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Maschine zum Öffnen und Reinigen von Baumwolle Die Erfindung bezieht
sich auf eine Maschine zum Öffnen und Reinigen von Baumwolle mit einem unter der
öffnerwalze befindlichen Trennmesser, dessen vordere einstellbare Kante den mit
der Walze umlaufenden Luftstrom im Abstand hinter der Aufgabevorrichtung und an
der Unterseite der Walze abzweigt, wonach der abgezweigte äußere Luftstrom der Walze
in tangentialer Richtung wieder zugeführt wird und hierzu unter der Walze ein abgeschlossener
Raum mit einem Lufteinlaß an seiner Vorderseite vorgesehen ist.
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Bei einer Maschine dieser Art verfolgen die Anordnung des einstellbaren
Trennmessers unterhalb der öffnerwalze und der abgeschlossene, mit Lufteinlaß versehene
Raum den Zweck, schwere Verunreinigungen durch Abspalten und Ablenken eines Teils
des mit der öffnerwalze umlaufenden Luftstroms auszuscheiden und von noch verwendbaren
Fasern zu trennen, die hinter dem Trennmesser durch eine entsprechende Luftführung
wieder an die Öffnerwalze herangeführt werden.
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In dieser Art ausgebildete Maschinen haben den Nachteil, daß sich
durch die Umströmung des Trennmessers hinter diesem ein Wirbelgebiet ausbildet,
das das Rückführen der wiederverwendbaren Fasern aus dem abgezweigten Luftstrom
erschwert. Weiterhin werden nur solche Verunreinigungen ausgeworfen, die infolge
ihres hohen spezifischen Gewichtes schnell aus dem abgetrennten Luftstrom ausfallen.
Teilchen, deren spezifisches Gewicht nur wenig höher liegt als das der Fasern, sinken
nur so langsam nach unten, daß sie vom Rückführluftstrom wieder erfaßt und zur öffnerwalze
mitgenommen werden. Die Verstellbarkeit des Trennmessers gestattet zwar eine Änderung
der Größe des abgezweigten Luftstroms und damit eine gewisse Anpassung an geänderte
Betriebsbedingungen, jedoch ist es außerdem erwünscht, die Luftgeschwindigkeit selbst
beeinflussen zu können, da diese in erster Linie für das Ausscheiden der weniger
schweren Verunreinigungen maßgebend ist.
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Es ist bei anderen Maschinen zum Öffnen und Reinigen von Baumwolle
weiterhin bekannt, unterhalb der öffnerwalze im Abstand hintereinander angeordnete
Roststäbe vorzusehen, die in ihrer Lage verstellbar sind. Am Faseraustritt ist ein
mit einem Luftgebläse versehenes Gehäuse angeordnet, aus dem die Luft durch einen
Schlitz tangential zum Umfang der öffnerwalze mit einer solchen Geschwindigkeit
austritt, daß die Fasern von der Walze abgenommen und vom Luftstrom zu den Siebwalzen
mitgenommen werden. Da der Austrittsschlitz unmittelbar hinter den die Trennung
bewirkenden Gitterstäben angeordnet ist, besteht die Gefahr, daß leichtere Verunreinigungen
mitgerissen und nicht ausgeschieden werden. Eine Beeinflussung der Luftströmung
an der Eintrittsseite der öffnerwalze ist mit dem Druckluftstrom weder möglich noch
beabsichtigt.
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Es ist ferner eine Maschine mit Roststäben bekannt, bei der im Bereich
des Faseraustritts eine Luftklappe angeordnet ist, durch die Nebenluft angesaugt
wird. Zweck dieser Anordnung ist es, den Saugluftstrom der Siebwalzen so weit abzuschwächen,
daß keine schweren Verunreinigungen mitgerissen werden. Jedoch besteht die Gefahr,
daß leichtere Verunreinigungen durch die Nebenluft aufgewirbelt und durch die Baumwolle
mitgerissen werden, weil die Klappe unmittelbar hinter dem Rost angeordnet ist,
an dem die Trennung der Fasern von den Verunreinigungen bewirkt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Maschine
zum Öffnen und Reinigen von Baumwolle der eingangs genannten und erläuterten Art,
neben der Ausscheidung schwerer Verunreinigungen mit Sicherheit auch die Teilchen
auszuscheiden, die spezifisch nur wenig schwerer als die Fasern sind, und weiterhin
durch Vermeiden des Wirbels hinter dem Trennmesser eine vollständige Rückführung
der wiederverwendbaren Fasern im abgezweigten Luftstrom zur Öffnerwalze zu erzielen
sowie
schließlich eine Einstellung der Stärke des mit der Öffnerwalze umlaufenden Luftstromes
zur Anpassung an geänderte Betriebsverhältnisse und Sicherstellung der Abscheidung
schwererer und leichterer Verunreinigungen zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zum Regulieren
der Luftströmung und der Staubentfernung hinter dem Trennmesser ein Lufteinlaß angeordnet
und der abgeschlossene Raum mit einer abgeschirmten Luftabsaugstelle versehen ist,
daß weiter eine mit einer einstellbaren Luftzufuhr versehene Luftkammer vorgesehen
ist, die eine Luftaustrittsöffnung besitzt, welche etwa in der Mitte einer im Abstand
vom Walzenumfang angeordneten Wand liegt, die im Abstand hinter dem Trennmesser
beginnt und sich bis zum Faseraustritt der Öffnerwalze erstreckt, und daß die Luftaustrittsöffnung
mit einer schwenkbaren Steuerklappe zum Regulieren des aus der Luftkammer austretenden
Luftstroms versehen ist, der zum Abblasen der Baumwolle von der Öffnerwalze tangential
zum Umfang derselben gerichtet ist.
