DE69908050T2

DE69908050T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern in pneumatischen Fördersystemen

Info

Publication number: DE69908050T2
Application number: DE69908050T
Authority: DE
Inventors: Mario Mascheretti; Giovanni Battista Pasini
Original assignee: Marzoli SpA
Current assignee: Marzoli SpA
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2019-09-15
Also published as: PT987354E; US6089378A; ATE241025T1; EP0987354B1; ES2200464T3; DE69908050D1; IT1302226B1; ITMI982024A1; EP0987354A1

Description

Die Erfindung betrifft die Verarbeitung von Rohfasern in Putzereimaschinen, wobei die Rohfasern vorbereitet werden sollen, um sie der Kardierung zuzuführen, wobei das fasrige Material in Flockenform in der Form einer einzelnen Faser geöffnet wird durch das Herstellen eines Faserbandes aus im Wesentlichen parallelisierten Fasern, aus welchen der Hauptteil der Verunreinigungen und Kontaminierungen entfernt worden ist, zur Weiterverbringung zu den darauf folgenden Verarbeitungsschritten.
Auf der Basis des Ballen-Fasermaterials sind diese Verarbeitungen durch pneumatische Transportleitungen bzw. Fördersysteme verbunden, in welchen ein Strom aus Transportluft das faserförmige Material in mehr oder weniger groben Flocken zusammen mit seinem Anteil an Verunreinigungen, Kontaminierungen, kurzen Fasern, metallischen und nichtmetallischen Materialien usw. anhebt und diese zwischen den verschiedenen Behältern bewegt, welche die einzelnen Maschinen versorgen.
In Stand der Technik (siehe GB-A-22 601 45) findet die Verringerung und Ausscheidung des Gehaltes an solchen Verunreinigungen aus den Fasern im Wesentlichen im Verlauf der Verarbeitung in den sogenannten Putzereimaschinen statt, wie z. B. Sammlern, Mischeinrichtungen, Öffnereinrichtungen. In diesen Ausstattungsteilen werden diese Fremdmaterialien durch Zentrifugaleffekt, Saugöffnungen, Abscheidungsklingen und Abscheidungsgitter allmählich von den Fasern in Flockenform entfernt.
Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern unter Bedingungen des pneumatischen Transports, und bevorzugt soll diese in horizontale pneumatische Transportlinien bzw. Fördersysteme eingebracht werden, welche die Verarbeitungsmaschinen verbinden.
In ihrem allgemeinsten Aspekt macht die vorliegende Erfindung von der Tatsache Gebrauch, dass solche zu entfernenden Verunreinigungen die Eigenschaft eines geringeren Hebeeffektes an dem Teil des Transportfluids zeigen, sowohl wegen ihrer Dichte, die größer ist als diejenige der Fasern, als auch wegen ihrer Form: sie neigen somit dazu, sich einer Siebwirkung zu unterziehen, indem sie sich zum Boden hin absetzen, speziell wenn keine merklichen Turbulenzen vorhanden sind.
Es ist beispielsweise das Phänomen bekannt, dass in den horizontalen Abschnitten der Leitungen mit kreisförmigem Querschnitt, die normalerweise in den pneumatischen Transporteinheiten für die zu verarbeitenden Fasern verwendet werden, das schwere Fremdmaterial wegen des geringeren Hebeeffektes sich zum Boden der Leitungen hin bewegt und sich vornehmlich in einer unteren Zone konzentriert, die einen sehr viel geringeren Querschnitt aufweist, im Allgemeinen eingegrenzt durch eine Kreissehne des Querschnitts mit einer Länge von 40 bis 50% des Durchmessers der kreisförmigen Leitung.
Die vorliegende Erfindung betrifft spezieller ein System zum Abscheiden solchen schweren Fremdmaterials, gebildet durch metallische und nichtmetallische Teile und Kontaminierungen, welches in die Leitungen pneumatischer Transportleitungen eingesetzt werden soll, welche die verschiedenen Stufen der Verarbeitung der Fasern in Flockenform verbinden.
Das System gemäß der Erfindung ist auf eine Gesamtverbesserung einer solchen Verarbeitung gerichtet; es besteht aus einer Vorrichtung, welche in Hinsicht auf ihre wesentlichen Eigenschaften im ersten Anspruch definiert wird, und in Hinsicht auf die bevorzugten Ausführungsformen in den Ansprüchen, die von diesem abhängen, sowie aus einem Verfahren, welches in Hinsicht auf seine wesentlichen Eigenschaften im siebten Anspruch definiert ist, und, in Hinsicht auf bevorzugt Ausführungsformen, in den davon abhängigen Ansprüchen.
