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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die 1 zeigt
eine allgemeine Seitenansicht der Ausscheidungsvorrichtung.
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Die 2 zeigt
ein Detail des Abfanggestells und eine Schnittansicht des Ausscheiderkörpers gemäß II-II.
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Die 3 zeigt
die vergrößerte Zone
der beweglichen Klinge 21, wo die Strömungsablenkung mit einer Ausscheidung
der Fremdmaterialpartikel durch Fluiddynamik stattfindet.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Partikel des ausgeschiedenen
Fremdmaterials werden durch die Punkte 36 angezeigt, welche
sich aus der Hauptströmung 35 gemäß den gezeigten
Bahnen 37 abtrennen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Wesentliche Vorteile werden mit der
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung erzielt, wobei mindestens die Folgenden der Erwähnung wert sind.
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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.
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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.