EP0344729A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von mit Honigtau befallener Baumwolle - Google Patents

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EP0344729A1
EP0344729A1 EP89109777A EP89109777A EP0344729A1 EP 0344729 A1 EP0344729 A1 EP 0344729A1 EP 89109777 A EP89109777 A EP 89109777A EP 89109777 A EP89109777 A EP 89109777A EP 0344729 A1 EP0344729 A1 EP 0344729A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
microwave oven
microwave
fleece
cotton
conveyor belt
Prior art date
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EP89109777A
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English (en)
French (fr)
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EP0344729B1 (de
Inventor
Rene Waeber
Fritz Knabenhans
Othmar Bachmann
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Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/78—Arrangements for continuous movement of material

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for reducing the stickiness of the fibers of cotton flakes contaminated with honeydew by the supply of heat.
  • honeydew cotton flakes from some provinces are more or less infested with sugar-containing excretions from insects. These excretions containing sugar are commonly referred to as honeydew.
  • a laboratory method is known by means of which the honeydew is caramelized by heating cotton flake samples in an oven, with the aim of determining the degree of contamination with honeydew from the change in the color of the cotton flake that occurs. This is very important because the cotton flakes become sticky in the event of heavy infestation and tend to stick to different parts of the yarn production system or to form rolls on rollers or other rotatable organs, which is very undesirable since it leads to frequent interruptions in the yarn production process .
  • the object of the present invention is to provide a method and a device of the type mentioned at the outset, which selectively heats the honeydew component of the contaminated flakes with reduced energy expenditure.
  • the flakes in the form of a fleece fleece or a flock of cotton wool are placed on a conveyor belt and a microwave oven constructed as a tunnel is moved therein and heated in the latter by means of microwave energy.
  • the invention provides that the conveyor belt provided for the transport of the cotton flakes through the microwave oven consists of a means that absorbs little energy, in particular of polypropylene, and is deflected by two deflection rollers arranged at the entrance and exit of the tunnel-like oven, one of which can be driven. and that the roof of the housing of the microwave oven is designed as an extractor hood.
  • the present invention is based on the finding that the water molecules contained in sugar or honeydew are preferred in microwave radiation Vibrations are set, whereby a greater heating of the honeydew component takes place in comparison to the remaining components of the flake fleece, whereby the honeydew components are converted into the desired non-tacky state.
  • This selective heating of the honeydew component significantly reduces the amount of energy required for the process compared to other warming-up processes and prevents the temperature of the cotton flakes themselves from becoming too high, so that the risk of fire, which must always be taken into account when treating cotton flakes, is significantly reduced. This also largely avoids the risk of unwanted discoloration of the cotton flakes.
  • the energy supply to the cotton flakes can take place in intermittent operation, ie the conveyor belt stands still in the oven while the fiber flakes placed thereon are heated up.
  • the method is preferably carried out in continuous operation, ie the heating takes place during the movement of the conveyor belt through the tunnel.
  • this has the advantage that the method according to the invention can be optimally integrated into the yarn production, in which a continuous supply of the fiber flakes to the card is desired.
  • the fleece experiences a constant energy density and a correspondingly metered amount of energy in the tunnel due to the continuous movement, so that the honey dew constituents are heated up particularly uniformly, thereby avoiding local heating of the fleece to temperatures that would pose a fire hazard.
  • the leveling out achieved by the movement can also reduce the Energy density in the fleece eliminates any form of wave stirrer.
  • the vapors escaping during the supply of heat in the microwave oven are preferably drawn off during heating, as a result of which the fleece leaves the microwave oven in the dry state.
  • a particularly preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the fiber flakes remain in the oven for a time in the range from 5 to 30 and in particular for about 20 seconds and with a fleece width in the range from 80 to 120 cm and fleece thickness from 5 to 15 cm, the energy supply in the range of 50-300 kJ per kg of cotton, preferably around 175 kJ per kg of cotton.
  • the values given are with conventional cotton processing equipment and with microwave generators available on the market, e.g. to reach the Gigatherm company.
  • microwave generators with an output power of 1.2 kW each are required, which are preferably arranged in two rows.