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Der Lufteinlaß hinter dem Trennmesser verhindert mit Sicherheit durch
Einsaugen von Luft das Auftreten von Wirbeln und unterstützt dadurch die Ausbildung
des die wiederverwendbaren Fasern zur Öffnerwalze zurückführenden Teilluftstromes.
Die spezifisch weniger schweren Teilchen im abgezweigten Luftstrom, die nur langsam
nach unten sinken und durch den Rückführluftstrom wieder zur öffnerwalze mitgenommen
werden könnten, werden durch die im abgeschlossenen Raum unterhalb der öffnerwalze
angeordnete Luftabsaugung erfaßt und ausgetragen. Das erfordert selbstverständlich
eine genaue Anpassung der Luftgeschwindigkeit, die erfindungsgemäß durch die schwenkbare
Steuerklappe an der Luftaustrittsöffnung der Luftkammer, aus der der Luftstrom zum
Abblasen der Baumwolle von der Öffnerwalze austritt, erreicht wird, wobei die Stellung
der Steuerklappe den Luftstrom im Reinigungsgebiet der öffnerwalze und damit auch
den Weg und die Geschwindigkeit des vom Trennmesser abgezweigten Luftstroms beeinflußt.
Diese Beeinflussung kann nicht dazu führen, daß etwa noch Verunreinigungen wieder
angesaugt und zum Faseraustritt mitgenommen werden, weil die verstellbare Steuerklappe
in einem weiten Abstand von dem Reinigungsgebiet und in der Mitte einer die Strömung
begrenzenden Wand liegt, die vorherbestimmbare Strömungsverhältnisse erzwingt.
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Die Maschine gemäß der Erfindung ermöglicht also, sowohl die Verunreinigungen
hohen spezifischen Gewichtes mittels des Trennmessers als auch die im Vergleich
zu den Fasern sehr geringen spezifischen Gewichtes zwangsweise abzuscheiden. Diese
Verunreinigungen einschließlich der Fasern, die in dem äußeren Teil des kreisförmigen
Luftstroms längs des Umfangs der zylindrischen öffnerwalze treiben, werden von dem
Trennmesser abgelenkt, von den Fasern getrennt und fallen durch ihr Eigengewicht
und die Zentrifugalkraft aus. Die Fasern werden wieder den Fasern zugestellt, die
in Richtung auf die Siebwalzen längs des Umfangs der öffnerwalze treiben, und zwar
unter der Einwirkung eines Luftstromes, der unter Umströmung des Trennmessers wieder
zur öffnerwalze zurückströmt. Bei dieser Wiederherstellung der kreisförmigen Luftströmung
werden diejenigen Verunreinigungen entfernt, die spezifisch zu leicht sind, um unter
dem Einfluß der Schwerkraft auszufallen.
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Die Erfindung ist beispielsweise an Hand der Zeichnung im folgenden
näher beschrieben.
