CH713139A1

CH713139A1 - Schwerteilabscheider.

Info

Publication number: CH713139A1
Application number: CH01513/16A
Authority: CH
Inventors: Wolfer Tobias; Schelling Patrick
Original assignee: Rieter Ag Maschf
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2018-05-31
Also published as: CN108070919A; EP3323916A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwerteilabscheider (11) zur Ausscheidung von Schwerteilen (21) aus einem Luft-Faserflocken-Strom (19) mit einem Eintrittskanal (1), einem Austrittskanal (3) und einem Ausscheidungskanal (2), wobei unterhalb des Ausscheidungskanals (2) ein Ausscheidebehälter (10) oder eine automatische Absaugung angeordnet ist. Der Eintrittskanal (1) ist über einen Bogen (4) mit dem Austrittskanal (3) verbunden und der Ausscheidungskanal (2) ist unterhalb des Austrittskanals (3) angeordnet. Der Austrittskanal (3) und der Ausscheidungskanal (2) sind in einer Flucht angeordnet.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Schwerteilabscheider mit mindestens einem Eintrittskanal und mindestens einem Austrittskanal sowie einem Ausscheidungskanal mit einem unterhalb des Ausscheidungskanals angeordneten Ausscheidebehälter.

[0002] Derartige Schwerteilabscheider werden in Spinnereien in der sogenannten Putzerei eingesetzt. Die in den Spinnereien verarbeitete Baumwolle ist ein Naturprodukt, das nach der Ernte und der anschliessenden Entfernung der Samen zu Ballen gepresst an Spinnereien geliefert wird. Vor allem während diesen ersten Prozessschritten können Verunreinigungen in Form von Fremdkörpern wie Schwerteile aus Metall, Stein, Holz, Plastik, Gummi etc. sowie Seile und Schnüre in die Baumwolle gelangen. Auch Verunreinigungen wie Stängel, Schalenreste, Blatt-Teile oder dergleichen sind Bestandteile, die als Schwerteile anzusehen sind. Diese Schwerteile bilden sowohl eine Gefahr der Beschädigung der Spinnereimaschinen, als auch für Einbussen der Qualität des Endprodukts. Die frühzeitige Entfernung dieser Schwerteile ist denn auch eine wichtige Aufgabe in der Putzerei.

[0003] Die einzelnen Baumwollfaserflocken werden von den Baumwollballen abgetragen und dann mit Hilfe eines pneumatischen Transports zwischen den verschiedenen Bearbeitungsstellen der Putzerei in Form eines Luft-Faserflocken-Gemisch weiter transportiert.

[0004] Die US 2 668 330 beschreibt einen Reiniger für ein Luft-Faserflocken-Gemisch. Dabei wird ein senkrecht nach oben führender Kanal auf der einen Seite mit Turbulenzblechen bestückt, auf der gegenüberliegenden Seite ist ein Rost als Zwischenwand eingebaut. Der Kanal beschreibt einen leichten Bogen, wobei die Turbulenzbleche auf der Bogeninnenseite angeordnet sind. Die Strömung wird einerseits durch die Zentrifugalkraft und andererseits durch die verursachten Turbulenzen gegen den Rost geführt. Der Rost halt die Baumwollflocken zurück, wohingegen die Schmutzpartikel durch den Rost hindurch geschleudert werden und in einem sich hinter dem Rost befindlichen Kanal gesammelt werden.

[0005] In der EP 1 418 258 ist ein Festkörperausscheider beschrieben, welcher für hohe Volumenströme von Faserflocken eingesetzt wird. Die Offenbarung zeigt einen Ausscheidekanal, welcher durch einen Rost von einem Ausscheidebehälter getrennt ist und einen wesentlich grösseren Querschnitt als der Zuführkanal aufweist. Der eintretende Förderstrom verliert an Geschwindigkeit, worauf schwere Teile absinken und entweder durch den Rost hindurch fallen oder am Ende des Rostes in den Ausscheidebehälter gelangen. Die mit den Festkörpern nach unten gerissenen Baumwollflocken werden durch den Rost aufgehalten und von der austretenden Luft mitgerissen. Umso höher nun die Fördergeschwindigkeit ist, desto stärker wird der Sog. Dadurch wird bei grösseren Geschwindigkeiten der Bereich, in welchem eine gute Reinigung erreicht werden kann, immer kleiner.

