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Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreini-
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gungen aus Fasergut, insbesondere aus Baumwolle Die übliche Verfahrensweise
in der Spinnerei besteht darin, daß das mit Verunreinigungen durchsetzte Fasermaterial
in der Putzerei und der Karderie einer mehrfachen Reinigung unterworfen wird, bevor
es zu den weiterverarbeitenden Maschinen gelangt. Die Reinigung des Fasermaterials
in den üblichen Öffnungs- und Reinigungsmaschinen ist jedoch unvollkommen. Auch
nach Passieren der Kardiermaschinen verbleiben Schmutzpartikel und insbesondere
auch feiner und feinster Staub im Fasermaterial, die die Garnqualität beeinträchtigen.
Bei der Verspinnung dieses Materials auf Offenend-Rotorspinnmaschinen ergeben sich
außerdem zu Produktionseinbußen führende Störungen im Spinnprozeß, da sich der Staub
und die sonstigen noch im Fasermaterial verbleibenden Verunreinigungen in der Rille
des Rotors absetzen, wodurch Fadenbrüche verursacht werden und ein häufiges Reinigen
des Rotors notwendig wird.
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Es sind bereits Vorschläge für eine verbesserte Reinigung des Fasermaterials
gemacht worden. So ist eine Vorrichtung zum Reinigen von Flocken aus Naturfasern,
wie Baumwollflocken, von Schmutzteilen bekannt, die eine Mehrzahl von hintereinander
angeordneten Siebtrommeln aufweist (DT-OS 2.431.018).
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Hierdurch wird die Entstaubung des Fasermaterials, für die diese Vorrichtung
vorgesehen ist, zwar verbessert, Jedoch sind der konstruktive Aufwand und die rforderliche
Saugleistung unverhältnismäßig hoch. Da das Fasermaterial den Saugluftströmen der
einzelnen Siebtrommeln in Form von mehr oder weniger feinen Flocken ausgesetzt ist,
ist außerdem auch bei einer hohen Saugleistung nicht sicher gestellt,
daß
insbesondere im Innern der Flocken befindlicher Staub vollständig ausgeschieden
wird.
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Es ist auch bereits bekannt, als Zuführeinrichtung für eine Kardiermaschine
zwei Vorreißer mit ein oder mehreren dazwischen angeordneten Verdichtungswalzen,
gegebenenfalls auch Quetschwalzen, vorzusehen, um die Öffnung und Reinigung des
Fasermaterials zu verbessern (GB-PS 1.230.331).
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Die dadurch mögliche verstärkte Schmutzausscheidung erstreckt sich
jedoch im wesentlichen auf Verunreinigungen gröberer Art, während insbesondere feiner
und feinster Staub und zu einem geringen Teil auch Schmutzpartikel und Faserfragmente
im Fasermaterial verbleiben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen,
die bei enfachem und kompakten Aufbau eine gründliche Ausscheidung sowohl von Staub
als auch von demgegenüber gröberen Verunreinigungen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung, bei welcher das Fasermaterial
über eine Speisevorrichtung einer Garniturwalze zugeführt wird, dadurch gelöst,
daß diese Garniturwalze mit einer zweiten Garniturwalze zusammenarbeitet,die mit
einer um ein Mehrfaches höheren Umfangsgeschwindigkeit als die erste Garniturwalze
umläuft und das Fasermaterial einer von Saugluft durchströmten Siebtrommel mit einer
Abnahmevorrichtung zuführt. ZweckmäBig arbeitet die zweite Garniturwalze mit einer
Abstreifkante zusammen. Die Reinigungswirkung kann gegebenenfalls noch dadurch verstärkt
werden, daß den beiden Garniturwalzen eine dritte Garniturwalze zugeordnet ist,
derart, daß zwischen der ersten Garniturwalze und der dritten Garniturwalze eine
kardierende Wirkung auf das Fasermaterial ausgeübt wird und die zweite Garniturwalze
als Abnahme- und Auflösewalze mit der ersten Garniturwalze und der dritten Garniturwalze
zusammenarbeitet.
