DE29711309U1

DE29711309U1 - Weiche für die Sortierung von Fasermaterial

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Publication number: DE29711309U1
Application number: DE29711309U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-28
Filing date: 1997-06-28
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2007-06-29

Description

13.06.1997

Beschreibung Weiche für die Sortierung von Fasermaterial

Die Erfindung betrifft eine Weiche nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Weichen werden in Baumwollreinigungsanlagen eingesetzt, um Fremdkörper und verunreinigte Faserteile aus dem Rohrleitungssystem auszuschleusen. Die Weichen werden in Strömungsrichtung hinter Sensoren eingesetzt, die die Fremdkörper und Verunreinigungen erkennen und im Bedarfsfall die Befehle zur Betätigung der Weiche auslösen. Um die Menge des ausgeschleusten Materials möglichst nur auf die Verunreinigung zu beschränken und die Verluste von sauberen Faserflocken zu minimieren, ist es notwendig, die Schaltzeiten der Weiche so gering wie möglich zu halten.

Bei bekannten Weichenausführungen erfolgt die Umleitung des Materialflusses durch Einzel- oder Doppelklappen unterschiedlicher Gestaltungsformen. Die Klappen werden mittels Pneumatikzylinder geschwenkt. Weichen in solcher Bauart werden den genannten Forderungen hinsichtlich einer kurzen Reaktionszeit grundsätzlich nicht gerecht.

Ein weiterer Nachteil beim Einsatz solcher Klappen besteht darin, daß beim Schwenken der Klappe Faserflocken an den Klappenkanten oder den Lagerstellen hängen bleiben und so zur Verstopfung des Rohrleitungssystems führen können.

Um diese Gefahr zu minimieren, wird in der DE 40 22 681 Al eine Schnellklappe zum Umschalten von Faserströmen vorgeschlagen, die als Vollkörper mit einer Dicke von bis 140 mm und einem Radius an der Anströmkante von 30 bis 70 mm ausgeführt ist.

Dadurch erhält die Klappe jedoch eine große Masse, so daß beim Umschalten ein großes Trägheitsmoment zu überwinden ist, das zu längeren Schaltzeiten führt und die Gefahr eines harten Aufschiagens der Klappe in sich birgt.

Beim Schließen der Klappe bleibt auch hier weiterhin die Möglichkeit des Einklemmens von Faserflocken bestehen. Um eine sichere Klappenlagerung und eine möglichst gute Abdichtung der Kanäle zu gewährleisten, ist es üblich, daß die Rohrleitungsstücke im Bereich der Weiche einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, während die übrigen Rohrleitungen einen runden Querschnitt besitzen. Dadurch kommt es im Übergangsbereich zu Strömungsturbulenzen, die Energieverluste verursachen und die die Beobachtung und Behandlung des Faserstromes beeinträchtigen. Nachteilig bei den mit Klappen versehenen Weichen ist auch die große Anzahl beweglicher Teile und die damit verbundene Trägheit des Systems. Dadurch sind die Umschaltzeiten relativ hoch und es treten größere Verluste an sauberem Fasermaterial auf.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Weiche zu entwickeln, die ein schnelleres Umschalten eines Materialflußstromes aus Faserflocken in Rohrleitungssystemen ermöglicht und die eine gute Abdichtung der Rohrleitungen sowie eine äußerst geringe Verwirblungs- und Verstopfungsgefahr gewährleistet .

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5.

Die Vorteile dieser Lösungen bestehen darin, daß eine geringe Massenträgheit beim Umschalten zu überwinden ist und gegenüber bekannten Lösungen weniger bewegliche Teile benötigt werden. Dadurch können sehr geringe Umschaltzeiten realisiert werden, die zu einer Minimierung des Verlustes an sauberem Fasermaterial führen. Da sich im Materialfluß keine Kanten und Lagerstellen befinden, kann kein Fasermaterial hängen bleiben und die Gefahr von Verstopfungen ist damit äußerst gering. Außerdem besitzen die sich ständig ändernden äußeren Konturen der Membran oder des Luftballons einen Selbstreinigungseffekt.