  • Control of the energy density can not only be achieved by controlling the output energy of each microwave generator, but it can also be varied within very broad limits by switching off one or more microwave generators. It is also possible to always equip the system with more microwave generators than for the highest degree of Contamination is necessary, so that if one or the other microwave generator fails, a new generator can be put into operation, which can significantly extend the period of use of the microwave oven.
  • the entire oven can be bypassed or put out of operation without this having any adverse effects on the processing of the cotton flakes. E.g. it is not necessary to make any changes to the design of the entire fiber processing system.
  • the microwave oven consists of several microwave generators which can be operated at the same time or individually, these, preferably if there are 10 to 14, in particular 12, microwave generators, are preferably arranged in two rows above the conveyor belt.
  • microwave generators of a width of about 40 cm available on the market to arrange them side by side in two rows such that a nonwoven with a width of about 100 cm can be irradiated uniformly with microwaves.
  • the width of 100 cm mentioned corresponds to the usual fleece width at the outlet of a mixer opener or flake feeder, as a result of which the microwave oven according to the invention can be easily integrated into an existing system.
  • the microwave oven according to the invention or the method according to the invention or the device according to the invention can also be used for ginning.
  • Ferrite rod assemblies arranged at the entrance and exit of the tunnel formed by the microwave oven. These ferrite rods protect the openings at the entrance and exit of the microwave oven, whose housing otherwise consists of continuous metal sheets, against any escape of microwave radiation.
  • shielding plates are preferably arranged on the input and output sides before and after the tunnel formed by the microwave generators, extending transversely to the movement of the fleece and ending immediately in front of its surface.
  • the flake is fed to the conveyor belt through a flake shaft arranged at the input end of the microwave oven with take-off rollers arranged at its lower end.
  • the fleece delivered at the outlet end of the microwave oven is preferably fed to a disintegration unit of a cleaning machine which feeds a flock feeder connected upstream of one or more cards.
  • the fleece can be cooled in a cooling zone operated with cooling air before being fed to the dissolving unit, as a result of which the stickiness of the honey dew is reduced even further.
  • a particularly preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that alarm sensors are arranged inside the housing of the microwave oven and via a control system with a halon gas Fire extinguishing system are coupled. Should a fire arise in the microwave oven from any unforeseeable circumstances, the fire extinguishing system is able to extinguish this fire while switching off the microwave generator. This enables effective fire fighting within the quasi-closed microwave oven.
  • reference numeral 13 denotes the outlet shaft of a combined mixing and cleaning machine 10, e.g. Rieter Unimix B 7/3 or mixer opener B 3/3, which is arranged in front of the microwave oven 11 according to the invention, which is followed by a dissolving unit 12.
  • This disintegration unit can be the disintegration unit of a fine cleaning machine, e.g. of the Rieter ERM cleaner.
  • the first deflecting roller 19 is already arranged shortly after the pair of draw rollers 15, 16 of the combined cleaner 10 and is separated from it by means of a guide plate 22 for the fleece 17.
  • the driven deflection roller 21 is located immediately after the exit of the microwave oven 11 in front of the feed rollers 23, 24 of the opening unit 12, which in the further course of the nonwoven fabric 17 consists of feed rollers 25, 26, a cleaning roller 27 and a grate 28.
  • the fleece 17 obtained from the conveyor belt is dissolved and cleaned by the cleaning roller 27 and the dissolved flakes are then fed into a shaft 29 rising vertically upwards, which leads to a flake feeder (not shown).
  • the microwave oven 11 consists of two rows 30.1, 30.2 of six microwave generators 31 each.
  • the fleece 17 deposited on the conveyor belt which has a width of 1 m and a thickness of approximately 10 cm, is approximately 15 cm below the lower ends of the microwave generators 31, so that the microwaves emitted by these microwave generators have the possibility of being distributed evenly over the width of the fleece. This distribution is started by multiple reflections on the metallic walls 32 of the microwave housing 33 or on a metallic support plate 35 provided below the upper run 34 of the conveyor belt 18 increases.
