DE4122596A1 - Vorrichtung zur voraufloesung, reinigung und zerfaserung von fasermaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vorauflösung, Reinigung und Zerfaserung von Fasermaterial, insbesondere von Baumwolle der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 an­ gegebenen Gattung.

Bei der herkömmlichen Vorauflösung von z. B. Baumwolle wer­ den in Spinnereiputzereien einzelne Faserschichten oder Faserklumpen von den gepreßten Faserballen abgenommen und manuell über z. B. Füllschächte den Vorauflösemaschinen zu­ geführt. An die Vorauflösung schließen sich verschiedene Reinigungs-, Zerfaserungs- und Vereinzelungsprozesse an, so daß schließlich ein verspinnbares gereinigtes Florband entsteht. Besonders bei der Vorauflösung von stark verun­ reinigtem Fasermaterial ergibt sich ein qualitätsmindern­ der Nachteil, weil sich die Faserflocken bei dem fort­ laufenden Durchgang durch die Reinigungs- und Vorauf­ lösungsstationen verschließen und verdochten, so daß die in ihnen enthaltenen Verunreinigungen bei der Zerfaserung auf den Krempelmaschinen nur unvollständig abgeschieden werden. Bei feinen oder weniger festen Fasern werden die Fasern beschädigt.

Zur Beseitigung dieser Nachteile wurden verschiedene wei­ tere Maßnahmen und Zusatzvorrichtungen vorgeschlagen, um die Faserflocken vor dem Krempelprozeß noch nachträglich weiter aufzulockern und zu reinigen.

So wird gemäß der FR-A 23 60 694 das Fasermaterial mit Hilfe von zwei miteinander kooperierenden Walzen nachträg­ lich gereinigt, wobei beim Durchgang des Fasermaterials die Verunreinigungen abgeschieden werden. Eine ähnliche Lösung mit einer Speisewalze, einer zugeordneten Zupfwalze und mit einem an eine Absaugleitung angeschlossenen Kon­ densor ist in der FR 23 22 941 beschrieben. Weiter wurde die Reinigung des Fasermaterials in einer mit Entstaubung ausgestatteten Becherspeisevorrichtung vorgeschlagen (FR 23 18 247). Ein anderer Vorschlag (z. B. gemäß DE 29 34 562) zur Beseitigung von Verunreinigungen und Staub aus Faserflocken liegt in der Adjustierung des Ein­ trittsteils der Karde, wo zwischen die Liefer- und Brisseurwalze eine Zupfwalze mit Zahnsegment eingeschaltet ist, in deren Mittelteil die Absaugung der Verun­ reinigungen und des Staubs erfolgt.

Nachteilig bei diesen Zusatzeinrichtungen ist es, daß ent­ weder selbständige Vorreinigungsmaschinen für die Vor­ bereitung des Fasermaterials vor dem eigentlichen Prozeß der Zerfaserung erforderlich sind oder nur die Adjustie­ rung der Liefervorrichtung bei Krempelmaschinen beeinflußt wird. In jedem Fall benötigen die bekannten Lösungen einen erheblichen Platz und einen relativ großen technischen Aufwand für die Abfallbehandlung und Luftreinigung.

Mit der CS 2 55 402 wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche die Nachteile der bisherigen kostenaufwendigen Systeme der Vorauflösung, der Reinigung und der Zerfa­ serung des Fasermaterials beseitigen möchte. In einer einzigen kontinuierlichen Anlage werden die Faserflocken fortschreitend voraufgelöst, gereinigt und zerfasert, so daß als Endprodukt ein genügend gereinigtes Florband an­ fällt, welches auch zum Verspinnen auf spindellosen Spinn­ maschinen geeignet ist, in denen die Reinheit des vorge­ legten Faserrohstoffs eine der Grundbedingungen des Spinn­ vorgangs bildet. Jeder Vorauflösungswalze und Zerfa­ serungswalze ist eine angetriebene und mit Sägezahndraht versehene Saugwalze mit perforiertem Walzenmantel für die Abnahme des Fasermaterials von diesen Zerfaserungswalzen zugeordnet. Durch diese Maßnahme wird ein höherer Reini­ gungsgrad erzielt. Da diese Operationen auf einer einzigen Einrichtung ausgeführt werden, erhöht sich auch der Wir­ kungsgrad der Vorauflösung, der Reinigung und der Zerfa­ serung und kann durch die Zahl der Vorauflösungs-, Zerfa­ serungs- und Abnahme-Saugwalzen beeinflußt werden.