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F i g. 1 ist eine vertikale Seitenansicht einer Maschine zum Öffnen
und Reinigen von Baumwolle gemäß der Erfindung; F i g. 2 ist eine vergrößerte Teilansicht
von F i g. 1. Nach der Zeichnung enthält eine Maschine zum Öffnen und Reinigen von
Baumwolle mit einer Vorrichtung zur Regulierung der Luftströmung und zur Staubentfernung
folgende Teile: eine zylindrische Öffnerwalze 1 mit Schlagelementen 1' auf der Mantelfläche,
eine Speisewalze 2, Muldenhebel 3, die sich auf einer Schneide 3' als Schwenkpunkt
auf-und abbewegen und gemeinsam mit der Speisewalze entsprechend der Stärke der
Baumwollzuspeisung die Baumwolle halten, wobei das hintere Ende der Muldenhebel
mit Waagehebeln über ein Lenkersystem verbunden sind und dazu dienen, die Stärke
der Baumwollzuspeisung zu regeln, eine Walze 4, deren Mantelfläche mit Stiften 4'
od. dgl. bedeckt ist, ein an sich bekanntes Trennmesser 5 zum Entfernen von Verunreinigungen,
das etwa dreieckigen Querschnitt aufweist und mit einer vorderen Kante 5' versehen
ist, ein Lufteinlaß 6, über den Luft angesaugt wird, eine Luftkammer 7, eine Abstreifleiste
8, Siebwalzen 9 und 10, ein Lufteinlaß 11,
eine Absaugleitung
12, in der der Luftdurchsatz durch Verbindung mit einem ummantelten Gebläse 13 über
eine Leitung 13' veränderlich ist, Öffnungen einer Luftabsaugstelle 12' in
der Luftabsaugleitung 12, die sieh parallel zur Innenseite des herabhängenden Teiles
14' einer Wand 14 erstreckt, welche unterhalb der Öffnerwalze 1 angeordnet ist,
Luftzufuhr 7' in der Luftkammer 7, eine Luftaustrittsöffnung 15 in der Luftkammer
7, die im oberen Teil der Wand 14 so angeordnet ist, daß ihr Austrittsquerschnitt
veränderlich ist, eine Wand 7" der Luftkammer, die sich nach oben längs des Umfangs
der öffnerwalze 1 oberhalb der Wand 14 erstreckt und eine Verlängerung
7"' der Wand 7", die seitlich zu den Siebwalzen 9 und 10 hin abgebogen
ist.
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Die Wirkungsweise dieser Maschine ist wie folgt: Das von der Speisewalze
2 zugespeiste Fasergut wird zwischen der öffnerwalze 1 und den Muldenhebeln 3 geöffnet
und zwischen der mit den Stiften 4' versehenen Walze 4 und der öffnerwalze
1 aufgelockert und weiter geöffnet. Die Mehrzahl der Faserflocken wird von
den auf der Mantelfläche der öffnerwalze 1 angebrachten Schlagelementen 1', die
Stifte, Zähne od. dgl. sein können, aufgenommen und innen am Trennmesser 5 vorbeigetragen.
Diese Faserflocken werden darauf von den Elementen 1' der Öffnerwalze 1 durch einen
schnellen Luftstrom abgenommen, der über die Luftkammer 7 eingesaugt wird und tangential
zum Umfang der Walze 1 gerichtet ist. Die so abgenommenen Faserflocken werden schließlich
den Siebwalzen 9 und 10 zugeführt. Wenn die Faserflocken den Öffnungsabschnitt
a passiert haben, werden sie von einem kreisförmigen Luftstrom, der durch die Drehung
der Öffnerwalze 1 erzeugt wird, in den Abschnitt H getragen. Verunreinigungen hohen
spezifischen Gewichtes, die die Faserflocken enthalten, wie z. B. Samen, Halme,
Laub od. dgl., verlassen infolge der Fliehkraft die Schlagelemente 1' und bewegen
sich in der kreisförmigen Luftströmung nach außen. Dabei können
die
Verunreinigungen besonders hohen spezifischen Gewichts aus der Luftströmung herausgeschleudert
werden, während diejenigen geringereren spezifischen Gewichts in dem äußeren Teil
der Luftströmung zu treiben beginnen. An der Stelle, wo diese Erscheinung ungefähr
auftritt, ist das Trennmesser 5 angebracht. Durch die vordere Kante 5' des Messers
5 werden die in dem Abschnitt H befindlichen und von einem Luftstrom getragenen
Fasern in einen Luftstrom S längs des Umfangs der Walze 1 und der Seite b des Trennmessers
5 und in einen weiteren Luftstrom S' längs der Seite c des Messers 5 aufgeteilt.
Infolge dieser Aufspaltung des Luftstromes in die Ströme S und
S' treffen die Verunreinigungen, die außen in dem Luftstrom S' treiben, gegen
die Seite c des Trennmessers 5 und werden durch diesen Aufprall abgeschleudert.
Gleichzeitig werden dabei die Fasern, die an diesen Verunreinigungen kleben oder
von dem Trennmesser 5 in den Teilstrom S' eingeführt sind, von diesen Verunreinigungen
getrennt, so daß sie um die Unterkante der Seite c des Trennmessers 5 herumwandern
und sich wieder den Fasern des Stromes S anschließen, der längs des Umfangs der
öffnerwalze 1 gerichtet ist, und zwar unter der Einwirkung eines Rückführluftstromes,
der in Umfangsrichtung der öffnerwalze 1 gerichtet ist.