Um die Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung klarer darzustellen, wird sie unter Bezugnahme auf eine typische Ausführungsform beschrieben, die in den 1 bis 3 gezeigt ist, und zwar als nicht erschöpfendes Beispiel.
Die 1 zeigt eine allgemeine Seitenansicht der Ausscheidungsvorrichtung.
Die 2 zeigt ein Detail des Abfanggestells und eine Schnittansicht des Ausscheiderkörpers gemäß II-II.
Die 3 zeigt die vergrößerte Zone der beweglichen Klinge 21, wo die Strömungsablenkung mit einer Ausscheidung der Fremdmaterialpartikel durch Fluiddynamik stattfindet.
Bei den Ausführungsformen der Darstellungen umfasst der Ausscheider gemäß der Erfindung eine Verbindung 1, welche das Rohr mit kreisförmigem Querschnitt mit einer Leitung 2 mit äquivalentem, rechteckigem Querschnitt verbindet: diese Form unterstützt tatsächlich das Phänomen des Sortierens der Partikel mit geringerer Anhebung gegenüber den Fasern in Flockenform. Die Leitung 2 ist mit dem Körper des Ausscheiders bzw. Separators 3 verbunden, welcher wiederum den Strom der Transportluft 4 von der Öffnung 5 zur rechteckigen Leitung 6 abführt, welche den Transport stromabwärts der Maschine weiterführt.
Der Körper des Ausscheiders 3 umfasst einen hohlen Behältnisquader 10 mit einem rechteckigen Querschnitt, der konsistent mit den Leitungen 2 und 6 ist, in welchem die untere Wand 11 hebelartig an einem Stift 12 befestigt und beweglich ist, um so die Durchgangsfläche regulieren zu können, die für die Ströme der Fluide zur Verfügung steht, welche durch den Ausscheider 3 in horizontaler Richtung hindurchgehen.
Die Winkelposition der Wand 11 wird als eine Funktion der gewünschten Einstellung mit Mitteln fixiert, wie sie per se bekannt sind, beispielsweise mit einem oder mehreren Schlitzen 13 und Fixierungsschrauben 14, wobei sie gemäß dem Pfeil a) bewegt wird, und wobei nichtsdestotrotz die Dichtigkeit der benachbarten Seitenwände des Ausscheiders sichergestellt wird.
Die Strömung des Transportfluids 4 geht in ihrer Richtung von links nach rechts und trifft auf ein Gestell 15, das hebelartig am Gelenkpunkt 16 an der oberen Wand 17 befestigt ist. Die Details des Gestells sind in 2 gezeigt und es besteht beispielsweise aus einem Querträger 18, welcher den Stift enthält, an welchem das Gestell hebelartig befestigt ist, und welcher einen Satz paralleler und abgerundeter Stangen 19 aufweist, welche sich zum Boden hin erstrecken, um so teilweise den Durchgang des Fluids 4 im Körper des Ausscheiders zu unterbrechen, und zwar für die gesamte Öffnung des Durchgangsabschnittes und speziell in dessen oberen Abschnitt. Die Winkelposition des Gestells 15 ist als Funktion der gewünschten Einstellung mit Mitteln fixiert, wie sie per se bekannt sind, wobei die Bewegung gemäß dem Pfeil b) stattfindet.
Auf ihrer rechten Seite ist der Durchgangsabschnitts des hohen Quaders 10 des Ausscheiders 3 in zwei Teile unterteilt. Der obere Teil ist für das Transportfluid gedacht, welches weiter nach rechts geführt wird, während der untere Teil für die Ausscheidung von Fremdmaterialien gedacht ist.
Die Unterteilung des Abschnittes bzw. Querschnittes des Ausscheiders wird durch die Wand 20 bewirkt, die im Wesentlichen parallel zur oberen Wand 17 des Quaders 10 verläuft und die etwas höher in Hinsicht auf die untere bewegliche Wand 11 angeordnet ist. An ihrem linken Ende ist eine bewegliche Ablenkungsklinge 21 hebelartig an einem Stift 22 befestigt, welches sich über die gesamte Öffnung des Durchgangs für die Fasern innerhalb des Quaders 10 erstreckt. Die Winkelposition der Klinge 21 wird als eine Funktion der gewünschten Einstellung durch per se bekannte Mittel fixiert, beispielsweise mit einem Schlitz 23 und Fixierungsschrauben 24, wobei die Bewegung gemäß dem Pfeil c) erfolgt.