[0006] Weiter offenbart die CN 201 047 004 Y einen Schwerteilabscheider, bei welchem der Förderstrom durch einen Förderkanal in einem Bogen über einen Rost geführt wird.

[0007] Alle drei Vorrichtungen zur Ausscheidung von Fremdkörpern respektive Schwerteilen sind für eine bestimmte Fördermenge oder zumindest einen engen Bereich einer Fördergeschwindigkeit auszulegen. Eine Änderung der Auslegungsdaten hat zwangsläufig eine Änderung der geometrischen Abmessungen zur Folge. Dies führt zu Schwierigkeiten vor allem bei Produktionssteigerungen von bereits bestehenden Anlagen, wo die möglichen Platzverhältnisse meist sehr eingeschränkt sind. Bei einer zu kleinen Auslegung ergibt sich eine schlechte Reinigungswirkung. Ist die Auslegung hingegen über dem tatsächlichen Förderstrom, so hat dies eine Ausscheidung eines hohen Anteils an «Gutfasern» zur Folge.

[0008] Nachteilig an den offenbarten Bauweisen der Abscheider ist auch die Verwendung eines Rostes, welcher zur Schädigung der Baumwollfasern führen kann.

[0009] Die Aufgabe der Erfindung ist es, die vorher beschriebenen Nachteile zu beheben, insbesondere einen Schwerteilabscheider derart zu gestalten, dass er über einen grossen Fördermengenbereich einsetzbar ist und eine konstante Ausscheidungswirkung bei einer minimalen Faserschädigung erzielt.

[0010] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren, welche es ermöglichen, den Luft-FaserflockenStrom ohne den Einsatz eines Rostes von Schwerteilen zu befreien.

[0011] Erfindungsgemäss besteht der Schwerteilabscheider zur Ausscheidung von Schwerteilen aus einem Luft-Faserflocken-Strom aus einem vertikalen Eintritts- und einem Austrittskanal und einem Ausscheidungskanal. Unterhalb des Ausscheidungskanals ist ein Ausscheidungsbehälter angeschlossen. Alternativ zum Ausscheidebehälter kann eine automatische Absaugung vorgesehen sein. Der Eintrittskanal ist über einen Bogen mit dem Austrittskanal verbunden und der Ausscheidungskanal ist unterhalb des Austrittskanals angeordnet, wobei der Austrittskanal und der Ausscheidungskanal in einer Flucht angeordnet sind.

[0012] Der Luft-Faserflocken-Strom wird durch den Eintrittskanal senkrecht von oben nach unten in den Schwerteilabscheider geführt. Auf den Eintrittskanal folgt ein Bogen, wodurch der Luft-Faserflocken-Strom aus der Vertikalen ausgelenkt wird. Dadurch wirken auf die Bestandteile des Luft-Faserflocken-Stroms Zentrifugalkräfte, die zur Folge haben, dass insbesondere die Schwerteile sich an die Aussenwandung des bogenförmigen Kanalteils anlehnen. Der Bogen wird direkt in den Austrittskanal geführt. Das bogenförmige Kanalstück endet im Austrittskanal, wobei sich am Ende des Bogens in die eine Richtung der Austrittskanal und in die andere Richtung der Ausscheidungskanal befindet. Der Luft-FaserflockenStrom wird dabei am Ende des Bogens abrupt umgelenkt, was dazu führt, dass die über die Aussenwandung des Bogens geführten Schwerteile bei Erreichen des Austrittskanal aufgrund des Schwerkraft-Einflusses in den Ausscheidungskanal fallen. Die Faserflocken werden hingegen durch die Luftströmung in den Austrittskanal gesogen. Der als bogenförmiges Kanalstück ausgebildete Bogen hat zumindest im Übergang vom Eintrittskanal zum Bogen den gleichen Querschnitt wie der Eintrittskanal. Dieser Querschnitt wird nur geringfügig vergrössert im Verlauf des Bogens. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Luft-Faserflocken-Stroms aufrechterhalten. Eine Verlangsam des Luft-Faserflocken-Stroms könnte zu Verstopfungen führen.

