DE3632934A1 - Anordnung zum beschicken einer vorrichtung zur herstellung eines faservlieses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Beschicken einer Vorrichtung zur Herstellung eines Faservlieses oder dergleichen, wie Krempel oder Karde, mit einer einen Reserve-Materialschacht mit vorzugsweise im we­ sentlichen langgestreckt-spaltförmigem Querschnitt ver­ sorgenden, Faserflocken relativ großer Dichte in einem Luftstrom heranführenden Transportleitung mit vorzugs­ weise im wesentlichen kreisförmigem oder quadratischem Querschnitt, deren Längsmittelachse im wesentlichen senkrecht zur Abförderrichtung des Reserve-Material­ schachtes verläuft.

Derartige Anordnungen sind grundsätzlich beispielsweise aus der DE-OS 33 15 940 und/oder der DE-OS 33 28 358 bekannt. Ein besonderes Problem besteht dabei in einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Fasern in dem Reserve-Materialschacht, der als Speiseschacht zum Zuführen des Fasermaterials zu einem herkömmlichen Muldeneinzug oder dergleichen einer Krempel oder Karde dient. Die bisher vorgeschlagenen Lösungen sind in dieser Hinsicht noch nicht zufriedenstellend. Auch ist es bislang nicht möglich, ganz abgesehen von dem Prob­ lem der möglichst gleichmäßigen Breitenverteilung des Fasermaterials in dem Reserve-Materialschacht, die in der Transportleitung im Luftstrom herangetragenen, noch verhältnismäßig dichten Faserflocken hinreichend wat­ teartig aufzulockern, wie dies an sich für die Weiter­ verarbeitung günstig wäre.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, wel­ che bei möglichst gleichmäßiger Verteilung des Faserma­ terials in dem Reserve-Materialschacht eine gleichzei­ tige weitgehende Auflockerung der Faserflocken ermög­ licht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich an die Transportleitung als Übergang zu dem Reser­ ve-Materialschacht eine diffusorartige, gleichzeitig die Strömungsrichtung ändernde Wirbelstromkammer an­ schließt, deren Öffnungsquerschnitt am Eintrittsende im wesentlichen demjenigen der Transportleitung und am Austrittsende im wesentlichen demjenigen des Reserve- Materialschachtes entspricht.

Dadurch, daß die Wirbelstromkammer diffusoratig ausge­ bildet ist, ergibt sich einmal eine Verlangsamung der Strömung, wobei die Verwirbelung entscheidend durch die Strömungsänderung erzielt wird, welche, wie nachstehend noch im einzelnen ausgeführt ist, mehr oder weniger abrupt vorgesehen sein kann, wodurch die sich ausbil­ denden Wirbel beeinflußt werden. In der Wirbelstromkam­ mer wird zyklonartig eine hohe Luftturbulenz erfolgen, die nicht nur den erwünschten Effekt der gleichmäßigen Verteilung des Fasermaterials über die gesamte Arbeits­ breite des Reserve-Materialschachtes gewährleistet, sondern insbesondere dazu führt, daß an den der inten­ siven Turbulenz ausgesetzten Faserflocken Kräfte wirk­ sam werden, die zu einer Auflockerung bis hin zur Auflö­ sung der Faserflocken führen und so deren Dichte dra­ stisch gegenüber dem Zuführzustand in Richtung auf einen watteähnlichen Zustand herabsetzen, wodurch die weitere Verarbeitbarkeit deutlich gefördert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Wirbelstromkammer eine im wesentlichen kreissegmentförmig um eine parallel zur Längserstreckung des den Querschnitt der Wirbelstrom­ kammer definierenden Spaltes gebogene Zyklonwand auf­ weist, die der Einmündung der Transportleitung gegen­ überliegt und sich von dieser bis zur Einmündung des Reserve-Materialschachtes erstreckt.

