DE3900450A1 - System zum ausscheiden von steinen aus einem faserstrom - Google Patents

Description

Das System dient zum Ausscheiden von Steinen und anderen Fremdteilen aus einem Faserstrom einer Textilfaservorberei­ tungsanlage. Die in einer Spinnerei angelieferten Ballen ge­ presster Fasern enthalten zum Teil Steine, Kunststoffteile, Papierhülsen und Metallteile. Metallteile können seit langem durch Induktionsspulen sicher festgestellt werden und werden ausgeschieden. Zur Ausscheidung von nicht metallischen Fremd­ teilen werden gelegentlich Zyklone oder Öffnungen in Rohrbö­ gen verwendet. Dies ist nur möglich wenn die Fasern mittels Unterdruck in ein Rohr gefördert werden. Durch schwankende Luftgeschwindigkeit und Fasermengenanteile ist eine präzise Einstellung nicht möglich und die Wirkung dieser Ausscheider sehr unbefriedigend.

Die DE 37 08 188 schlägt die Detektion der Fremdteile mittels Sensoren und Vibrometern an dem Rohrmantel der Faserleitung oder anderen Anlagenteilen vor und nach Feststellung von Schlägen eine nicht näher gekennzeichnete Ausscheidung.

Diese vorgeschlagene Detektion an Rohrmänteln ist zu ungenau, da Steine oft auf einem Faserkissen in den Rohrleitungen gleiten ohne auf den Rohrmantel aufzuschlagen. Die gebräuch­ lichen Ausscheideklappen haben eine zu lange Reaktionszeit, etwa 1 Sekunde. Zwischen Detektion und Ausscheideklappe mußte bisher eine Strecke von etwa 10 m Rohrleitung liegen, damit die Klappe öffnen konnte. Da schwere Steine aber zum Teil sich nicht kontinuierlich in der Rohrleitung bewegen, sondern auch einige Sekunden an einer Stelle liegen bleiben, bis sie wieder von Fasern mitgerissen werden, hat die Ausscheide­ klappe dann bereits geöffnet und wieder geschlossen, bevor der Stein die Klappe erreicht hat; der Stein kann so die Aus­ scheidestelle passieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Detektion mittels Beschleu­ nigungsaufnehmer und die Ausscheidung von Fremdteilen in Fa­ servorbereitungsanlagen erheblich zu verbessern.

Dies geschieht durch das Zusammenwirken mehrerer Elemente zu einem neuen Detektions- und Ausscheidesystem.

Die Fasern und mit ihnen die Fremdteile werden von einem Transportventilator angesaugt und dann in ein möglichst gera­ des Rohrstück von max. 5 m Länge geschleudert. Am Ende des Rohrstückes ist ein Konus der den Förderquerschnitt vergrö­ ßert. Dies bewirkt, zusammen mit einer Prallplatte deren Fläche größer ist als der Querschnitt des geraden Rohr­ stückes, daß die Fremdteile nicht auf der unempfindlicheren Randzone der Prallplatte aufschlagen. Gegenüber dem Konus ist eine Prallplatte elastisch aufgehängt auf die die Fremdteile durch das Laufrad des Ventilators geworfen, aufschlagen. Der Aufschlag der Fremdteile auf der Prallplatte wird durch einen Beschleunigungsaufnehmer in ein elektrisches Signal umgesetzt und zur Auswerteeinheit weitergeleitet. Die Prallplatte be­ findet sich in einem geschlossenen Gehäuse, das außer der Öffnung für den Fasereinlaß noch eine seitliche Öffnung für den Faserstromauslaß aufweist. Durch diese seitliche Öffnung werden Fasern und Fremdteile aus dem Gehäuse herausgedrückt und gelangen über ein kurzes Rohrstück von in der Regel 1,5 m Länge (max. 5 m) zu der Ausscheideklappe. Durch ein Signal der Auswerteeinheit wird die Klappe bei Auffinden eines Fremdteils umgesteuert. Ein Klappenflügel lenkt den Faser­ und Fremdteilstrom aus der normalen Transportleitung in ein 2. Rohrstück kurzzeitig um und geht dann in die Ausgangsstel­ lung zurück. Das vollständige Umschalten in die Ausscheide­ stellung erfolgt in weniger als 0,5 sec. Dauer. Dies wir durch eine Speicherung der Energie am Umschalthebel der Klappe erreicht, die dann nur ausgelöst zu werden braucht. Diese Energiespeicherung kann zum Beispiel durch eine ge­ spannte Feder erfolgen. Der durch Federkraft vorgespannte Um­ steuerhebel wird durch einen Magneten gehalten. Bei Ansteue­ rung der Klappe wird der Magnetstrom unterbrochen und die Klappe schlägt um. Zum Zurückschalten der Klappe drückt ein Pneumatikzylinder den Hebel in die Ausgangstellung zurück. Der Magnet zieht wieder an, die Feder ist gespannt. Der Pneu­ matikzylinder fährt wieder zurück und gibt den Weg frei für ein neues Betätigen der Klappe. Durch diesen Mechanismus kann die Klappe schneller in die Ausscheidestellung umschalten als Klappen die in beiden Richtungen von einem normalen Pneuma­ tikzylinder betätigt werden, der seine Energie erst langsam im Zylinder aufbaut. Es können so kurze Entfernungen zwischen Fremdteilerfassung und Ausscheideklappe realisiert werden, wodurch die Sicherheit der Ausscheidung von schweren Steinen erheblich gesteigert wird.