  • shielding plates 36 are provided which are attached on the input and output sides and extend from the underside of the microwave generator to just above the surface of the fleece 17. Furthermore, around the rectangular inlet 37 and around the rectangular outlet 38 of the microwave oven, respective parallel arrangements of ferrite rods 39, 41 are arranged, which absorb any microwaves that are still present and thus prevent these microwaves from entering the housing of the combined cleaning machine 10 or in this way get to the dissolving unit 12. This keeps the radiation away from the operating personnel.
  • the top of the microwave oven housing 33 is designed as an extractor hood 42, a fan (not shown) extracting the vapors generated by the microwave heating via a nozzle 43 provided at the upper end of the hood 42.
  • Various IR detection sensors 44 are provided within the housing 33 and are connected to a control system. If local overheating occurs during operation, the system, especially the microwave generator 31, is switched off via the control system and a halon extinguishing gas is introduced into the housing via the nozzles 45, which displaces oxygen and prevents a fire or an emerging fire is extinguished immediately.
  • the heat supply can be easily adjusted to the moisture content of the cotton and the honeydew contamination.
  • the microwave devices themselves work with a 12 cm wavelength at a frequency of 2.45 gigahertz.
  • the energy supply to the fleece should be dimensioned such that, taking into account the throughput speed of the conveyor belt, the honeydew deposits are warmed up to approximately 140 ° C., which is sufficient to extract approximately 80% of the water contained therein and the deposits in a readily processable, non-sticky state to convict.
  • deflectors 46 which can be controlled within the microwave oven housing for controlling the microwaves, such deflectors 46 being shown in FIG. 2 between the adjacent rows 30.1, 30.2 by microwave generators. These deflectors can be controlled in such a way that a uniform energy distribution over the entire width of the fleece is obtained without the radiation obtained in the middle of the fleece from the two neighboring microwave generators leading to local overheating of the fleece or the honeydew deposits there.
  • This Ab Wise are normally set once and for all in the manufacture of the microwave oven, taking into account the properties of the microwave generators installed there.
  • FIG. 3 shows a variant of the device of FIG. 1 in that a cooling zone 70 is provided between the deflection roller 21 of the conveyor belt 18 and the feed rollers 23 and 24 in order to cool the heated fiber wadding between two cooling conveyor belts 71 and 72.
  • the cooling zone 70 is covered by a suction hood 73, on which a connecting piece 74 is provided.
  • This connection piece 74 is connected to a suction fan (not shown) in order to generate the air flow L through the cooling conveyor belts 71 and 72.
  • Air inlet openings are provided in the walls which surround the cooling zone and the dissolving unit 12, to which the feed rollers 23 and 24 belong, in order to allow the aforementioned air flow L and the air for the shaft 29 to flow in.
  • an air conditioning device (not shown) can be connected upstream of the aforementioned air inlet openings.
  • the conveyor belts 71 and 72 are driven synchronously by a single drive (not shown) and convey the fiber wadding on the conveyor belt 18 at the output speed of the fiber wadding.
  • the shaft 29 has a cross section and a length which enables cooling during the conveyance.
  • the air speed in the shaft 29 will be slightly above the floating speed of the fiber flakes in order to allow a sufficient dwell time without too great a height of the shaft.
  • conditioning the air sucked into the shaft 29 beforehand is also possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von mit Honigtau befallene Baumwolle. Dazu werden Baumwollflocken in einen Mikrowellenofen (11) gegeben, in welchem die Baumwollflocken mittels Mikrowellen erwärmt werden, wodurch die Klebrigkeit des Honigtaus derart reduziert wird, dass keine Verarbeitungsnachteile auf den Folgemaschinen entstehen. Der Mikrowellenofen umfasst im wesentlichen ein Förderband (18), auf welchem die Faserflocken durch einen mit Mikrowellenerzeugern versehenen Kanal gefördert werden. Am Ausgang des Mikrowellenofens werden die Faserflocken einer Auflöseeinheit übergeben, welche diese in einen Förderschacht (29) übergibt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Herabsetzung der Klebrigkeit der Fasern von mit Honigtau verunreinigten Baumwoll­flocken durch die Zufuhr von Wärme.