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Zwecks verbesserter Ablösung der Fasern von der zweiten Garniturwalze
durch
den Saugluftstrom ist die zweite Garniturwalze mit der Siebtrommel durch einen über
deren Arbeitsbreite sich erstreckenden Kanal verbunden. Ein an Jeder Stelle der
bei der Reinigung wirksamen Mantelfläche der Siebtrommel in etwa gleicher Unterdruck
und eine fortlaufende Reinigung der Siebtrommel selbst wird erreicht durch einen
unterhalb der Siebtrommel angeordneten und sich über deren Arbeitsbreite erstreckenden
Saugluftkanal. Der Luftdurchsatz durch die Siebtrommel wird dadurch erhöht, daß
die Abdeckung für die Siebtrommel Luftschlitze aufweist. Zweckmäßig besteht die
Abnahmevorrichtung aus einem Abzugswalzenpaar, das unter atmosphärischem Druck steht.
Dadurch wird verhindert, daß sich Fasern auf den Abzugswalzen festsetzen und darauf
Wickel bilden. In einer vorteilhaften Anordnung ist die Ausscheidvorrichtung einer
Kardiermaschine vorgeschaltet oder in diese integriert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der
beigefüg-ten -Zeichnungen beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung zum Abscheiden
von Verunreinigungen, von der Seite gesehen; Fig. 2 eine andere Ausführung des Garniturwalzenteiles,
von der Seite gesehen.
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Auf eine Speisevorrichtung, bestehend aus einem Speisetisch 1 und
einer Speisewalze 2, folgt eine erste Garniturwalze 3. Unter einer Garniturwalze
wird hier und im folgenden eine Walze verstanden, die mit einer Sägezahngarnitur,
einer Feinbenadelung oder ähnlichen Faserauflöseelementen garniert ist. Unterhalb
der Garniturwalze 3 sind ein Abstreifmesser 31, gegebenenfalls auch zwei Abstreifmesser,
und ein Rost 32 angeordnet. Mit der ersten Garniturwalze 3 arbeitet eine zweite
Garniturwalze 4 zusammen,
entsprechend der angedeuteten Stellung
der Zähne, Nadeln oder dgl. Die zweite Garniturwalze 4 läuft entgegen der Drehrichtung
der Garniturwalze 3 um und an einer Abstreifkante 41 vorbei, und zwar mit einer
um ein Mehrfaches höheren Umfangsgeschwindigkeit als die der ersten Garniturwalze
3. Die zweite Garniturwalze übt somit die Funktion einer Abnahme- und Auflösewalze
aus.
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In einem Abstand von den Garniturwalzen 3 und 4 und durch ein Zwischenteil
42 von diesen getrennt ist eine Siebtrommel 5 drehbar gelagert, die in geeigneter
Weise in Pfeilrichtung angetrieben wird. Unterhalb der Siebtrommel 5 ist ein Saugkanal
51 angeordnet, dessen Saugöffnung nahe dem Mantel der Siebtrommel 5 liegt und den
unteren Teil der Siebtrommel umfaßt. Der Saugkanal 51 erstreckt sich über die gesamte
Arbeitsbreite der Siebtrommel 5 und verläuft trichterförmig zu einer Saugvorrichtung
(nicht gezeigt), an die er ang-eschlossen ist. Mit dieser Anordnung wird ein Saugluftstrom
P1 erzeugt, der radial durch die Siebtrommel 5 strömt, so daß an jeder Stelle der
wirksamen Reinigungsfläche der Siebtrommel 5 im wesentlichen der gleiche Saugluftdruck
herrscht. Es ist zwar auch die Möglichkeit gegeben, einen Saugluftkanal seitlich
in die Siebtrommel 5 münden zu lassen und somit einen axial durch die Siebtrommel
gehenden Saugluftstrom zu erzeugen, jedoch ist dann der aufgezeigte Vorteil hinsichtlich
eines in etwa gleichen Druckes auf der wirksamen Mantelfläche vor allem dann nur
schwer zu erreichen, wenn die Arbeitsbreite der Siebtrommel 5 im Verhältnis zu ihrem
Durchmesser groß ist.
