des Abnehmers der Karde nach Fig. 2.

In Fig. 1 erkennt man eine Anordnung von Schüttkästen für die Aufnahme von Baumwoll-Rohfaser oder anderem Fasermaterial sowie von rückgewonnener Faser. Von den Schüttkästen aus laufen die Fasern einer Mischeinrichtung und im Anschluss an diese einer Aufschliess- und Vorreinigungseinrichtung zu. Von dieser aus wird das Fasermaterial

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einer Anzahl von Karden zugeführt, in denen der Abfall von den verwendbaren Fasern getrennt wird und diese zu einem Kardenband oder Flor verarbeitet werden. Der in den Karden ausgeschiedene Abfall wird einer Verdichtereinrichtung zugeführt, in welcher leichte Verunreinigungen, Staub und dgl. von den noch verwendbaren Fasern getrennt werden. Von der Verdichtereinrichtung aus wird das einen hohen Gehalt an Verunreinigungen enthaltende Fasermaterial über eine Zubringereinrichtung einer Trenneinrichtung zugeführt, in welcher die verwendbaren Fasern von den eigentlichen Abfällen getrennt werden. Die Abfälle werden beseitigt, und die verwendbare Faser wird einem Schüttkasten zugeführt und von diesem aus dem Rohfasermaterial erneut beigemischt. Durch die Karden werden im wesentlichen sämtliche Verunreinigungen zusammen mit einem gewissen Anteil an verwendbaren Fasern aus dem Rohfasergemisch ausgeschieden. Die Beimischung der ausgeschiedenen und zurückgewonnenen Fasern zu dem Rohfasermaterial trägt in grossem Masse dazu bei, ein gleichförmiges Fasergemisch zu erhalten.

Die rückgewonnenen Fasern gelangen von der in Fig. 1 dargestellten Trenneinrichtung 17 in eine Verdichtereinrichtung 10 und von dieser in einen Schüttkasten 11. Weitere Schüttkästen 12,13,14 werden mit Rohfasermaterial, z.B. Baumwollfasern und/oder anderen natürlichen oder künstlichen Fasern beschickt. In einer Mischeinrichtung 15 werden dann die rückgewonnenen Fasern mit dem Rohfasermaterial vermischt.

Von der Mischeinrichtung 15 gelangt das Fasergemisch über eine Aufschliess- und Vorreinigungseinrichtung 16 zu einem Kardierwerk 18 mit mehreren Karden 19, in denen aus dem Fasergemisch jeweils ein Kardenband oder Flor gebildet wird. Die Karden 19 arbeiten in einer sogenannten «offenen» Einstellung und verarbeiten etwa 80 bis 95% des von der Aufschliesseinrichtung 16 zugeführten Materials zu Kardenband bzw. Flor od. dgl. Die übrigen, aus Fasern und Abfällen bestehenden 5 bis 20% des Materials werden ausgeschieden und der Trenneinrichtung 17 zugeführt.

Wie man ferner in Fig. 1 erkennt, sind den für die Erzeugung von Kardenband oder Flor verwendeten Karden 19 rechte und linke Abzugsleitungen 20,21 zugeordnet, über welche das ausgeschiedene Material einer Verdichtereinrichtung 22 zugeführt wird. Diese enthält beispielsweise eine Käfigtrommel, auf welcher sich das faserhaltige Material sammelt. Staub und kleine Schmutzteilchen werden mit einem die Verdichtereinrichtung 22 durchsetzenden Luftstrom ausgetragen und in einer Luftfilteranordnung 23 aus dem Luftstrom entfernt. Den Karden 19 sind ferner jeweils zwei Auffangbehälter 29 für das Kardenband bzw. den Flor zugeordnet.

Das in der Verdichtereinrichtung 22 angesammelte faserhaltige Material gelangt über eine Leitung zu einer Zubringereinrichtung 24 für die gleichförmige Speisung der Trenneinrichtung 17.