Hierdurch können die hervorgerufenen Luftturbulenzen gezielt abgebaut werden, so daß sich das durch die Verwirbelung in weitestgehend aufgelösten Faserflocken vorliegende Fasermaterial stromabwärts von den Luftaus­ trittsöffnungen in einen beruhigten Luftstrom vereini­ gen und sich über die gesamte Arbeitsbreite ein kompak­ tes Fasermaterialvolumen in watteähnlicher Konsistenz ausbilden kann.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Wirbel­ stromkammer Luftaustrittsöffnungen aufweist.

Es kann auch vorgesehen sein, daß die Luftaustritts­ öffnungen über die gesamte, parallel zu der Erstreckung des den Querschnitt der Wirbelstromkammer definierenden Spaltes verlaufende Arbeitsbreite der Wirbelstromkammer angeordnet sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung schlägt vor, daß die Luftaustrittsöffnungen in der Zyklonwand vorge­ sehen sind.

Die Erfindung sieht ggf. auch vor, daß die Luftaus­ trittsöffnungen drosselbar sind.

Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Drosselung der Luftaustrittsöffnungen in Abhängigkeit von mittels Sensoren durchgeführten Druck-/Volumenmessungen regel­ bar ist.

Es kann dabei auch vorgesehen sein, daß die Drosselung der Luftaustrittsöffnungen über die Arbeitsbreite der Wirbelstromkammer zonenweise oder mit stetiger Verände­ rung örtlich unterschiedlich ist. Diese entweder zonen­ weise über die Breite verteilt oder stetig über die Breite sich ändernde Drosselung gibt die Möglichkeit, eine stetige, ungleichmäßige Gewichtsverteilung des aus dem Speiser austretenden Faservlieses über die Arbeits­ breite zu messen und dann aus dem so erhaltenen Signal eine angemessene zonenweise oder stetig angepaßte Dros­ selung durchzuführen.

Die Drosselung kann in mechanischer Hinsicht im übrigen beispielsweise durch verschiebbare Elemente vor den Luftaustrittsöffnungen gewährleistet sein. Die Anpas­ sung der Drosselung an unterschiedliche Bedingungen in der Drosselstromkammer ermöglicht die Erzielung eines in seinen Eigenschaften möglichst konstanten Fasermate­ rialvolumens. Die Volumenmessung wird im einzelnen über Druck- und Geschwindigkeitssensoren durchgeführt sowie durch eine geeignete Umrechnung.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Reserve-Materialschacht nahe seiner Einmündung in die Wirbelstromkammer mit einem Entlüftungsgitter versehen ist.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Gitterelemente des Entlüftungsgitters durch im Querschnitt im wesentlichen kegelartige Stabelemente gebildet sind, wobei die Ke­ gelspitzen zur Außenseite des Reserve-Materialschachtes weisen.

Alternativ hierzu schlägt die Erfindung vor, daß die Gitterelemente des Entlüftungsgitters durch eine fal­ tenartige Ausbildung der Seitenwand des Reserve-Mate­ rialschachtes gebildet sind, wobei die so geschaffenen Faltenelemente an ihrem dem Inneren des Reserve-Mate­ rialschachtes zugewandten Fußbereich gegenüber dem nach außen gewandten Kopfbereich verengt ausgebildet sind und sich Austrittsöffnungen einerseits in den Fußberei­ chen der Faltenelemente und andererseits in die Fußbe­ reiche und die Kopfbereiche verbindenden Seitenberei­ chen der Faltenelemente vorgesehen sind.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Gitterelemente des Entlüftungsgitters parallel zur Förderrichtung des Reserve-Materialschachtes ange­ ordnet sind.

Schließlich kann erfindungsgemäß auch so vorgegangen werden, daß das Entlüftungsgitter in der an die Zyklon­ wand anschließenden Wandung des Reserve-Materialschach­ tes vorgesehen ist.