Die große Umfangsgeschwindigkeit der ersten Zupfwalze und der weiteren Zerfaserungswalzen und der ihnen zugeordneten Abnahme-Saugwalzen verursacht eine intensive Luftströmung auf den Oberflächen zwischen diesen Arbeitswalzen und zwi­ schen ihren Abdeckungen, wobei die Luft mit den Verunrei­ nigungen im Idealfall in den Raum unter den Arbeitswalzen gelangt. Die Verunreinigungen, welche Samenteile, Kehr­ richt und Fremdteilchen enthalten, müssen aus dem vor­ gelegten Fasermaterial mittels mindestens eines Schalen­ messers beseitigt werden, bevor der Umfangsteil der fol­ genden Abnahmeperforierwalze mit dem von der Zupfwalze ge­ lieferten Fasermaterial in Berührung gelangt. Bei die­ ser Abscheidung der Verunreinigungen kommt es auch zur mehr oder weniger gravierenden Ausscheidung von guten spinnfähigen Fasern entsprechend der Gattung des Faserma­ terials, der klimatischen Bedingungen, der Einstellung und der Drehzahl der Arbeitswalzen u.ä. In vielen Fällen hat die Abscheidung von guten Fasern einen ungünstigen Einfluß auf die Ausbeute des Materials, wobei als Folge erhöhte Anforderungen bei der Behandlung des Abfalls auftreten.

Aus der CH 5 19 031 ist eine Ausrüstung einer Karde be­ kannt, welche eine Absaugeinrichtung zur Beseitigung der Verunreinigungen und des Flugstaubs bei der Karde auf­ weist. Eine Absaugung ist oberhalb und zwischen den Ober­ flächen einer Zupfwalze und einer Hauptwalze angeordnet, um die durch die Rotation der Zupfwalze und der Hauptwalze entstehenden Oberflächenluftströmungen aufzufangen. Eine zweite Absaugeinrichtung ist zwischen der Hauptwalze und einem Abnehmer angeordnet, um die durch die Rotation der Hauptwalze entstehenden Oberflächenluftströmungen sowie die Verunreinigungen und Abflüge aufzufangen, welche im Übergangsbereich des Faserflors zwischen der Hauptwalze und dem Abnehmer freigesetzt werden. Diese Maßnahmen sind sehr kompliziert und energieaufwendig, weil sie eine Saug­ quelle verlangen. Außerdem werden Feinstäube und kurze Fasern nur unzureichend abgesaugt, wobei ein unerwünschter Faserflug in die Umgebung eintritt. Auf dem Umfang der Zupfwalze bleibt nämlich ein bestimmter Anteil an zu verarbeitenden Fasern haften, der mit der Haupt­ arbeitswalze oder mit der zugeordneten Perforierwalze nicht abgenommen wird. Ein Teil dieser Fasern gelangt in den Abfall. Durch die Drehung der Zupfwalze entsteht eine Luftströmung, welche sich im Raum zwischen der Abdeckung der Zupfwalze und dem Mantel der Zupfwalze verdichtet. Der so erhöhte Druck preßt die harten Verunreinigungen in die mit Nadeln besetzte Arbeitsoberfläche, so daß diese von den eingestellten Schalenmessern unterhalb der Zupfwalze nicht erfaßt und in den Sammler abgeführt werden können.

Die Abfallmenge und -zusammensetzung hängt aber auch von den Forderungen des Benützers ab. Manchmal ist es zur Ver­ minderung der Materialkosten bei weniger anspruchsvollen Qualitätsanforderungen wünschenswert, den Abfall soweit wie möglich herabzusetzen. In anderen Fällen soll die Abfallmenge erhöht werden, um hohe Qualitätsanforderungen an das Endprodukt zu erfüllen.

Die Verhinderung des Abfluges von verarbeitbaren Fasern und die Beseitigung der unerwünschten harten Verunreini­ gungen und des Mikrostaubes bildet den Gegenstand einer weiteren Lösung (CS 2 11 228), welche aus einer Adjustie­ rung der Abdeckung der Zerfaserungswalze besteht. ln der Abdeckung ist quer in der Nähe der Speise- bzw. Lieferwal­ ze eine Öffnung für die Herabsetzung des Luftdrucks unter­ gebracht, wobei die Öffnung mit einem Sieb bedeckt ist. Ferner kann die Abfallmenge unter der Zupfwalze durch Ein­ stellen mindestens eines Schalenmessers gegenüber dem Be­ schlag der Zupfwalze zusammen mit einer Vergrößerung oder Verminderung des Raums für die Abfallausscheidung zwischen der Kante des Schalenmessers und der Liefervorrichtung beeinflußt werden. Weil aber diese Einstellung der Scha­ lenmesser sehr arbeitsaufwendig ist, bleibt die Stellung des Schalenmessers im Betrieb der Karde stabil, so daß die Menge des Abfalls und seine Zusammensetzung nicht optimal wird und die Wirkung der in der Abdeckung der Zerfa­ serungswalze quer angebrachten Sieböffnung verlorengeht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur präzi­ seren Beeinflussung der Menge und der Zusammensetzung des ausgeschiedenen Abfalls zu schaffen, die konstruktiv ein­ fach und kostengünstig aufgebaut ist und auch nach längeren Betriebszeiten und unterschiedlichen Bedingungen effektiv arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ange­ gebenen Merkmale gelöst.