Die Trenneinrichtung 17 arbeitet mit einer engeren Einstellung, d.h. der Einzugsschlitz ist um ca. 50% enger eingestellt als bei den Karden 19, so dass der Anteil des hier ausgeschiedenen Abfalls etwa 5 bis 30% des zugeführten Materials beträgt. Die übrigen Öffnungen der Trenneinrichtung 17 sind ebenfalls relativ eng eingestellt, um eine möglichst vollständige Trennung der Abfälle von der rückgewonnenen Faser zu erzielen.

Während in einer herkömmlichen Anlage an einer Karde ein Faserverlust von etwa 2 bis 7% und an der Aufschliess-und Vorreinigungseinrichtung 16 ein Faserverlust von etwa 0,5 bis 3% auftreten kann, liegen die beim erfindungsge-mässen Verfahren auftretenden Faserverluste insgesamt bei nur etwa 0 bis 2%. Werden von den Karden 19 beispielsweise

20% des zugeführten Fasermaterials und bei der weiteren Verarbeitung in der Trenneinrichtung 17 etwa 5 bis 30% Abfallstoffe ausgeschieden, so ergibt sich ein auf die Gesamtmenge der verarbeiteten Faser bezogener Gesamt-Faserverlust von s 0,5 bis 2%. Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren anfallende Abfallmenge ist natürlich abhängig vom Fremdstoffgehalt des Rohfasermaterials. In einer praktischen Untersuchung wurde ein Fremdstoffgehalt des Rohfasermaterials von 4,2% ermittelt. Bei der Verarbeitung dieses Materials io fielen dann die folgenden Abfallmengen an:

An der Luftfilteranordnung

1,21%

An der Trenneinrichtung

2,22%

An der Aufschliesseinrichtung

1,43%

Insgesamt also

4,86%

ursprünglicher Fremdstoffgehalt

4,20%

Gesamtfaserverlust somit

0,66%

20 Dieser durch das erfindungsgemässe Verfahren auf weniger als 1% verringerte Faserverlust stellt einen wesentlichen Fortschritt gegenüber bekannten, mit Faserverlusten von 2 bis zu 10% arbeitenden Verfahren und Vorrichtungen dar, zumal in dem Faserverlust von 0,66% auch für eine wei-25 tere Verarbeitung nicht geeignete Kurzfasern mit eingeschlossen sind.

Wie man in Fig. 1 ferner erkennt, sind der Trenneinrichtung 17 zwei Abzugsleitungen 25,26 zugeordnet, über welche die ausgeschiedenen Abfälle einer zweiten Verdichtereinrich-30 tung 27 zugeführt werden. Die sich in der Verdichtereinrichtung 27 sammelnden Abfälle gelangen über eine weitere Leitung in einen Abfallsammelbehälter 28. Die durch die Trenneinrichtung 17 rückgewonnenen verwendbaren Fasern werden über Leitungen der Verdichtereinrichtung 10 zuge-35 führt und gelangen dann über den Schüttkasten 11 gleichförmig und in konstanter Menge zur Aufschliesseinrichtung 16. Die rückgewonnenen Fasern werden in der Mischeinrichtung 15 dem Rohfasermaterial gleichförmig beigemischt, so dass die von den Karden 19 erzeugten Kardenbänder eine 40 hohe Qualität aufweisen, was für die nachfolgende Verarbeitung wesentliche Vorteile erbringt. So weisen etwa im Streckspinnverfahren aus den Kardenbändern gesponnene Garne eine beträchtlich verbesserte Zugfestigkeit auf. Aufgrund der Reinheit der Kardenbänder ist die Ansammlung von Staub 45 an den Spindeln einer Streckspinnmaschine um bis zu 90% verringert. Die entsprechend geringere Freisetzung von Staub in den Arbeitsräumen trägt zudem zur Verbesserung der Arbeitsbedingungen bei.