  • Es ist bekannt, dass Baumwollflocken aus manchen Provinenzen mehr oder weniger, mit Zucker enthalten­den Ausscheidungen von Insekten befallen sind. Diese Zucker enthaltenden Ausscheidungen werden allgemein als Honigtau bezeichnet. Es ist eine Labormethode be­kannt, mittels welcher man durch Aufwärmung von Baum­wollflockenproben in einem Ofen den Honigtau kara­melisieren lässt, mit dem Ziel, aus der eintretenden Änderung der Farbe der Baumwollflocken den Grad der Verunreinigung mit Honigtau zu bestimmen. Dies ist nämlich sehr wichtig, weil bei starkem Befall die Baumwollflocken klebrig werden, und dazu neigen, auf verschiedenen Teilen der Garnherstellungsanlage kle­benzubleiben bzw. an Walzen oder anderen drehbaren Or­ganen Wickel zu bilden, was sehr unerwünscht ist, da es zu häufigen Unterbrechungen des Garnherstellungs­vorgangs führt.
  • In der europäischen Patentanmeldung 86 102 352.1, Ver­öffentlichungsnummer 196 449, ist bereits ein Verfah­ren der eingangs genannten Art vorgeschlagen worden mit dem Ziel, den vorhandenen Honigtau durch kurz­fristige Wärmezufuhr in einen nicht klebrigen und brüchigen Zustand zu bringen, ohne jedoch eine Ver­färbung der Baumwollflocken zu verursachen, so dass bei der nachfolgenden Bearbeitung die brüchigen Zuckerabscheidungen zerquetscht und entfernt werden können. Es sind in der genannten europäischen Patent­ anmeldung auch eine Reihe von Vorrichtungen zur Durch­führung dieses Verfahrens vorgeschlagen worden. Dabei zielt die eine Vorrichtung darauf hin, die Faser­flocken bereits vor dem Öffnen der Ballen aufzuhei­zen, d.h. direkt am Anfang des Garnherstellungsverfah­ren. Andere Vorrichtungen dagegen sind für die Behand­lung von Faserbändern vor der Strecke gedacht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah­ren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die bei herabgesetztem Energie­aufwand den Honigtaubestandteil der verunreinigten Flocken selektiv aufheizt.
  • Zur verfahrensmässigen Lösung dieser Aufgabe wird er­findungsgemäss vorgeschlagen, dass die Flocken in Form eines Flockenvlieses oder einer Flockenwatte auf einem Förderband abgelegt und auf diesem einen als Tunnel aufgebauten Mikrowellenofen hineinbewegt und in diesem mittels Mikrowellenenergie aufgewärmt wer­den.
  • Vorrichtungsmässig sieht die Erfindung vor, dass das für den Transport der Baumwollflocken durch den Mikro­wellenofen vorgesehene Förderband aus wenig Energie aufnehmendem Mittel, insbesondere aus Polypropylen be­steht und durch zwei am Eingang und am Ausgang des tunnelartigen Ofens angeordnete Umlenkrollen umge­lenkt ist, von denen eine antreibbar ist, und dass das Dach des Gehäuses des Mikrowellenofens als Abzugs­haube ausgebildet ist.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die in Zucker- bzw. Honigtau enthaltenen Wasser­moleküle durch Mikrowellenbestrahlung bevorzugt in Schwingungen versetzt werden, wodurch eine stärkere Aufheizung des Honigtaubestandteiles im Vergleich zu den restlichen Bestandteilen des Flockenvlieses er­folgt, wodurch die Honigtaubestandteile in den er­wünschten nichtklebrigen Zustand übergeführt werden. Durch dieses selektive Aufheizen des Honigtaubestand­teiles wird die für das Verfahren erforderliche Ener­giemenge im Vergleich zu anderen Aufwärmverfahren wesentlich herabgesetzt und eine zu hohe Temperatur der Baumwollflocken selbst vermieden, so dass die Feuergefahr, die bei der Behandlung von Baumwoll­flocken stets berücksichtigt werden muss, wesentlich herabgesetzt ist. Dadurch wird auch die Gefahr einer ungewollten Verfärbung der Baumwollflocken weitestge­hend vermieden.