[0013] Vorteilhafterweise ist der Austrittskanal vertikal nach oben und der Ausscheidungskanal vertikal nach unten geführt. Durch diese Ausführung ergibt sich eine optimale Ausnutzung des Schwerkrafteinflusses auf die verschiedenen Komponenten im Luft-Faserflocken-Strom.

[0014] Die durch den bogenförmigen Kanal geführten Faserflocken und Schwerteile treffen ungehindert auf die dem Bogen gegenüberliegende Wand und werden abhängig von ihrem spezifischen Gewicht entweder nach oben in den Austrittskanal abgesaugt oder fallen in den Ausscheidungskanal nach unten. Die Aussenwandung des Bogens geht am Ende des Bogens über eine gerundete Kante direkt in eine Wandung des Ausscheidungskanals über. Die innere respektive obere Begrenzung des Bogens geht ebenfalls über eine gerundete Kante in eine Wandung des Austrittskanals über. Die dem Eintrittskanal gegenüberliegende Wand ist nach oben als eine Wand des Austrittskanals und nach unten als eine Wand des Ausscheidungskanals ausgebildet. Der Austrittskanal und der Ausscheidungskanals sind somit in einer Flucht angeordnet, dabei ist zumindest eine Begrenzung beider Kanäle durch jeweils eine Wand gebildet, welche direkt ineinander übergehen und in einer gemeinsamen Ebene liegen. Dabei geht vorteilhafterweise eine dem Eintrittskanal gegenüberliegende Wand des Austrittskanals übergangslos in eine Wand des Ausscheidungskanals über.

[0015] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der den Eintrittskanal mit dem Austrittskanal verbindende Bogen einen Winkel von 80 bis 100 Winkelgraden umfasst. Dadurch kann die auf den Luft-Faserflocken-Strom wirkende Zentrifugalkraft ihre volle Wirkung entfalten. Bevorzugterweise trifft der bogenförmige Kanalteil unter einem Winkel von 80 bis 100 Winkelgraden auf den Austrittskanal.

[0016] In einer bevorzugten Ausführung weist eine Aussenwandung des Bogens einen Radius von 500 mm bis 1000 mm, bevorzugterweise 750 mm bis 850 mm auf. Unter der Aussenwandung ist diejenige Begrenzung des Bogens zu verstehen, gegen welche der Luft-Faserflocken-Strom aufgrund der Zentrifugalkraft gepresst wird. Bei einem zu geringen Radius wird die Zentrifugalkraft zu hoch und es kann keine Trennung der Schwerteile von den Faserflocken erfolgen. Bei einem zu grossen Radius werden die Schwerteile zumindest teilweise vom Luftstrom mitgerissen und werden nicht gegen Aussenwandung des Bogens transportiert bevor sie den Bogen durchlaufen haben.

[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform weitet sich der Bogen über seine gesamte Länge leicht auf. Die Aufweitung ist dergestalt, dass der Abstand zwischen der Aussenwandung und der Innenwandung des Bogens vom Eintrittskanal bis zum Ende des Bogens um 15 bis 25 Prozent zunimmt. Die Aufweitung des Querschnitts des Bogens bewirkt eine Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit des Luft-Faserflocken-Stroms über den Verlauf des Bogens und unterstützt dadurch die Wirkung der Zentrifugalkraft.