Die Gleichmässigkeit des von der Mischeinrichtung 15 auf-50 bereiteten Fasergemischs hängt zum Teil von der Arbeitsgeschwindigkeit der Trenneinrichtung 17 ab. Es erweist sich dabei als zweckmässig, die Trenneinrichtung 17 wahlweise mit einer schnelleren und einer langsameren Geschwindigkeit arbeiten zu lassen, um der Mischeinrichtung 15 entspre-55 chend grössere oder kleinere Mengen von rückgewonnener Faser zuzuführen, während über die Schüttkästen 12,13 und 14 gleichbleibende Mengen von Rohfasermaterial zugeführt werden. Eine zu diesem Zweck für die Trenneinrichtung 17 vorgesehene Steuereinrichtung weist einen an der Zubringer-60 einrichtung 24 angeordneten Sensor zum Überwachen des dort vorliegenden Materialvorrats auf. Sinkt der Materialvorrat in der Zubringereinrichtung 24 unter ein vorbestimmtes Minimum ab, so schaltet die Steuereinrichtung die Trenneinrichtung 17 selbsttätig auf die langsamere Arbeitsge-65 schwindigkeit um. Falls der Materialvorrat in der Zubringereinrichtung 24 weiter bis unter einen vorbestimmten Mindestwert absinkt, wird die Trenneinrichtung 17 gänzlich abgeschaltet. Nach Auffüllung des Vorrats in der Zubringer

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einrichtung 24 wird die Trenneinrichtung 17 dann wieder mit der langsamen Arbeitsgeschwindigkeit in Gang gesetzt, und bei weiterem Anstieg des Vorrats auf die schnellere Arbeitsgeschwindigkeit umgeschaltet.

Die Steuereinrichtung für die Trenneinrichtung 17 umfasst ferner einen am Schüttkasten 11 angeordneten Sensor. Bei Zunahme des im Schüttkasten 11 enthaltenen Vorrats an rückgewonnener Faser bis zu einem vorbestimmten Höchstwert wird die Trenneinrichtung 17 auf die langsamere Arbeitsgeschwindigkeit zurückgeschaltet oder stillgesetzt, bis der Vorrat um eine vorbestimmte Menge abgenommen hat.

Eine in Fig. 2 dargestellte, einen Tambour 31, eine Speisewalze 32 und einen Abnehmer 33 aufweisende Karde 30 entspricht in ihrem Aufbau sowohl den in Fig. 1 gezeigten Karden 19 als auch der Trenneinrichtung 17, wobei die Karden 19, wie vorstehend erwähnt, mit einer anderen Einstellung arbeiten als die Trenneinrichtung 17.

Ein in Fig. 3 dargestellter vorderer Deckelschlitz 34 erstreckt sich parallel zur Welle 54 des Tambours 31 über dessen gesamte Breite und ist unten durch ein Leitblech 36 und oben durch eine Deckelwange 37 begrenzt. Die Breite des Schlitzes 34 ist zwischen ca. 12,7 mm und ca. 31,75 mm einstellbar. Das Leitblech 36 ist in einem ausreichenden Abstand - ca. 2,2 bis 3,2 mm - zum Umfang des Tambours 31 angeordnet, so dass der durch die rotierende Speisewalze 32 und den Tambour 31 hervorgerufene Luftstrom entweichen kann. Die Deckelwange 37 ist in einem kleineren Abstand von ca. 2,5 bis 8,5 mm zum Umfang des Tambours angeordnet und übergreift das Leitblech 36 um ein Stück, so dass der unter dem Leitblech 36 hinweg aus dem Schlitz 34 austretende Luftstrom umgelenkt wird. In dem Luftstrom mitgeführter Staub und leichtere Fremdkörper werden über einen Absaugkasten 38 abgesaugt, während die Fasern vom Kardenbelag 39 des Tambours 31 festgehalten werden.