Durch die vorstehend beschriebene Anordnung eines Ent­ lüftungsgitters in der Wandung des Reserve-Material­ schachtes ist es möglich, ggf. auch ohne Vorsehen von Luftaustrittsöffnungen in der Wirbelstromkammer, insbe­ sondere in deren Zyklonwand, eine gezielte Luftabfüh­ rung zu erzielen, wodurch die Turbulenz in der Wirbel­ stromkammer nicht durch einen Luftaustritt beeinflußt zu werden braucht, sondern hier optimale Kraftaufbrin­ gung infolge der erzeugten Turbulenz auf die Faserflok­ ken zwecks Auflockerung derselben angestrebt werden kann. Die bevorzugt beanspruchte Ausbildung der Gitter­ elemente des Entlüftungsgitters als kegelartige Stab­ elemente gewährleistet infolge der auf diese Weise erzeugten Strömungsverhältnisse einen an der Außenseite der Gitterelemente entstehenden Unterdruck, der gerade­ zu ein Absaugen und damit ein optimal rasches Entfernen eines großen Luftvolumens aus dem Reserve-Material­ schacht gewährleistet. Entlüftungsgitter dieser Form sind nicht nur bei einer Anordnung der erfindungsge­ maßen Art, sondern allgemein dann verwendbar, wenn es sich darum handelt, aus einem Fasermaterialvolumen Luft in optimaler Weise zu entfernen, beispielsweise auch in Krempeln oder Karden, beispielsweise auch in Transport­ leitungen oder dergleichen, wobei in dieser allgemeinen Verwendbarkeit des Entlüftungsgitters auch unabhängig von den sonstigen Merkmalen der erfindungsgemäßen An­ ordnung ein wesentlicher, selbständiger Teil des Erfin­ dungsgedankens gesehen wird.

Im übrigen kann bei der Erfindung auch vorgesehen sein, daß aus der Wirbelstromkammer und dem Reserve-Material­ schacht abgeführte Luft über ein nachgeschaltetes Fil­ tersystem geleitet wird. Hierdurch können mitgerissene Faserelemente und Staubanteile zurückgehalten werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausfüh­ rungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht, in perspekti­ vischer Darstellung, eines Ausführungs­ beispieles der Erfindung;

Fig. 2 das Entlüftungsgitter des Ausführungs­ beispieles von Fig. 1 im Schnitt senk­ recht zur Förderrichtung des Reserve- Materialschachtes; und

Fig. 3 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Entlüftungsgitters von Fig. 2 in analoger Schnittdarstellung.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, weist die Anordnung nach der Erfindung bei dem wiedergegebenen Ausführungs­ beispiel eine Wirbelstromkammer 2 auf, die in einen Reserve-Materialschacht 3 übergeht. Die Wirbelstromkam­ mer 2 wird von einer Transportleitung 4 mit Fasermate­ rial in Richtung des Pfeiles versorgt. Die Wirbelstrom­ kammer 2 weist ein Diffusorteil 5 auf, welches sich ausgehend von der Transportleitung 4 zum Reserve-Mate­ rialschacht 3 hin trichterförmig erweitert. Die Wirbel­ stromkammer 2 zeigt ferner eine relativ abrupte Strö­ mungsumlenkung 6, welche die gewünschte Verwirbelung erreichen läßt. Weiterhin sind in der Wirbelstromkammer 2 an der der Strömungsumlenkung 6 gegenüberliegenden Seite Luftaustrittsöffnungen 7 vorgesehen, mittels derer die Luftströmung und die Verwirbelung der Faser­ flocken in der Wirbelstromkammer 2 beeinflußbar ist. Von Bedeutung ist, daß die bei dem gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel wiedergegebene Anordnung durch die hier­ bei hervorgerufene Verwirbelung das Fasermaterial auf­ löst, welches sich gleichmäßig über die gesamte Ar­ beitsbreite des Reserve-Materialschachtes 3 verteilt. In einem Einlaßbereich 8 der Wirbelstromkammer 2 er­ folgt eine Druck- und Geschwindigkeitsmessung mittels Sensoren, deren Meßwerte mittels eines elektronischen Rechners erfaßt werden, der seinerseits eine Drossel­ einrichtung für die Luftaustrittsöffnungen 7 steuert bzw. regelt. In der Wandung des Reserve-Materialschach­ tes 3 ist ein Entlüftungsgitter 9 vorgesehen. Ferner läßt Fig. 1 deutlich erkennen, daß die Wirbelstromkam­ mer 2 eine Zyklonwand 10 aufweist, welche das Diffusor­ teil 5 der Wirbelstromkammer, welche seinerseits an die Transportleitung 4 bzw. den Einlaßbereich der Wirbel­ stromkammer 2 anschließt, mit der das Entlüftungsgitter 9 aufweisenden Wandung des Reserve-Materialschachtes verbindet. Auch der Öffnungsquerschnitt des Entlüf­ tungsgitters 9 kann ggf., wie durch Pfeile angezeigt, verändert werden und zwar ggf. unter Benutzung ähnli­ cher oder derselben Sensoreinrichtungen etc., wie dies weiter oben bereits bezüglich der Luftaustrittsöffnun­ gen 7 beschrieben wurde. Bei Vorhandensein des Entlüf­ tungsgitters 9 kann im übrigen ggf. auch auf das Vor­ handensein von Luftaustrittsöffnungen 7 in der Zyklon­ wand 10 der Wirbelstromkammer verzichtet werden.