[0018] Bevorzugterweise ist die Eintrittskanal gegenüberliegende Wand des Austrittskanals mit einem Lenkblech versehen. Durch das Lenkblech wird der Luft-Faserflocken-Strom nach dem Verlassen des Bogens zum Austrittskanal hin abgelenkt. Diese unterstützende Führung des Luft-Faserflocken-Stroms verbessert den Abscheidegrad nicht wesentlich, dient jedoch dazu, die Fasern respektive Faserflocken im Luft-Faserflocken-Strom in Richtung des Austrittskanals zu leiten und damit den Faserfluss zu verbessern. Die Strömungsverhältnisse können durch den Einsatz eines Lenkblechs verbessert werden. Das Lenkblech kann dabei in seiner geometrischen Form als ein Dreieck oder ein Halbkreis auf die Wand aufgebracht werden. Auch kann das Lenkblech in seiner vertikalen Position verstellbar angeordnet werden.

[0019] Bevorzugterweise ist dem Schwerteilabscheider ein Ventilator zur Förderung des Luft-Faserflocken-Stroms nachgeordnet. Der Ventilator umfasst ein Ventilatorrad und ein das Ventilatorrad haltendes Gehäuse, wobei das Gehäuse in Form eines Achteckes ausgebildet ist. Diese Gestaltung des Gehäuses hat den Vorteil, dass der Ventilator ohne einen zusätzlichen Support in der notwendigen Stellung montiert werden kann. Der Ventilator hat einen saugseitigen axial angeordneten Eintrittskanal und einen radial angeordneten Austrittskanal. Da je nach Layout der Putzerei innerhalb des Ventilators ein Wechsel der Förderrichtung erfolgen soll, ist es von Vorteil wenn aufgrund der Bauweise der Ventilator in 45°-Schritten gedreht werden kann, ohne dass der Ventilator-Support verändert werden muss.

[0020] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einer beispielhaften Ausführungsform erklärt und durch eine Figur näher erläutert.

[0021] Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Schwerteilabscheider 11. Der Über einen Eintrittskanal 1 wird ein Luft-Faserflocken-Strom 19 in den Schwerteilabscheider 11 eingebracht. Der Luft-Faserflocken-Strom 19 beinhaltet unter anderem Luft, Schwerteile 21 und Baumwoll- respektive Faserflocken 20. Der Luft-Faserflocken-Strom 19 wird nun über einen Bogen 4 zum Austrittskanal 3 gefördert. Eine Aussenwandung des Bogens 4 weist einen Radius R auf, welcher bewirkt, dass der Luft-Faserflocken-Strom 19 im Verlauf der Förderung durch eine auftretende Zentrifugalkraft gegen die Aussenwandung gedrückt wird. Der Bogen 4 endet bei der Einmündung in den Austrittskanal 3. Unterhalb des Austrittskanals 3 ist in Ausscheidungskanal 2 angeordnet. Der Luft-Faserflocken-Strom 19 wird durch den Austrittskanal 3 aus dem Schwerteilabscheider 11 abgesogen. Durch diese Saugkraft werden die leichten Faserflocken 20 am Ende des

Bogens 4 durch den Austrittskanal 3 nach oben gesaugt. Die Schwerteile 21 hingegen fallen bedingt durch die Schwerkraft, die der Saugkraft entgegenwirkt, durch den Ausscheidungskanal 2 in einen Ausscheidebehälter 10. Der Ausscheidebehälter 10 ist austauschbar ausgeführt, sodass dieser von Zeit zu Zeit entleert werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Ausscheidebehälter 10 mit Rollen versehen. Wird zwischen dem Ausscheidungskanal 2 und dem Ausscheidebehälter 10 ein Verschlussorgan (nicht gezeigt) vorgesehen, kann der Ausscheidebehälter 10 auch während des Betriebes entleert werden. Alternativ zum Ausscheidebehälter 10 kann auch eine automatische Absaugung (nicht gezeigt) vorgesehen werden.

[0022] Die dem Bogen 4 gegenüberliegende Wand 5 des Austrittskanals 3 geht an der Stelle des Eintritts des Bogens 4 in den Austrittskanal 3 in eine Wand 6 des Ausscheidungskanals über. Der Austrittskanal 3 und der Ausscheidungskanal 2 sind übereinander fluchtend angeordnet.