Die Effekte der Erfindung liegen vor allem darin, daß die Menge und die Zusammensetzung des Abfalls je nach den Wün­ schen des Benutzers und gemäß den technologischen For­ derungen auf einfache Weise verändert werden können. So kann zur Verminderung der Materialkosten bei geringeren Qualitätsanforderungen die Abfallmenge vermindert werden. Wird eine höhere Qualität des Endprodukts gewünscht, kann Verstellung eines Schalenmessers unter der Zer­ faserungswalze die Abfallmenge und damit der Reini­ gungsgrad des Fasermaterials erhöht werden. Durch die gezielte Herabsetzung des Überdrucks unter der Abdeckung wird die Verdrängung der harten Verunreinigungen in den Zerfaserungsbeschlag der Zerfaserungswalze beseitigt und die Abführung des Mikrostaubes und der nicht verar­ beitungsfähigen kurzen Fasern über einen anderen Weg als über den Abfallsammler und ähnlich ermöglicht.

Weitere Besonderheiten der Erfindung lassen sich der sche­ matischen Zeichnung entnehmen, in der ein im folgenden be­ schriebenes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zei­ gen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Verar­ beitung von Fasermaterial mit einer Abdeckung ober­ halb der ersten Zupfwalze und

Fig. 2 eine Detaildarstellung des Eintrittsteils der Vor­ richtung nach Fig. 1 mit der verschiebbaren Ab­ deckung der Zupfwalze.

Die dargestellte Vorrichtung weist einen Füllschacht 1 und je eine Liefer-, Vorauflösungs-, Zerfaserungs- und Aus­ tragsvorrichtung auf. Die Liefervorrichtung besteht aus einer Lieferwalze 2 und einer Lieferplatte 3. Die Vorauf­ lösungsvorrichtung umfaßt bei dieser Ausführung eine Zupfwalze 4 mit Zupfsegmenten 5, Schalenmessern 6 und Re­ gulationsleisten 7 zum Einleiten des abgeschiedenen Ab­ falls in einen Sammler 22. Der Zupfwalze 4 ist eine Ab­ nahme-Saugwalze 8 mit perforiertem Mantel 9 nachgeordnet, der mit einem Sägezahnbeschlag 10 versehen ist. ln der Saugwalze 8 ist ein Abdeckblech 12 zur Begrenzung der Saugwirkung auf einen bestimmten Bereich ortsfest angeord­ net. Der Unterdruck in der Saugwalze 8 wird durch ein nicht dargestelltes Gebläse erzeugt. Der Saugwalze 8 ist eine kleinere Übertragungswalze 13 nachgeordnet, in deren Austragsbereich eine Leitplatte 14 zur Übertragung des Fasermaterials in eine Zerfaserungsvorrichtung zugeordnet ist, welche eine Zerfaserungswalze 15 mit Sägezahndraht enthält. In unmittelbarer Nähe des Unterteils der Zerfase­ rungswalze 15 ist eine Reihe von Krempeldeckeln 16 ange­ ordnet, deren Anlaufseiten mit Schalenmessern 17 besetzt sind. Der Zerfaserungswalze 15 ist eine weitere perforier­ te Abnahme-Saugwalze 8a mit perforiertem Mantel 9a und mit einem Sägezahnbeschlag 10a nachgeschaltet. Innerhalb der Saugwalze 8a ist ein Abdeckblech 12a vorgesehen. Unter den Krempeldeckeln 16 ist ein weiterer Sammler 22 für die Sammlung der abgeschiedenen Verunreinigungen angeordnet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine zweite Zerfaserungsvorrichtung vorgesehen, deren Saugwalze 8a eine Übertragunswalze 13a mit einer Leit- bzw. Anpreßplat­ te 14a zugeordnet ist. Hinter dieser befindet sich eine Zerfaserungswalze 15a mit einer Abnahme-Saugwalze 18, die an das nicht dargestellte Gebläse angeschlossen ist. In­ nerhalb der Saugwalze 18 ist ein unbewegliches Abdeckblech 12b angeordnet. Unter der zweiten Zerfaserungswalze 15a ist ein weiterer Sammler 22b untergebracht. Der Abnah­ me-Saugwalze 18 dieser zweiten Zerfaserungsvorrichtung ist eine Abnahmewalze 19 mit einer Anpreßleiste 21 für die Ab­ nahme des gereinigten und zerfaserten Fasermaterials in Form eines Faserflors nachgeordnet, der in die Abliefe­ rungsvorrichtung geführt wird. Diese Vorrichtung enthält eine aus Walzen-Paaren gebildete Verzugsvorrichtung 20 mit einem Verdichter 23 und Kalanderwalzen 24. Der Faserflor wird als verspinnbares Faserband über einen Kannenstock 25 in einer Kanne 26 zusammengerollt abgelegt.