Die bewegliche Klinge 21 unterteilt somit die Höhe, die für den Durchgang des Fluid zur Verfügung steht, in zwei Teile: einen oberen Teil mit der Höhe y und einen unteren Teil x.
Die Werte der Höhen x und y werden, sowohl in Hinsicht auf den Wert als auch in Relation zueinander, durch die Einstellungen der Positionen der beweglichen Wand 11 und der beweglichen Klinge 21 eingestellt.
Der untere Abschnitt der Passage der Höhe x tritt in einen Trichter 30 über, um das ausgeschiedene Material zu sammeln. Der Boden dieses Trichters wird durch einen Extraktor mit Dichtung 31 unterbrochen, wie zum Beispiel einem Drehextraktor, der durch einen Drehkörper 32 gebildet wird. Ein solcher Drehkörper umfasst eine Anzahl von Schaufeln bzw. Flügeln 33, die mit flexiblen Dichtungsmembranen ausgestalten sind, die gegen eine Behältnisoberfläche 35 gleiten, welche das feste ausgeschiedene Material aus den Räumen, die zwischen den Schaufeln bzw. Flügeln 33 gebildet werden, nach außen hin abgeben, aber es der Strömung der Transportluft nicht gestatten, auszuweichen. Der Extraktor dreht sich mit geringer Drehzahl, in der Größenordnung von einer Umdrehung pro Minute.
Der obere Abschnitts des Durchgangs mit der Höhe y wird nicht unterbrochen und ist stattdessen der Ausgangsöffnung 5 zugewandt, und er ist für die Transportströmung der Fasern in Flockenform gedacht, aus der das Fremdmaterial entfernt worden ist.
Das Verfahren zum Ausscheiden von Fremdmaterial arbeitet wie folgt; es wird speziell auf das vergrößerte Detail der 3 hingewiesen. Die Transportströmung in der Leitung 2 und im Quaderkörper 10 wird konzentriert und enthält die schwereren Verunreinigungen in ihrem unteren Teil, zusammen mit einer wesentlichen Menge an Fasern in Flockenform, welche jedoch nicht abgeführt werden sollten. Dieser Sortierungs- oder Absetzungseffekt der Festkörper in der pneumatischen Transportphase wird durch den abgeflachten, rechteckigen Querschnitt der Leitung 2 und des Körpers 10 intensiviert.
Der Mechanismus für die Trennung zwischen den Fasern in Flockenform und dem Trennmaterial findet hauptsächlich mittels der Klinge 21 statt. Diese erzeugt ein Hindernis für die Weiterführung der Mischphase aus Fasern und Verunreinigungen, welche dazu neigt, in den unteren Durchgang und dann in den Trichter 30 einzutreten. Dieser Fortgang wird durch die Tatsache gehindert, dass die Öffnung 5 frei liegt und die Ausströmung der Transportluft gestattet, während der Trichter 30 durch den Drehabschluss 31 blockiert ist; somit baut sich ein Druckdifferenzial zwischen den beiden Räumen auf. Durch den Effekt dieses Hindernisses findet die Strömung der Transportluft, welche die Fasern in Flockenform und das Fremdmaterial anhebt, keinen Auslass und wird zum oberen Durchgang hin zurückgeführt, und zur Öffnung 5, die stattdessen frei ist.
Die S-förmige Bahn der Strömung 35, wie sie in 3 gezeigt ist, welche die Strömung der Luft dazu zwingt, zwei Richtungsänderungen von im Wesentlichen 180° durchzuführen, mit einer Kreisbewegung mit einem Durchmesser in der Größenordnung des Abstandes x, wird auf diese Weise erhalten. Diese plötzliche Ablenkung erzeugt eine wesentliche Zentrifugalkraft an dem transportierten Material, was einen Ausscheidungseffekt als eine Funktion des Gewichtes und der Form der transportierten Partikel, sowie der Geschwindigkeit des Fluids hervorruft.
Die Partikel des ausgeschiedenen Fremdmaterials werden durch die Punkte 36 angezeigt, welche sich aus der Hauptströmung 35 gemäß den gezeigten Bahnen 37 abtrennen.
Diese Ausscheidung findet wegen der Tatsache statt, dass sich der schwerere Teil bei den Richtungswechseln, oder derjenige, welcher einen größeren Hebeeffekt benötigt, aus der Transportströmung löst und in den Trichter 30 eintritt. Im Gegensatz hierzu schafft es der leichtere Teil, oder die Fasern in Flockenform, die eine geringere Anhebung benötigen, der Strömung zu folgen, die gemäß der S-förmigen Bahn abgelenkt ist, und sie folgen dem Strom der Transportluft zur Öffnung 5 und zur Leitung 6.