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Um zu verhindern, daß an der hinteren Seite e des Trennmessers 5 Wirbel
auftreten, ist der Lufteinlaß 6 vorgesehen, durch den von außen Luft eingesaugt
wird, die die Ausbildung des Rückführstromes unterstützt.
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Der Luftdruck in dem Raum unter dem kreisförmigen Luftstrom längs
des Umfangs der Öffnerwalze soll ungefähr gleich dem atmosphärischen Druck und stabil
gehalten werden.
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Falls nämlich Wirbel von dem Luftstrom im Abschnitt H, der von der
Drehung der öffnerwalze herrührt, erzeugt werden, wird der Auswurf von Verunreinigungen
behindert. Solche Wirbel werden dadurch verhindert, daß Außenluft über den Lufteinlaß
11 in entsprechendem Ausmaß eingesaugt wird.
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Die Luftabsaugleitung 12 dient dazu, die Verunreinigungen unter den
beim Aufprall auf das Trennmesser ausgeworfenen Verunreinigungen, die spezifisch
nur wenig schwerer sind als die Fasern, und deren Fallgeschwindigkeit so gering
ist, daß sie leicht wieder von dem Rückführluftstrom angesaugt werden können, der
um das Trennmesser 5 herum auf die öffnerwalze zurückgerichtet ist, abzusaugen.
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Durch Verstellung der Luftsteuerklappe 16, die an der Oberkante der
Wand 14 angelenkt ist, wird das Verhältnis der Querschnittsfläche A eines Luftstromes
15', der zwischen der Spitze der Steuerklappe 16 und dem Umfang der Öffnerwalze
1 strömt, zu der Querschnittsfläche B der Lufteintrittsöffnung 15 der Luftkammer
7, und damit das Verhältnis der aus der Luftkammer 7 zugeführten Luftmenge
zu der Luftmenge unter der Öffnerwalze 1 verändert.
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Wenn in der Luftkammer 7 der Druck im Verhältnis zu der schnellen
Luftströmung in dem Querschnitt d, die von der Saugwirkung der Siebwalzen herrührt,
zu gering ist, kann er durch Einschalten eines (nicht dargestellten) Gebläses verstärkt
werden.
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Die Spitze der Steuerklappe 16 ist so ausgelegt, daß sie sich dem
Umfang der Öffnerwalze 1 nicht über einen gewissen Abstand nähert, so daß
die Querschnittsfläche A des Zweiges 15' das Passieren der in dem Luftstrom
treibenden Fasern in der Nähe des Umfangs der öffnerwalze 1 nicht verhindert.
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Wenn die Querschnittfläche A kleiner wird, werden sowohl der Luftstrom,
der diesen Querschnitt passiert, als auch die treibenden Fasern in diesem Luftstrom
so stark verzögert, daß eine Rückwirkung auftritt und auch die Strömungsgeschwindigkeit
der Fasern vor Erreichen dieses Querschnitts A verringert wird.
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Damit läßt sich die Stärke des Luftstromes im Abschnitt H bei Erreichen
der Wand 14 und die des Rückführluftstromes steuern. Auf diese Weise wird es möglich,
dem Einfluß der Drehzahl der Öffnerwalze zu begegnen, die sich entsprechend der
Menge oder Qualität der zugeführten Baumwolle ändert.
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Hingegen wird der Luftstrom in dem Bereich hoher Geschwindigkeit,
der sich von dieser Verzweigungsstelle zu einem Raum zwischen der Öffnerwalze
1 und den Siebwalzen 9 und 10 erstreckt, lediglich durch die
Saugwirkung der Siebwalzen 9 und 10 erzeugt.
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Infolgedessen hat die Betätigung der Steuerklappe 16 in der Verzweigungsstelle
keinen Einfluß auf den starken Luftstrom im Querschnitt d.
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Die Luft, die von der Luftaustrittsöffnung 15 in den Querschnitt
d eingesaugt wird, strömt von dieser Öffnung auf einer Tangente zum Umfang der Öffnerwalze
in gerader Richtung und gelangt mit dem Umfang der öffnerwalze in Berührung. Sie
stellt, wie oben beschrieben, die Stärke des Luftstromes im Abschnitt H ein, ändert
den Luftstrom längs des Umfangs der Öffnerwalze zu einem geraden Luftstrom und bläst
die an dem Umfang der Öffnerwalze anhaftenden Fasern vollständig in Richtung auf
die Siebwalzen ab.