  • Die Energiezufuhr zu den Baumwollflocken kann im stossweisen Betrieb erfolgen, d.h. das Förderband steht im Ofen still, während die darauf abgelegten Faserflocken aufgewärmt werden. Das Verfahren wird je­doch vorzugsweise im kontinuierlichen Betrieb vorge­nommen, d.h. die Erwärmung erfolgt während der Be­wegung des Förderbandes durch den Tunnel hindurch. Dies hat zum einen den Vorteil, dass das erfindungsge­mässe Verfahren sich bestens in die Garnherstellung integrieren lässt, bei der eine kontinierliche Zufuhr der Faserflocken zur Karde erwünscht ist. Im übrigen erfährt das Vlies aufgrund der kontinuierlichen Bew­gung eine gleichmässige Energiedichte und entsprech­end dosierte Energiemenge im Tunnel, so dass eine be­sonders gleichmässige Aufwärmung der Honigtaubestand­teile erfolgt, wodurch eine lokale Aufheizung des Vlieses auf Temperaturen, die eine Brandgefahr be­deuten würden, vermieden wird. Auch kann durch die durch die Bewegung erreichte Vergleichsmässigung der Energiedichte im Vlies jede Form von Wellenrührern entfallen.
  • Die während der Wärmezufuhr im Mikrowellenofen entwei­chenden Dämpfe werden vorzugsweise während des Aufhei­zens abgezogen, wodurch das Vlies bereits im trocken­en Zustand den Mikrowellenofen verlässt.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfin­dungsgemässen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Faserflocken während einer Zeit im Bereich von 5 - 30 und insbesondere während etwa 20 Sekunden im Ofen verbleiben und bei einer Vliesbreite im Be­reich von 80 - 120 cm und Vliesdicke von 5 - 15 cm, die Energiezufuhr im Bereich von 50 - 300 kJ pro Kg Baumwolle, vorzugsweise bei etwa 175 kJ pro kg Baum­wolle. Die angegebenen Werte sind mit herkömmlichen Einrichtungen der Baumwollverarbeitung und mit auf dem Markt erhältliche Mikrowellengeneratoren, z.B. der Firma Gigatherm zu erreichen.
  • Insbesondere sind zur Erreichung der maximal erforder­lichen Energiedichte bei einem Durchsatz von bei­spielsweise 300 kg Baumwolle pro Stunde etwa 5 - 15 und insbesondere 12 Mikrowellengeneratoren mit einer Ausgangsleistung von je 1,2 kw erforderlich, welche vorzugsweise in zwei Reihen angeordnet sind.
  • Eine Steuerung der Energiedichte lässt sich nicht nur durch Steuerung der Ausgangsenergie jedes Mikrowellen­generators erreichen, sondern sie kann innerhalb sehr breiter Grenzen durch Abschalten von einem oder mehre­ren Mikrowellengeneratoren variiert werden. Auch ist es möglich, die Anlage stets mit mehr Mikrowellenge­neratoren auszustatten, als für den höchsten Grad der Verunreinigung erforderlich ist, so dass beim Ausfall des einen oder anderen Mikrowellengenerators ein neuer Generator in Betrieb genommen werden kann, wo­durch die Verwendungsdauer des Mikrowellenofens we­sentlichen verlängert werden kann.
  • Bei Baumwollflocken, welche einen geringen Grad der Honigtauverunreinigung aufweisen, kann der gesamte Ofen umgangen oder ausser Betrieb gesetzt werden, ohne dass dies nachteilige Wirkungen auf die Verarbei­tung der Baumwollflocken hat. Z.B. ist es nicht er­forderlich, irgendwelche Änderungen an der Auslegung der gesamten Faserverarbeitungsanlage vorzunehmen.