Weiterhin können die Querschnittsformen der Zu- und Abführkanäle so gestaltet werden, daß keine Verwirblungen auftreten.

Die Erfindung wird nachfolgend an zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Dazu zeigen

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer Gummibahn und

Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Ballons.

Die Weiche zur Sortierung des Fasermaterials ist in einer entsprechenden Reinigungsanlage grundsätzlich in Strömungsrichtung hinter einem sensorgesteuerten Erfassungs-, Auswerte- und Steuerungssystem positioniert und in den Hauptströmungsweg des Fasermaterials eingesetzt. Demnach besitzt die Weiche ein Gehäuse 1 mit einem Zuführkanal 2, einem Abführkanal 3 und einen Abzweigkanal 4, die etwa gleiche Querschnitte aufweisen. Dabei sind der Abführkanal 3 und der Abzweigkanal 4 zueinander V-förmig und zum Zuführkanal 2 jeweils mit dem gleichen Ablenkwinkel ausgerichtet.

Im Bereich der Verzweigung von Abführkanal 3 und Abzweigkanal 4 sind seitlich am Gehäuse 1 jeweils eine Antriebseinheit 5, 5' angeflanscht.

Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 besteht diese Antriebseinheit 5, 5' aus einem Antriebsgehäuse 6, 6¹, in dem auf der abgelegenen Seite eine Kolben-Zylinder-Einheit 7, 7^! gelagert ist. Dabei ist die Kolben-Zylinder-Einheit 7, 7' so angeordnet, daß die Betätigungsrichtung quer zur Strömungsrichtung des Fasermaterials und auf die innere Abzweigstelle des Abführkanals 3 und

des Abzweigkanals 4 ausgerichtet ist. Diese Kolben-Zylinder-Einheit 7, 7' ist mit einer Kolbenstange 8, 8' ausgerüstet, die am Ende ein Druckstück 9, 9' trägt. Dabei ist der Hubweg der Kolbenstange 8, 8' so ausgelegt, daß das Druckstück 9, 9' im eingefahrenen Zustand im Gehäuse 1 der Antriebseinheit 5, 5' eintaucht und im ausgefahrenen Zustand die gegenüberliegende, innere Abzweigstelle des Abführkanals 3. 3' und des Abzweigkanals 4 kontaktiert.

Über das Druckstück 9, 9' ist eine flexible Membran 10, 10' gespannt und im äußeren Bereich des Gehäuses 1 mit einem Ende vor der Verzweigung im Zuführkanal 2 und mit dem anderen Ende hinter oder im Bereich der Abzweigung im Abführkanal 3 bzw. im Abzweigkanal 4 gelagert. Die Membran 10, 10' kann dehnbar ausgeführt und an beiden Enden fest verankert sein oder aus festem Material bestehen und einerseits fest und andererseits mit einem Aufrollmechanismus verbunden sein. Zum Zwecke einer zu erzielenden Dichtfunktion sind die äußere Geometrie der Membran 10, 10' an die innere Geometrie der betreffenden Stelle des Gehäuses 1 angepaßt und vorzugsweise rechtwinklig ausgeführt.

Beide Kolben-Zylinder- Einheiten 7, 7' sind funktionell mit einer nichtdargestellten Steuereinheit verbunden, die eine wechselweise Betätigung ermöglicht.

Über den Zuführkanal 2 gelangt der verunreinigte Fasermaterialstrom in das Gehäuse 1.

Dabei sind beide Kolben-Zylinder-Einheiten 7 und 7' so geschalten, daß die Kolbenstange 7 ausgefahren und mit Hilfe der gedehnten oder abgerollten Membran 10 den Ab-

zweigkanal 4 verschließt und die gegenüberliegende Kolbenstange 7' eingefahren ist. Die entsprechende Membran 10 ist dabei gestrafft oder aufgerollt und gibt den Abführkanal 3 frei.

Beim Erkennen von Fremdkörpern und Verunreinigungen werden beide Kolben-Zylinder-Einheiten 7, 7' impulsartig umgesteuert, wodurch der Abführkanal 3 kurzzeitig geschlossen und der Abzweigkanal 4 kurzzeitig geöffnet wird. Während dieser Zeit verläßt die festgestellte Verunreinigung den Faserstrom und wird ausgesondert.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 weist ein gleichermaßen ausgebildetes Gehäuse 1 mit dem Zuführkanal 2, dem Abführkanal 3 und dem Abzweigkanal 4 auf.