Das Fasermaterial wird bei der erfindungsgemäßen Anord­ nung durch den plötzlichen Übergang von einem Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit bzw. hoher Beschleunigung, wie er in der Transportleitung 4 herrscht, in mehrere Teilströmungen unterteilt und unterschiedlichen Kraft­ komponenten ausgesetzt. Der Auflösungsprozeß der Faser­ flocken, besser: Auflockerungsprozeß bis hin zur Auflö­ sung kleiner Faserflocken, wird durch die insbesondere durch die Formgebung der Zyklonwand 10 bewirkte Turbu­ lenz gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß keinerlei mechanische oder manuelle Beeinflussung der Luftströmung zur Erzielung des gewünschten Breiten­ ausgleiches über die gesamte Arbeitsbreite erforderlich ist. Von besonderer Bedeutung für die erzielte Luft­ strömung in der Wirbelstromkammer 2 ist auch, daß die Luftaustrittsöffnungen 7 über die gesamte Arbeitsbreite der Wirbelstromkammer 2 angeordnet bzw. ausgebildet sind. Zur Drosselung sei im übrigen noch angemerkt, daß dabei vorzugsweise eine Druckmessung und eine Volumen­ berechnung erfolgen, wobei zur Volumenberechnung Ge­ schwindigkeitssensoren vorgesehen sind, deren Meßwerte dann mit den Werten der Drucksensoren entsprechend ver­ arbeitet werden.

Die Form des Entlüftungsgitters 9 sei noch besonders hervorgehoben: Dieses kann entweder, wie in Fig. 2 wiedergegeben, aus Faltenelementen bestehen, die an ihrem Fußbereich 12 wesentlich breiter ausgebildet sind als an ihrem der Außenseite des Reserve-Materialschach­ tes 3 zugewandten Kopfbereich 13, wobei sowohl im Fuß­ bereich 12 als auch in dem den Fußbereich 12 mit dem Kopfbereich 13 verbindenden Seitenbereich 14 Austritts­ öffnungen vorgesehen sind. Andererseits kann auch vor­ gesehen sein, wie in Fig. 3 gezeigt, daß das Entlüf­ tungsgitter 9 aus Gitterelementen 11 mit kegelformigem Querschnitt aufgebaut ist, wobei die Kegelspitzen zur Außenseite des Reserve-Materialschachtes 3 liegen.

In beiden Fällen wird ein nach außen wirkender Saugef­ fekt erzielt, der die zuverlässige Abförderung eines hohen Luftvolumens zuverlässig ermöglicht.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfin­ dung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kom­ bination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungen wesentlich sein.