Unterhalb der Speisewalze 32 erstreckt sich eine Öffnung

40 zwischen einer Abstreifleiste 41 und dem Einlaufrand 42 eines Einlaufsiebs 43 parallel zur Welle 35 der Speisewalze 32 über deren gesamte Breite. Die Breite der Schlitzöffnung 40 beträgt ca. 38 mm und der hintere Rand der Abstreifleiste 41 ist in einem Abstand zwischen ca. 0,8 und 6,3 mm zur Speisewalze einstellbar. Der Einlaufrand 42 des Siebs 43 ist auf einen Abstand zwischen ca. 0,25 und 6,35 mm zur Speisewalze einstellbar. In einer gebräuchlichen Einstellung beträgt der Abstand zwischen dem hinteren Rand der Abstreifleiste

41 und der Speisewalze 32 ca. 2,3 mm und der Abstand zwischen dem Einlaufrand 42 des Siebs 43 und der Speisewalze 32 ca. 0,25 mm.

Oberhalb einer Zubringerwalze 45 ist an der Oberseite der Speisewalze 32 eine weitere Schlitzöffnung 44 durch den hinteren Rand eines Speisewalzendeckels 46 und einer Deckelwange 47 begrenzt. Die Breite der Schlitzöffnung 44 ist zwischen ca. 3 mm und 25,4 mm einstellbar, und der Deckel 46 verläuft in einem gewissen Abstand zum Umfang der Speisewalze 32, um den Durchtritt der von der rotierenden Speisewalze 32 mitgerissenen Luft zu ermöglichen. Die Deckelwange 47 ist in einem kleinen Abstand von ca. 0,4 bis 8,7 mm zum Umfang der Speisewalze 32 einstellbar.

Unterhalb der Speisewalze erstreckt sich eine weitere Öffnung 48 zwischen einem Zubringertisch 49 und einer Nase 50 der Abstreifleiste 41 parallel zur Welle 35 über die gesamte

Breite der Speisewalze 32. Durch Verwendung von Abstreifleisten 41 unterschiedlicher Länge sind verschiedene Ergebnisse erzielbar. Eine längere Abstreifleiste erbringt einen minimalen Faserverlust, während eine kürzere Abstreifleiste die grösstmögliche Ausscheidung von Verunreinigungen ermöglicht.

Fig. 4 zeigt eine vergrösserte Ansicht des Abnehmers 33 mit einer Schlitzöffnung 51 zwischen einem Leitblech 52 und dem Tambour 31. Das Leitblech 52 ist auf einen Abstand von ca. 1 bis 1,5 mm zum Tambour 31 einstellbar. Eine dem Leitblech zugeordnete vordere Deckelwange 53 ist auf einen kleineren Abstand von ca. 0,25 bis 0,8 mm zum Tambour 31 einstellbar. In diesem Bereich herrschen ähnliche Strömungsverhältnisse wie vorstehend in bezug auf den Schlitz 34 beschrieben.

Zum Verständnis der Funktion der verschiedenen vorstehend beschriebenen Öffnungen ist davon auszugehen,

dass jedes Fasermaterial, einschliesslich vorgereinigter Baumwollfaser, verschiedene Arten von Verunreinigungen enthält, z.B. feinen Staub, feine Teilchen von Saatkörnern, Blättern und Stengeln sowie Sand und andere Fremdstoffe. An den Fasern bleiben grössere Teilchen von Saatkörnern, Saathülsen, Stengeln usw. hängen und müssen vor der Bildung des Kardenbands oder Flors entfernt werden. Die in Fig. 3 gezeigte Öffnung dient zum Ausscheiden von schwereren Fremdkörpern wie Saat- und Stengelteilen aus der Faser. Die Öffnung 40 dient zum Ausscheiden von leichteren Verunreinigungen wie Staub und kleineren Fremdkörpern. Die Öffnungen 34,44 und 51 dienen zum Entfernen von feinem Staub und kleineren, nicht an den Fasern anhaftenden Fremdkörpern.

An den Fasern anhaftende Verunreinigungen werden nicht oder nur in einem geringen Masse an den Öffnungen 34,40, 44 und 48 ausgeschieden. Derartige Verunreinigungen werden durch das Kardieren von den Fasern gelöst und anschliessend über die Öffnung 51 ausgeschieden.