Dieser Reinigungseffekt erfasst ebenfalls die Kontaminierungen, die in den Faserflocken verheddert sind und welche ausreichend aus den Flocken während der plötzlichen Umlenkung der Bewegung und des Schubes zur Öffnung der Höhe x entfernt werden.
Um den Ausscheidungseffekt auf die Gesamtmasse der Fasern auszudehnen, die in dem Ausscheider 3 transportiert werden, stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung die Verwendung des Gestells 15 zur Verfügung, das bei 16 angelenkt ist. Dieses Gestell bildet ein Element einer vorzugsweisen Ablenkung zur Klinge 21 hin, für die Fasern in Flockenform, die pneumatisch durch die Strömung 4 transportiert werden. Während dieser Ablenkung wird die Ablösung von Fremdmaterialen aus den Faserflocken ebenfalls verstärkt.
Dieses Gestell wird herabgelassen, um mit den Stangen 19 dem Durchgang der Fasern zum Oberteil des Quaderkörpers 10 hin zu unterbrechen, und zwar gemäß dem Durchgang der Höhe y. Dies lenkt den Hauptteil des Fasermaterials zur Klinge 21 hin ab, aber, um es zwischen die Stangen 19 einzubringen, unterbricht es nicht den Luftstrom und stört nicht wesentlich die Strömungsverhältnisse und den Effekt des Sortierens der Verunreinigungen zum Boden hin.
Allgemein gesprochen wird das Gestell 15 mit einer Drehung gemäß dem Pfeil b) so eingestellt, dass seine Stangen 19 einen Teil des zur Verfügung stehenden Querschnitts für den Durchgang des Transportfluids beeinträchtigen, der zwischen 25 und 70% der Höhe x + y beträgt.
Der Fremdmaterial-Ausscheidungseffekt wird ebenfalls auf der Basis des Erfordernisses eingeregelt, das Fasermaterial effektiv in der Leitung zu transportieren und keine wesentlichen Mengen an wertvollen Fasern zu verlieren, und zwar durch das Wählen eines effektiven Kompromisses, welcher diese Erfordernisse berücksichtigt. Hierzu werden die Abstände x und y und ihr Verhältnis x/y mit den Winkelpositionen der Wand 11 und der Klinge 21 bestimmt.
Bei einer Einstellung der Winkelposition der unteren Wand 11 wird auch die Höhe x + y eingeregelt, die insgesamt für den Durchgang der Strömung des Transportfluids zur Verfügung steht, und die Fluiddynamik-Bedingungen im Ausscheider 3 werden ebenfalls beeinflusst. Sowohl die Höhe x als auch die Resthöhe y, und das Verhältnis x/y werden mit der Einstellung der Winkelposition der Klinge 21 eingeregelt. Die Einstellung des Gestells 15 macht es möglich, dass die Faserflocken, welche sich im obersten Teil der Station bewegen, zum Boden hin getragen werden: noch immer allgemein gesprochen wird diese Einstellung auf der Basis des Gehaltes der Verunreinigungen und Kontaminierungen der Fasern getroffen. Wenn das spontane Sortieren der Fremdmaterialien in der Leitung 2 stromaufwärts sich schon als ausreichend zeigt, wird das Erfordernis der Absenkung des Gestells zum Ablenken der Fasern geringer.
Allgemein gesprochen wird bei dem Ausscheider, die in die Transportleitungen zwischen den Putzereimaschinen mit normaler Kapazität eingesetzt werden, der Wert der Höhe x zwischen 10 und 70 mm eingestellt, und vorzugsweise zwischen 20 und 50 mm. Die Werte des Verhältnisses x/y werden im Bereich von 0,25 bis 0,70 gehalten, und vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,5. Noch immer allgemein gesprochen, ermöglicht ein höherer Wert für x es, eine größer Menge an Verunreinigungen im Trichter 30 zu fangen, aber er bewirkt eine geringere Selektivität. Dies würde ebenfalls den Verlust größerer Mengen an Fasern in Flockenform mit sich bringen. Wenn wertvolle Fasern verarbeitet werden, sollte das durch den Abschluss 31 abgeführte Material verarbeitet werden, um die verlorenen Fasern zurückzugewinnen. Bei hohen Werten von x hat somit die Strömung 35 weniger abrupte Umlenkungen und eine gemäßigte Bahn, die Ausscheidung ist stärker aber weniger selektiv.