• Bezugszeichenliste:  2 Wirbelstromkammer
   3 Reserve-Materialschacht
   4 Transportleitung
   5 Diffusorteil
   6 Strömungsumlenkung
   7 Luftaustrittsöffnung
   8 Einlaßbereich
   9 Entlüftungsgitter
  10 Zyklonwand
  11 Stapelement
  12 Fußbereich
  12 Kopfbereich
  14 Seitenbereich

Claims (13)

1. Anordnung zum Beschicken einer Vorrichtung zur Herstellung eines Faservlieses oder dgl., wie Krempel oder Karde, mit Fasermaterial, mit einer einen Reserve- Materialschacht mit vorzugsweise im wesentlichen langgestreckt-spaltförmigem Querschnitt versorgenden, Faserflocken relativ großer Dichte in einem Luftstrom heranführenden Transportleitung mit vorzugsweise im wesentlichen kreisförmigem oder quadratischem Quer­ schnitt, deren Längsmittelachse im wesentlichen senk­ recht zur Abförderrichtung des Reserve-Materialschach­ tes verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Transportleitung (4) als Übergang zu dem Reserve-Mate­ rialschacht (3) eine diffusorartige, gleichzeitig die Strömungsrichtung ändernde Wirbelstromkammer (2) an­ schließt, deren Öffnungsquerschnitt am Eintrittsende im wesentlichen demjenigen der Transportleitung (4) und am Austrittsende im wesentlichen demjenigen des Reserve- Materialschachtes (3) entspricht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelstromkammer (2) eine im wesentlichen kreissegmentförmig um eine parallel zur Längserstrek­ kung des den Querschnitt der Wirbelstromkammer (2) definierenden Spaltes gebogene Zyklonwand (10) auf­ weist, die der Einmündung der Transportleitung (4) gegenüberliegt und sich von dieser bis zur Einmündung des Reserve-Materialschachtes (3) erstreckt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wirbelstromkammer (2) Luftaustritts­ öffnungen (7) aufweist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsöffnungen (7) über die gesamte, parallel zu der Erstreckung des den Querschnitt der Wirbelstromkammer (2) definierenden Spaltes verlaufende Arbeitsbreite der Wirbelstromkammer (2) angeordnet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Luftaustrittsöffnungen (7) in der Zyklonwand (10) vorgesehen sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsöffnungen (7) drosselbar sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Drosselung der Luftaus­ trittsöffnungen (7) in Abhängigkeit von mittels Senso­ ren durchgeführten Druck-/Volumenmessungen regelbar ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Drosselung der Luftaus­ trittsöffnungen (7) über die Arbeitsbreite der Wirbel­ stromkammer (2) zonenweise oder mit stetiger Verände­ rung örtlich unterschiedlich stark ist.

9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reserve-Materialschacht (3) nahe seiner Einmündung in die Wirbelstromkammer (2) mit einem Entlüftungsgitter (9) versehen ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gitterelemente des Entlüftungsgitters (9) durch im Querschnitt im wesentlichen kegelartige Stab­ elemente (11) gebildet sind, wobei die Kegelspitzen zur Außenseite des Reserve-Materialschachtes (3) wei­ sen.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterelemente des Entlüftungsgitters (9) durch eine faltenartige Ausbildung der Seitenwand des Reser­ ve-Materialschachtes (3) gebildet sind, wobei die so geschaffenen Faltenelemente an ihrem dem Inneren des Reserve-Materialschachtes (3) zugewandten Fußbereich (12) gegenüber dem nach außen gewandten Kopfbereich (13) verengt ausgebildet sind und sich Austrittsöffnun­ gen einerseits in den Fußbereichen (12) der Faltenele­ mente und andererseits in die Fußbereiche (12) und die Kopfbereiche (13) verbindenden Seitenbereichen (14) der Faltenelemente vorgesehen sind.

12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gitterelemente des Entlüftungs­ gitters (9) parallel zur Förderrichtung des Reserve- Materialschachtes (3) angeordnet sind.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungsgitter (9) in der an die Zyklonwand (10) anschließenden Wandung des Reserve-Materialschachtes (3) vorgesehen ist.