An Stelle der Kolben-Zylinder-Einheit 5, 5' wird eine Pneumatikantriebseinheit 11, 11' eingesetzt, die aus einem Zuluftventil 12, 12' und einem Abluftventil 13, 13', aus einem Luftballon 14, 14' und aus einer nichtdargestellten Luftversorgungseinheit besteht. Dabei sind die Pneumatikantriebseinheit 11, 11' und der Luftballon 14, 14' so ausgelegt und auf das Gehäuse 1 abgestimmt, daß der Luftballon 14, 14' kurzzeitig und explositionsartig mit Luft füllbar und entleerbar ist und im gefüllten Zustand wechselweise den Abführkanal 3 und den Abzweigkanal 4 verschließt oder freigibt.

Der Ablauf der Sortierung des Faserstromes ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel analog.

Aufstellung der Bezugszeichen.

1	5'	Gehäuse
2	6'	Zuführkanal
3	7'	Abführkanal
4	8'	Abzweigkanal
(Jl	9'	Antriebseinheit
6,	10'	Antriebsgehäuse
7,	11'	Kolben-Zylinder-Einheit
8,	12'	Kolbenstange
9,	13'	Druckstück
10,	14'	Membran
11,	Pneumatikantriebseinheit
12,	Zuluftventil
13,	Abluftventil
14.	Luftballon

Claims

13.06.1997 Schutzansprüche

1. Weiche zur Sortierung von Fasermaterial, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit einem Zuführkanal (2), einem Abführkanal (3) und einem Abzweigkanal (4), wobei der Abführkanal (3) und der Abzweigkanal (4) mit je einem Verschlußorgan ausgerüstet sind, die beide jeweils über eine Antriebseinheit wechselweise in eine Offen- und Schließstellung betätigbar sind,

dadurch gekennzeichnet, daß der Abführkanal (3) und der Abzweigkanal (4) V-förmig zueinander und mit dem gleichen Ablenkwinkel zum Zuführkanal (2) ausgerichtet sind und jedes Verschlußorgan aus einem flexiblen Dichtkörper besteht, der in der Offenstellung eine gestraffte Form und eine an der Außenwand des Gehäuses (1) liegende Position und in der Schließstellung eine gestreckte Form einnimmt.

2. Weiche nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper aus einer Membran (10, 10') gebildet wird, die einerseits vor der Verzweigung im Bereich des Zuführkanals (2) und andererseits hinter oder im Bereich der Verzweigung im Abführkanal (3) bzw. im Abzweigkanal (4) an der Außenwand des Gehäuses (1) verankert ist und die zwischen beiden Enden von außen in Richtung der inneren Verzweigungsstelle von einem, an der Kolbenstange (8, 8') einer Kolben-Zylinder-Einheit (/7, 7¹) befindlichen Druckstück (9, 9') belastet wird.

3. Weiche nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (10, 10') aus einem dehnbaren Material besteht und an beiden Enden fest verankert ist, wobei die Geometrie der Membran {10, 10') und die Geometrie der Dichtstelle im Gehäuse (1) jeweils eine rechteckige Form besitzt.

4. Weiche nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (10, 10') aus einem festen Material besteht und an einem Ende fest verankert und am anderen Ende mit einer Aufrollautomatik verbunden ist, wobei die Geometrie der Membran (10, 10') und die Geometrie der Dichtstelle im Gehäuse (1) jeweils eine rechteckige Form besitzt.

5. Weiche nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper aus einem Luftballon (14, 14') gebildet wird, der an der Außenwand des Gehäuses (1) verankert ist und über ein Zuluftventil (12, 12') und ein Abluftventil (13, 13') von einer Pneumatikantriebseinheit (11, II¹) explositionsartig versorgt wird, wobei die Geometrie des Luftballons (14, 14') kugelförmig und die Geometrie der Dichtstelle im Gehäuse (1) kreisrund ausgebildet sind.