Wesentliche Vorteile werden mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt, wobei mindestens die Folgenden der Erwähnung wert sind.
Die Vorrichtung ist dazu in der Lage, eine wesentliche Reinigung der Faserflocken während des pneumatischen Transportes durchzuführen, um so die Aufgaben der Putzereimaschinen und der Einführwalzen der Kardierer einfacher zu machen, und sie gestattet diesen einen größeren Leistungsfaktor, und zwar wegen der geringeren Wartung, die notwendig ist, um die Stoffe, Klingen, Öffnungen und Filter zu reparieren.
Die Vorrichtung und das Verfahren zum Reinigen im Transport sind leicht im Hinblick auf die verschiedenen Faserchargen, die zur Verarbeitung eingebracht werden, einstellbar und anpassbar.

Claims

Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern unter Bedingungen des pneumatischen Transportes, welche in horizontalen Transportleitungen (2, 6) bzw. Fördersystemen eingebracht werden, welche die Maschinen zur Verarbeitung der Fasern in Flockenform verbinden, mit einem Ausscheiderkörper (3), der einen hohlen Behältnisquader (10) mit einem rechteckigen Querschnitt umfasst, der mit den Leitungen (2, 6) übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Wand (11) beweglich ist, um den Bereich des Querschnittes einzuregeln, der für den Durchgang der Fluide zur Verfügung steht, welche durch den Ausscheiden (30) in horizontaler Richtung hindurchgehen, und dadurch, dass dieser Durchgangsabschnitt des Hohlquaders (10) des Ausscheidens (3) in einen oberen Höhenteil (y) für das gereinigte Transportfluid, welche zur Rechten hin weiterläuft, und einen unteren Höhenteil (x) unterteilt ist, der für das Ausscheiden der Fremdmaterialien in einem Trichter (30) gedacht ist, um das ausgeschiedene Material zu sammeln, wobei der Trichter durch einen Extraktor mit Dichtung (31) unterbrochen ist, wobei diese Unterteilung mittels einer beweglichen Ablenkklinge (21) eingeregelt wird, welche sich für die gesamte Öffnung des Durchgangs für die Fasern innerhalb des Quaders (10) erstreckt, befestigt an der Wand (20) des Ausscheidens (3).
Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern unter Bedingungen des pneumatischen Transports gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkelposition der Wand (11) dadurch eingestellt wird, dass sie gemäß dem Pfeil (a) bewegt wird, wodurch die Dichtigkeit der angrenzenden Seitenwände des Ausscheidens (3) sichergestellt wird.
Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern unter Bedingungen des pneumatischen Transports gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Klinge (21) hebelartig an einem Stift (22) befestigt ist und ihre Winkelposition entsprechend dem Pfeil (c) eingestellt wird.
Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern unter Bedingungen des pneumatischen Transports gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Extraktor mit Dichtung (31) ein Drehextraktor ist, der durch einen Drehkörper (32) gebildet wird, welcher eine Vielzahl von Schaufeln bzw. Flügeln (33) umfasst, die mit flexiblen Dichtungsmembranen (43) ausgestattet sind, welche gegen eine Behältnisoberfläche (35) gleiten, welche das feste ausgeschiedene Material aus den Räumen, die zwischen den Schaufeln bzw. Flügeln (33) gebildet werden, nach außen hin abgeben.
Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern unter Bedingungen des pneumatischen Transports gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausscheider (3) ein Gestell (15) umfasst, das hebelartig an einem Hebel (16) an der oberen Wand (17) befestigt ist und aus einer Reihe von Stangen (19) besteht, welche sich teilweise so erstrecken, dass sie den Durchgang für das Fluid (4) im Ausscheiderkörper (3) unterbrechen, speziell in dessen oberen Abschnitt.
Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern unter Bedingungen des pneumatischen Transports gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelposition des Gestells (15) gemäß dem Pfeil (b) einstellbar ist.
Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern unter Bedingungen des pneumatischen Transports gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Höhe (x) zwischen 10 und 70 mm eingestellt wird, und vorzugsweise zwischen 20 und 50 mm.
Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern unter Bedingungen des pneumatischen Transports gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte des Verhältnisses (x/y) im Bereich von 0,25 bis 0,70 gehalten werden, und vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,5.
Vorrichtung zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus Textilfasern unter Bedingungen des pneumatischen Transports gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (15) so eingestellt ist, dass es mit seinen Stangen (19) einen Teil des Durchgangsabschnittes für das Transportfluid des Ausscheiders (3) beeinflusst, der variabel zwischen 25 und 70% von dessen Höhe (x + y) beträgt.