[0023] Der Luft-Faserflocken-Strom 19 wird über einen Ventilator aus dem Schwerteilabscheider 11 abgesaugt und über ein pneumatisches Fördersystem weitertransportiert. Der Ventilator ist mit einem in achteckiger Form ausgebildeten Gehäuse 9 versehen. Das Gehäuse 9 des Ventilators ist beispielsweise an einer Gebäudestruktur 8 befestigt. Die Form des Gehäuses 9 ermöglicht ohne weiteren Umbau eines Supports des Ventilators die Richtung des Ventilatorausganges in Schritten von 45 Winkelgraden zu wählen (siehe gestrichelte Darstellung einer Schwenkung um 45 Winkelgrad).

[0024] In einer vorteilhaften Ausführung ist, im Übergang vom Austrittskanal 3 in den Ausscheidungskanal 2, an der dem Bogen 4 gegenüberliegenden Wand, ein Lenkblech 7 vorgesehen. Das Lenkblech 7 ragt in den Austrittskanal 3 respektive den Ausscheidungskanal 2.

Legende [0025]

Eintrittskanal

Ausscheidungskanal

Austrittskanal

Bogen

Wand des Austrittskanals

Wand des Ausscheidungskanals

Lenkblech

Gebäudestruktur

Gehäuse

Ausscheidebehälter

Schwerteilabscheider

Luft-Faserflocken-Strom

Faserflocken

Schwerteile

R Radius der Aussenwandung des Bogens

Claims

Patentansprüche

1 DE4129883 A1 (TRUETZSCHLER & CO [DE]) 19.03.1992

Kategorie: X Ansprüche: 1, 2, 8,10

Kategorie: Y Ansprüche: 3, 6, 7 * Spalte 1, Zeilen 1-12; Spalte 2, Zeilen 43 - 52, 64 - 68; Spalte 3, Zeilen 1 - 9, 32 - 49; Spalte 5, Zeilen 12 - 21 ; Abbildungen 1,2, 3, 5 *

1. Schwerteilabscheider (11) zur Ausscheidung von Schwerteilen (21) aus einem Luft-Faserflocken-Strom (19) mit einem vertikalen Eintrittskanal (1), einem Austrittskanal (3) und einem Ausscheidungskanal (2), wobei unterhalb des Ausscheidungskanals (2) ein Ausscheidebehälter (10) oder eine automatische Absaugung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittskanal (1) über einen Bogen (4) mit dem Austrittskanal (3) verbunden ist und der Ausscheidungskanal (2) unterhalb des Austrittskanals (3) angeordnet ist, wobei der Austrittskanal (3) und der Ausscheidungskanal (2) in einer Flucht angeordnet sind.

2 O.E23ÖÖÖ4Q AI (LUFT U KAELTETECHNIK VEB K) 20.09.1973

Kategorie: X Ansprüche: 9 * Seite 2, Abschnitt 2; Abbildungen 1,2*

2. Schwerteilabscheider (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittskanal (3) vertikal nach oben und der Ausscheidungskanal (2) vertikal nach unten geführt ist.

3 01310684411. (TRÜTZSCHLER GMBH & CO KG) 03.01.1985

Kategorie: Y Ansprüche: 3, 7 * Seite 7, Zeilen 4 - 7, 27 - 30; Abbildungen 1,3, 4 *

3. Schwerteilabscheider (11) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der den Eintrittskanal (1) mit dem Austrittskanal (3) verbindende Bogen (4) einen Winkel von 80 bis 100 Grad umfasst.

4 yS1312291A. (CLAUDE WILSON WICKER) 05.08.1919

Kategorie: Y Ansprüche: 6 * Seite 1, Zeilen 60 - 78; Abbildungen 1,2,5*

4. Schwerteilabscheider (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussenwandung des Bogens (4) einen Radius (R) von 500 mm bis 1000 mm aufweist.