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Der Siebtrommel 5 ist eine Abnahmevorrichtung für das Fasermaterial
zugeordnet, die im Ausführungsbeispiel aus einem Paar Abzugswalzen 6,61 besteht.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, sind die Abzugswalzen 6,61 dem in der freien Atmosphäre
herrschenden Luftdruck ausgesetzt. Dies ist insofern zweckmäßig, als dadurch weitgehend
verhindert wird, daß Fasern an den Abzugswalzen haften bleiben. Werden Abdeckungen
für
die Abzugswalzen 6,61 vorgesehen, so kann die Verbindung zur Außenluft je nach Art
der Abdeckung durch Offnungen oder Kanäle hergestellt werden. Eine Blende 52 hält
den im Innern der Siebtrommel 5 herrschenden Unterdruck von den Abzugswalzen 6,61
fern. In Nähe der Abzugswalze 6 endet eine Abdeckung 53, die sich oberhalb der Siebtrommel
5 und der zweiten Garniturwalze 4 bis zur Abstreifkante 41 erstreckt und zusammen
mit dem Zwischenteil 42 einen die zweite Garniturwalze 4 mit dem Siebtrommelbereich
verbindenden Kanal 43 bildet. Zur Erhöhung des Luftdurchsatzes durch die Siebtrommel
4 ist der Teil der Abdeckung 53, der die Siebtrommel 3 überdeckt, mit Luftschlitzen
54 versehen.
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Sofern die Vorrichtung nicht als selbständige Einheit verwendtt, sondern
beispielsweise einer Eardiermaschine unmittelbar vorgeschaltet oder in diese integriertwird,
wofür sie besonders geeignet ist, schließt sich an die Abzugswalzen 6,61 eine Speicherkammer
7 für das abgenommene Faservlies an, aus der der Vorreißer 8 der Kardiermaschine,
gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Speisewalze, gespeist wird. Die Speicherkammer
7 hat einen definierten Abstand 71 von den Abzugswalzen 6,61, der vorzugsweise größer
als 1 mm ist. Dadurch wird verhindert, daß sich die Fasern zwischen der Wandung
der Speicherkammer 7 und den Abzugswalzen 6,61 verklemmen und zerrieben werden.
Anstelle der Abzugswalzen 6,61 und der Speicherkammer 7 kann aber auch eine andere
Abnahme- und Abführvorrichtung verwendet werden, beispielsweise eine Abstreifwalze
in Verbindung mit einer pneumatischen Fördervorrichtung.
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Die Funktionsweise der Vorrichtung ist folgende: Das Fasermaterial,
das als Wickel vorliegen kann oder durch einen Füllschacht auf den Speisetisch 1
gelangt, wird
von der Speisewalze 2 unter Klemmung der ersten Garniturwalze
3 zugeführt, die es durchkämmt und Faserbüschel auf ihrer Garnitur mitnimmt. Beim
Vorbeistreichen der Garniturspitzen der Garniturwalze 3 am Abstreifmesser 31 werden
Kurzfasern und grobe Verunreinigungen aus dem Fasermaterial geschleudert, die durch
die Spalten des Rostes 32 hindurchfallen. Durch die mit einer um ein Mehrfaches
höheren Umfangsgeschwindigkeit als die erste Garniturwalze 3 umlaufende zweite Garniturwalze
4 wird das Fasermaterial von der Garniturwalze 3 bei gleichzeitiger Auflösung in
Einzelfasern abgenommen und beim Vorbeistreifen an der Abstreifkante 41 von noch
vorhandenen feineren Verunreinigungen, wie Bruchstücke von Samenschalen und Blättern,
befreit. Diese Reinigung ist infolge der zuvor erfolgten Auflösung des Materials
in Einzelfasern sehr gründlich, so daß im wesentlichen nur noch mit Staub und Feinstaub
behaftetes Fasermaterial von der zweiten Garniturwalze 4 durch den ein sicheres
Ablösen der Fasern von der zweiten Garniturwalze gewährleisfinden Kanal 43 in Richtung
zu der kontinuierlich angetriebenen Siebtrommel 5 gesaugt wird. Das zu Einzelfasern
aufgelöste Fasermaterial gelangt dabei in den Einflußbereich der durch die Luftschlitze
54 der Abdeckung 53 und den perforierten Mantel der Siebtrommel 5 strömenden Saugluft
und setzen sich auf der Siebtrommel 5 ab. Auf der Siebtrommel 5 bildet sich ein
Faservlies aus Einzelfasern, das vom Saugluftstrom P1 durchströmt wird. Durch die
Einwirkung des Saugluftstromes P1 werden Staub und feinste Faserfragmente aus dem
Fasermaterial ausgeschieden, die das Sieb der Siebtrommel 5 passieren und durch
den Saugkanal 51 einem Staubfilter (nicht gezeigt) zugeführt werden.