Durch die Verwendung eines Transportventilators, der die Fremdteile durch die Ventilatorflügel schleudert, ist der Aufprall der Fremdteile weitgehend unabhängig von der Luftge­ schwindigkeit und dem Transport der Steine durch Faserbü­ schel. Das an den Transportventilator anschließende möglichst gerade Rohrstück führt die geschleuderten Fremdteile achspa­ rallel, sodaß sie möglichst senkrecht auf die Prallplatte auftreffen. Die elastische Lagerung der Prallplatte ermög­ licht ein feinfühliges und besonders gleichmäßiges Ansprechen des Sensors auf Auftreffer fast im ganzen Bereich der Prall­ platte.

Ein Sensor in einem Rohrbogen zeigt dagegen große Unterschie­ de des gemessenen Aufpralls gleich großer Stücke in Abhängig­ keit des Aufprallortes und Winkels im Rohrbogen. Ein an einer geraden Rohrleitung angebrachter Sensor wird auch durch die wechselnde Verspannung des Rohres beeinflußt und wirkt un­ genau.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung. Durch ein Rohr (1) wird der Faserstrom mit eventuellen Fremdteilen von einem Transportventilator (2) angesogen. Der Ventilator wird in der Regel von einem Motor mit 4-7,5 kW Leistung ange­ trieben. Der Flockenstrom und die Fremdteile werden in eine gerade Richtstrecke (3) von etwa 2-5 m Länge geschleudert. Da die Prallplatte (6) in ihrer Aufschlagfläche größer als der Querschnitt des Rohres (3) ist, ist ein Konusstück (4) notwendig. Die freie Strecke zwischen Ende des Konusstückes und Aufprallfläche innerhalb des Gehäuses (5) beträgt etwa 0,4, m maximal soll sie etwa 1 m betragen. Die Aufprallfläche (6), die vorzugsweise aus einer dünnen, 0,5-4 mm starken Stahl- oder Aluminiumplatte besteht, ist elastisch in dem Gehäuse (5) aufgehängt. Dies kann durch Federn (8) oder durch einen umlaufenden Elastomerring erfolgen. Der Sensor (6) ist ein mittig angeklebter Beschleunigungssensor, wie sie z. B. von der Fa. Kulite Sensors Ltd. in Basingstoke Hants England unter der Bezeichnung GY-280 angeboten werden. Der Sensor wird mit geregeltem Gleichstrom z. B. 15 VDC versorgt. Eine Auswerteeinheit (14), z. B. TYP 253-PBV Fa.Crompton Instru­ ments, Wickford, England, verstärkt die den Aufschlägen ent­ sprechenden Ausgangströme von einigen 100 mV.

Wird ein vorgegebener einstellbarer mV-Wert erreicht, schal­ tet die Auswerteeinheit die Klappe (10) um. Es ist auch denk­ bar, mehrere Sensoren an einer oder mehreren Aufprallflächen anzubringen und einzeln oder in Gruppen auszuwerten.

Aus dem Gehäuse (5) entweichen die Fasern und Fremdteile durch ein Rohrstück (9) zu der Ausscheideklappe, die Entfer­ nung zwischen der Achse des Schleuderrohres (3) und der Aus­ scheideklappe beträgt etwa 1 bis 2 m. Längere Entfernungen verschlechtern das Ausscheideergebnis. Die Klappe steuert bei Ansteuerung den Flocken- und Fremdteilstrom von dem normalen Transportrohr (11) in ein Ausscheiderohr (12) um. Flocken und Fremdteile werden am Ende des Ausscheiderohres (12) z. B. durch einen Sack aufgefangen. Die schnelle Umschaltung wird durch eine Energiespeicherung in Normalstellung erreicht. Dies geschieht z. B. durch eine Feder (14). In der Normalstel­ lung wird die Klappe z. B. durch einen Magneten (17) gehalten und die Feder (14) ist gespannt. (Energie gespeichert). Soll die Klappe unschalten, wird der Magnet durch die Ansteuerung stromlos und die Klappe wird schnell durch die Feder in die Umsteuerstellung gezogen. Durch Zurückschalten der Klappe drückt ein preßluftbetätigter Spannzylinder die Klappe wieder in die Ausgangsposition. Der Magnet hält, die Feder ist ge­ spannt und der Spannzylinder fährt in seine Ausgangsstellung zurück.

Claims (8)

1. Vorrichtung und Verfahren zum Feststellen und Ausscheiden von Fremdteilen aus dem Flockenstrom einer Faservorberei­ tungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern und Fremd­ teile von einem Transportventilator angesaugt, durch ein Rohrstück gegen eine Prallplatte geschleudert und dann zu einer Umlenkklappe geleitet werden. Die Faser- und Fremdteile werden in einen anderes Rohr umgeleitet, wenn die durch einen an der Prallplatte angebrachten Beschleunigungssensor gemes­ senen und in einer elektronischen Auswerteeinheit vergliche­ nen Aufprallsstöße einen vorgegebenen Wert überschreiten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte in einem Gehäuse elastisch gelagert ist.

3. Prallplatte nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte in etwa senkrecht zur Verbindungslinie Transportventilator - Prallplatte steht.

4. Prallplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Prallplatte größer als der Querschnitt des sich dem Ventilator anschließenden Schleuder­ rohres ist.

5. Prallplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Beschleunigungsaufnehmer auf der Rückseite der Prallplatte mittig aufgeklebt ist.

6. Schleuderrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Schleuderrohres maximal 5 m beträgt und mindestens 1 m vor der Prallplatte bogenfrei verläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Strecke zwischen Prallplatte und Umlenkklappe zwischen 1 und 5 m beträgt und die Zeit zum Umschalten der Klappe weniger als 0,5 sec. beträgt.

8. Umschaltklappe nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Energie zum Umschalten der Klappe in die Ausscheidestellung in der Normalstellung bereits gespeichert wird.