Der in Fig. 2 dargestellte Eintrittsteil der oben be­ schriebenen Vorrichtung schließt die Lieferwalze 2 mit der Lieferplatte 3 und die Zupfwalze 4 ein und über dem Ortsteil der Zupfwalze 4 ist eine Abdeckung 27 mit einer Queröffnung 28 vorgesehen, deren einer Rand dicht neben der Oberseite an der Kante der Lieferplatte 3 verläuft und deren zweiter Rand bis in die Hälfte der Länge der Ab­ deckung 27 reichen kann. Die Abdeckung 27 ist zu beiden Seiten der Queröffnung 28 mit nicht dargestellten Führun­ gen oder Leisten für einen Abdeckschieber 29 versehen, mit dem die Größe X der Queröffnung 28, die zum Beispiel ein Drittel der Größe der Abdeckung 27 darstellt, verändert werden kann.

Die Queröffnung 28 kann unten durch ein Sieb abgedeckt und an eine selbständige Absaugeinheit 31 angeschlossen sein. Eine effektivere Luftführung wird durch eine äußere Ab­ deckung 32 erreicht welche sich in Richtung der folgenden Saugwalze 8 erstreckt und an deren Abdeckblech 11 ange­ schlossen ist. Zweckmäßig weist das Abdeckblech 11 in seinem von der Abdeckung 32 überdeckten Endbereich mehrere Öffnungen auf, die durch einen - nicht dargestellten - Schieber mehr oder weniger geschlossen werden können.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt:
Das Fasermaterial wird von gepreßten Ballen abgenommen und in Faserbüschel oder Flocken vorausgelöst, die über ein nicht dargestelltes Förderrohr und den Füllschacht 1 der Liefervorrichtung zugeführt werden, welche aus der Liefer­ platte 3 und der angetriebenen Lieferwalze 2 gebildet ist.

Zwischen der Lieferwalze 2 und den Spitzen der Zupfwalze 4 und weiter zwischen den Zupfsegmenten 5 kommt es zur in­ tensiven Vorauflösung und Reinigung des zugeführten Fa­ sermaterials, wobei die gelösten Verunreinigungen mittels der Schalenmesser 6 in den Sammler 22 abgetrennt werden. Der Zupfwalze 4 können weitere Zupfwalzen mit dichteren Spitzenoberflächen und mit höheren Drehzahlen nachgeschal­ tet sein, um Faserflocken weiter voraufzulösen und zu rei­ nigen. Das aufgelockerte Material wird von der Arbeits­ oberfläche der Zupfwalze 4 mittels des Sägezahnbeschlages 10 der Saugwalze 8 abgenommen, wobei der Staub, die klei­ nen Verunreinigungen und die kurzen Fasern durch die Perforation als Folge des Unterdruckes abgesaugt werden. Die Saugwalze 8 dient gleichzeitig zur Verdichtung des abgenommenen Fasergebildes für die weiteren Operationen.

Die Luft wird in die Perforierwalze von außen eingesaugt, so daß die kleinen Verunreinigungen, der Staub und die kurzen Fasern längs der ganzen Arbeitsbreite der Saugwalze 8 eingesaugt werden können. Das verdichtete Fasermaterial wird an der Saugwalze 8 bis zu der mit der Anpreßplatte 14 versehenen Übertragungswalze 13 gefördert und in einem Be­ reich an diese übergeben, in welchem die Saugwirkung durch das innere Abdeckblech 12 unterdrückt ist. Die Über­ tragungswalze 13 mit der Anpreßplatte 14 dient gleich­ zeitig zur Lieferung des abgezogenen Materials zur fol­ genden, mit dem Sägezahnbeschlag versehenen, schnellau­ fenden Zerfaserungswalze 15, durch welche in Zu­ sammenarbeit mit den angestellten unbeweglichen Krempel­ deckeln 16 die Zerfaserung bei gleichzeitiger Reinigung durchgeführt wird. Die gelösten Verunreinigungen werden von den Schalenmessern 17 abgetrennt und fallen durch die Lücken zwischen den Deckeln 16 in den Sammler 22a.