5 3PS5448929 A (TOKUYAMA SODA KK) 13.04.1979

Kategorie: A Ansprüche: 6 * Abbildung 1 *

5. Schwerteilabscheider (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogen (4) über seine gesamte Länge denselben Querschnitt aufweist wie der Eintrittskanal (1) an der Stelle wo der Eintrittskanal (1) in den Bogen (4) übergeht.

6 yS4089482..A (BOEING CO) 16.05.1978

Kategorie: A Ansprüche: 1 * Abbildung 1 *

6. Schwerteilabscheider (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Eintrittskanal (1) gegenüberliegende Wand (5) des Austrittskanals (3) übergangslos in eine Wand (6) des Ausscheidungskanals (2) übergeht.

7. Schwerteilabscheider (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Bogen (4) gegenüberliegende Wand (5. 6) des Austrittskanals (3) mit einem Lenkblech (7) versehen ist.

8. Schwerteilabscheider (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schwerteilabscheider (11) ein Ventilator (8) nachgeordnet ist.

9. Ventilator für einen Luft-Faserflocken-Strom (19) zur Förderung des Luft-Faserflocken-Gemisches mit einem Ventilatorrad und einem das Ventilatorrad haltenden Gehäuse (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) in Form eines Achteckes ausgebildet ist.

10. Verfahren für die Ausscheidung von Schwerteilen (21) aus einem Luft-Faserflocken-Strom (19) mit einem Schwerteilabscheider (11), wobei der Schwerteilabscheider (11) einen vertikalen Eintrittskanal (1), einen Austrittskanal (3), einen Abscheidungskanal (2) und einen unterhalb des Austrittskanals (3) angeordneten Ausscheidungskanal (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Schwerteilabscheider (11) über den Eintrittskanal (1) eintretende Luft-Faserflocken-Strom (19) durch einen Bogen (4) in seiner Strömungsrichtung umgelenkt wird und gegen den Austrittskanal (3) geführt wird, wodurch im Luft-Faserflocken-Strom (19) enthaltene Schwerteile (21) über den, unterhalb des Austrittskanals (3) in einer Flucht mit dem Austrittskanal (3) angeordneten, Ausscheidungskanal (2) abgeschieden werden.

RECHERCHENBERICHT ZUR

SCHWEIZERISCHEN PATENTANMELDUNG

Anmeldenummer: CH01513/16

Klassifikation der Anmeldung (IPC): Recherchierte Sachgebiete (IPC):

B07B4/02, D01G9/08_D01G, B07B

EINSCHLÄGIGE DOKUMENTE:

(Referenz des Dokuments, Kategorie, betroffene Ansprüche, Angabe der massgeblichen Teile(*))

7 CN20254342iy (QITIAN ZHANG) 21.11.2012

Kategorie: A Ansprüche: 1 * ganzes Dokument *

KATEGORIE DER GENANNTEN DOKUMENTE:

X: stellen für sich alleine genommen die Neuheit und/oder die D:

erfinderische Tätigkeit in Frage T:

Y: stellen in Kombination mit einem Dokument der selben E:

Kategorie die erfinderische Tätigkeit in Frage

A: definieren den allgemeinen Stand der Technik ohne besondere Relevanz bezüglich Neuheit und erfinderischer L: Tätigkeit &:

O: nichtschriftliche Offenbarung

P: wurden zwischen dem Anmeldedatum der recherchierten

Patentanmeldung und dem beanspruchten Prioritätsdatum veröffentlicht wurden vom Anmelder in der Anmeldung angeführt der Erfindung zugrunde liegende Theorien oder Grundsätze Patentdokumente, deren Anmelde- oder Prioritätsdatum vor dem Anmeldedatum der recherchierten Anmeldung liegt, die aber erst nach diesem Datum veröffentlicht wurden aus anderen Gründen angeführte Dokumente

Mitglied der gleichen Patentfamilie, übereinstimmendes Dokument