Das Ausscheiden der Verunreinigungen aus den Fasern geschieht unter Einwirkung von Fliehkräften, pneumatischen Kräften, Schwerkraft und mechanischen Kräften. An den Öffnungen 40 und 48 sind vorwiegend Fliehkräfte wirksam, während an den Öffnungen 34,44 und 51 überwiegend pneumatische Kräfte wirksam sind. An der Öffnung 48 kommen ausserdem mechanische Kräfte zum Ausscheiden von gröberen Fremdkörpern aus der Faser zur Wirkung. An den Schlitzen 48 und 40 spielt zusätzlich die Schwerkraft eine Rolle.

In der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind die Öffnungen 34,40,44,48 und 51 an den die Faser zu einem Kardenband oder Flor aufbereiteten Karden 19 für die grösstmögliche Ausscheidung von Fremdstoffen eingestellt, während sie an der Trenneinrichtung 17 zur Verringerung der Faserverluste möglichst eng eingestellt sind. Die optimale Abstimmung der vorstehend genannten zentrifugalen, pneumatischen und mechanischen Kräfte gewährleistet die wirksame Ausscheidung von Fremdkörpern und Verunreinigungen.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern erlaubt die verschiedensten Abwandlungen desselben im Rahmen der Ansprüche.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Kardierwerk für Kurzfasern und Verunreinigungen enthaltendes Fasermaterial, das mit einer Anlage zur kontinuierlichen Rückgewinnung von brauchbaren Fasern aus von dem Kardierwerk angeliefertem Kardierabfall und zur Rückführung von rückgewonnenen Fasern zum Kardierwerk zu einer Produktionseinheit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kardierwerk (18) mindestens eine Karde (19) zum Aufbereiten des grössten Teils des Fasermaterials für eine weitere Verarbeitung und zum Ausscheiden im wesentlichen des gesamten Gehalts an Kurzfasern und Verunreinigungen umfasst und die Faserrückgewinnungsanlage eine Trenneinrichtung (17) zum Aufteilen des von der mindestens einen Karde (19) angelieferten Kardierabfalls in brauchbare Fasern und Abfall enthält.

2. Kardierwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserrückgewinnungsanlage einen nach der mindestens einen Karde (19) angeordneten ersten Verdichter (22) für den Kardierabfall enthält.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Kardierwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kardierwerk (18) mehrere Karden (19) enthält.

4. Kardierwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserrückgewinnungsanlage einen zweiten, an die Trenneinrichtung (17) angeschlossenen Verdichter (10) enthält.

5. Kardierwerk nach den Ansprüchen 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Schüttkasten (11) für die Aufnahme von rückgewonnenen brauchbaren Fasern sowie eine Auf-schliess-Vorreinigungseinrichtung (16) und ein mindestens eine Karde (19) enthaltendes Kardierwerk (18) sowie durch eine zwischen dem ersten Verdichter (22) und der diesem nachgeschalteten Trenneinrichtung (17) angeordneten Zubringereinrichtung (24).

6. Kardierwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (17) wenigstens mit dem einen Schüttkasten (11) verbunden ist.

7. Kardierwerk nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Trenneinrichtung (17) wenigstens eine Karde (30) enthält.

8. Kardierwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung (15) wenigstens einen zum Aufnehmen der rückgewonnenen brauchbaren Fasern vorgesehenen Schüttkasten (11) aufweist.

9. Verfahren zum Betreiben des Kardierwerks nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zu kardierende Fasermaterial zu einer Aufschliess- und Vorreinigungseinrichtung ( 16) transportiert und von dort zu der wenigstens einen Karde (19) eines Kardierwerks (18) geführt wird, in welcher der grösste Teil des Fasermaterials für die weitere Bearbeitung aufbereitet und der aus verunreinigten Fasern und Kurzfasern bestehende Kardierabfall ausgeschieden und zu einem Verdichter (22) und danach zu einer Trenneinrichtung (17) geführt wird, in welcher der verdichtete Kardierabfall in wiederverwendbare Fasern und Abfall getrennt wird, und dadurch, dass die wiederverwendbaren Fasern erneut der Karde zugeführt werden.