Die vereinzelten Fasern werden von dem Sägezahnbeschlag der Zerfaserungswalze 15 mittels der Saugwalze 8a mit dem Sägezahnbeschlag 10a abgezogen, von welcher das wieder verdichtete Fasergebilde mittels der Übertragungswalze 13a mit der Anpreßplatte 14a zu der weiteren Zerfaserungswalze 15a geführt wird, wo sich der Prozeß der Reinigung und der Faserzerfaserung wiederholt. Die zerfaserten und gereinig­ ten Fasern werden dann mittels der Saugwalze 18 abgezogen und in Gestalt des Faserflors mittels der Abnahmewalze 19 mit ihrer Anpreßleiste 21 in den Verdichter 23 transpor­ tiert, in welchem der Faserflor zu dem Florband geformt wird, das mittels der Kalanderwalzen 24 und der Walzen der Verzugsvorrichtung 20 abgezogen wird. So hergestelltes Band wird mittels des Kannenstockes 25 in der Kanne 26 zusammengerollt abgelegt.

Die intensivste Vorauflösung und Reinigung des Faser­ materials erfolgt in seinem eingeklemmten Zustand zwischen den Liefer- und Übertragungswalzen 2, 13, 13a, wobei sich dieser Vorgang insgesamt dreimal wiederholt. Die weitere Vorauflösung und Reinigung erfolgt sowohl bei der Faserübertragung zwischen den Saugwalzen 8, 8a, 18 und den Vorauflösungs- und Zerfaserungswalzen, als auch bei der Zerfaserung mittels der Zupfsegmente 5 und der Krempel­ deckel 16.

Je nach Kundenwunsch und der verlangten Qualität des End­ krempelproduktes wird durch Verstellen des Abdeckschiebers 29 die Größe X der Queröffnung 28 geändert, wodurch sich die Druckverhältnisse unter der Abdeckung 27 im Ein­ trittsteil wirksam beeinflussen lassen. Durch die Steuerung der Luftmenge, welche durch die Queröffnung 28 strömt, können die geeigneten Bedingungen für die Menge und die Zusammensetzung des ausgeschiedenen Abfalls mit der Begrenzung der Ausscheidung von guten spinnfähigen Fasern in den Sammler 22 unter der Zupfwalze 4 gewählt werden, weil die großen Verunreinigungen und die Faser­ büschel mit den Verunreinigungen nicht durch die Luft in den Walzenbeschlag eingepreßt werden.

Zusammen mit der über das feinmaschige Sieb 30 mäßig ab­ gesaugten Luft, werden nur nicht verarbeitbare Fasern und Mikrostaub abgesaugt. Diese Staubteilchen und die nicht verarbeitbaren Fasern werden in die Absaugeinheit 31 oder über den perforierten Mantel der Abnahmeperforierwalze 8 in den Abfall abgesaugt.

Die Wirkung der Lösung kann noch durch die Mitwirkung der Regulationsleisten 7 erhöht werden, die in dem Raum zwi­ schen dem Schalenmesser 6 und der Lieferwalze 2 instal­ liert sind.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Vorauflösung, Reinigung und Zerfaserung von Fasermaterial bestehend aus
einer Liefervorrichtung mit einer Lieferwalze und einer Lieferplatte,
einer Vorauflösungsvorrichtung mit einer oder mehreren Zupfwalzen und einer Abnahme-Saugwalze,
einer Zerfaserungsvorrichtung mit einer oder mehreren Zerfaserungswalzen und Krempeldeckeln,
wobei mindestens zwischen der Liefervorrichtung und der Zupfwalze der Vorauflösungsvorrichtung eine Abdeckung angeordnet ist, in welcher in der Nähe der Liefervor­ richtung eine Sieböffnung für die Herabsetzung des Luftdruckes vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sieböffnung (28) mit einem Abdeckschieber (29) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sieböffnung (28) durch eine äußere Abdeckung (32) überdeckt ist, welche sich bis zu der Abdeckung (11) der folgenden Abnahme-Saugwalze (8) erstreckt und einen perforierten Bereich dieser Abdeckung (11) über­ deckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckschieber (29) mit seitlichen Betätigungs­ mitteln versehen ist.