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Da die Saugluft, wie oben dargelegt, radial durch die Siebtrommel
5 strömt und dadurch der Luftdruck an allen Stellen der wirksamen Reinigungsfläche
der Siebtrommel im wesentlichen gleich groß ist, erfolgt selbst dann eine gute Reinigung
des
Fasermaterials von staubförmigen Verunreinigungen, wenn der Saugluftstrom P1 nur
in einem relativ kleinen Bereich auf das Fasermaterial einwirkt. Außerdem ist durch
die radiale Strömungsrichtung des Saugluftstromes P1 durch die Siebtrommel 5 eine
kontinuierliche Reinigung der Siebtrommel 5 gewährleistet. So werden Fasern, die
sich in dem zwischen dem Zwischenteil 42 und der Abzugswalze 6 liegenden Reinigungsbereich
in den Schlitzen oder Löchern der Siebtrommel 5 festgesetzt haben und von den Abzugswalzen
nicht abgenommen werden, durch den Luftstrom aus diesen Öffnungen herausgedrückt,'sobald
sie durch die Dr&hung der Siebtrommel 5 in den unteren Bereich in Nähe des Saugkanals
51 gelangen.
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Das derart gründlich gentnigte, auf der Siebtrommel 5 liegende Fasermaterial
wird schließlich von den Abzugswalzen 6,61 von der Siebtrommel 5 abgenommen und
in Vliesform in die Speicherkammer 7 gefördert, aus der die Speisung des Vorreißers
8 einer nachfolgenden Kardiermaschine erfolgt.
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Falls erforderlich, kann die Reinigung des Fasermaterials von Verunreinigungen
noch verstärkt werden, indem den Garniturwalzen 3 und 4 noch eine dritte Garniturwalze
30 mit zugehörigem Rost 33 und Abstreifmesser 34 zugeordnet wird (Fig. 2). Bei dieser
Ausführung ist die zweite Garniturwalze 4 in dem Zwickel angeordnet, den die erste
Garniturwalze 3 und die dritte Garniturwalze 30 bilden. Die erste Garniturwalze
3 läuft mit einer gegenüber der dritten Garniturwalze 30 höheren Umfangsgeschwindigkeit
um, während die Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Garniturwalze 4 um ein Mehrfaches
höher als die der ersten Garniturwalze 3 und der dritten Garniturwalze 30 ist. Die
Garnituren der Garniturwalzen 3,30 und 4 arbeiten untereinander zusammen, derart,
daß zwischen der ersten Garniturwalze 3 und der dritten Garniturwalze 30 eine Kardierung
des Fasermaterials
erfolgt und durch die zweite Garniturwalze 4
eine Abnahme des Fasermaterials von den Gsrniturwalzen 3 und 30 bei gleichzeitiger
Auflösung in Einzelfasern. Nach Passieren der Abstreifkante 41, an der die Ausscheidung
feinerer Verunreinigungen erfolgt, wird das zu Einzelfasern aufgelöste Fasermaterial
vom Saugluftstrom durch den Kanal 43, der die zweite Garniturwalze 4 mit der Siebtrommel
5 verbindet und ein sicheres Ablösen der Fasern von der Garniturwalze 4 gewährleistet,
zur Siebtrommel 5 hin gesaugt, wo es in der bereits beschriebenen Weise von Staub
und Feinstaub gereinigt wird.