  • Wenn, wie oben angedeutet, der Mikrowellenofen aus mehreren zur gleichen Zeit oder einzeln betreibbaren Mikrowellengeneratoren besteht, werden diese, vorzugs­weise, wenn es 10 bis 14, insbesondere 12 Mikrowellen­generatoren sind, in zwei Reihen vorzugsweise ober­halb des Förderbandes angeordnet. Hierdurch gelingt es mit Mikrowellenerzeugern einer auf dem Markt er­hältlichen Breite von etwa 40 cm, diese so mit seit­lichem Abstand in zwei Reihen nebeneinander anzuord­nen, dass insgesamt ein Vlies mit einer Breite von etwa 100 cm gleichmässig mit Mikrowellen bestrahlt werden kann. Die erwähnte Breite von 100 cm ent­spricht der üblichen Vliesbreite am Ausgang eines Mischöffners oder Flockenspeisers, wodurch sich der erfindungsgemässe Mikrowellenofen leicht in eine be­stehende Anlage integrieren lässt. Auch kann der er­findungsgemässe Mikrowellenofen bzw. das erfindungs­gemässe Verfahren bzw. die erfindungsgemässe Vorrich­tung beim Ginnen verwendet werden.
  • Zum Schutz des Bedienungspersonals sind vorzugsweise Ferritstabanordnungen am Eingang und am Ausgang des durch den Mikrowellenofen gebildeten Tunnels angeord­net. Durch diese Ferritstäbe werden die Öffnungen am Eingang und am Ausgang des Mikrowellenofens, dessen Gehäuse sonst aus durchgehenden Metallblechen be­steht, gegen etwaiges Entweichen von Mikrowellenstrah­lung geschützt.
  • Ebenfalls zu diesem Zweck sind eingangs- und ausgangs­seitig vor und nach dem durch die Mikrowellenerzeuger gebildeten Tunnel vorzugsweise sich quer zur Bewegung des Vlieses erstreckende und unmittelbar vor dessen Oberfläche zu Ende gehende Abschirmbleche angeordnet.
  • Beim Integrieren des erfindungsgemässen Mikrowellen­ofens in einer Baumwollflockenverarbeitungsanlage er­folgt die Flockenzufuhr zu dem Förderband durch einen am Eingangsende des Mikrowellenofens angeordneten Flockenschacht mit an seinem unteren Ende angeordne­ten Abzugswalzen. Das am Ausgangsende des Mikrowellen­ofens abgelieferte Vlies wird vorzugsweise einer Auf­löseeinheit einer Reinigungsmaschine zugeführt, wel­che einen einer oder mehreren Karden vorgeschalteten Flockenspeiser speist.
  • Als Variante kann das Vlies vor dem Zuführen zur Auf­löseeinheit noch in einer mit Kühlluft betriebenen Kühlzone abgekühlt werden, wodurch die Klebrigkeit des Honigtaus noch weiter herabgesetzt wird.
  • Schliesslich soll erwähnt werden, dass eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vor­richtung sich dadurch auszeichnet, dass Meldesensoren innerhalb des Gehäuses des Mikrowellenofens angeord­net und über ein Steuersystem mit einer Halongas­ Feuerlöschanlage gekoppelt sind. Sollte aus irgendwel­chen unvorhersehbaren Umständen ein Brand im Mikro­wellenofen entstehen, so ist die Feuerlöschanlage in der Lage, dieses Feuer bei gleichzeitigem Ausschalten der Mikrowellenerzeuger zu löschen. Hierdurch ist eine wirksame Brandbekämpfung innerhalb des quasi ge­schlossenen Mikrowellenofens möglich.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, in dieser zeigt:
    • Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Teils, einer Baumwollflocken verarbeitenden Anlage,
    • Fig. 2 einen schematischen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1,
    • Fig. 3 eine Variante der Anlagen von Fig. 1.
  • In Fig. 1 bedeutet das Bezugszeichen 13 den Ausgangs­schacht einer kombinierten Misch- und Reinigungsma­schine 10, z.B. Rieter Unimix B 7/3 oder Mischöffner B 3/3, welche vor dem erfindungsgemässen Mikrowellen­ofen 11 angeordnet ist, dem eine Auflöseeinheit 12 nachgeschaltet ist. Bei dieser Auflöseeinheit kann es sich um die Auflöseeinheit einer Feinreinigungsma­schine, z.B. des Rieter ERM-Reinigers handeln.
  • Die im Ausgangsschacht 13 des kombinierten Reinigers 10 vorhandenen Faserflocken, welche eine Mischung aus Baumwollflocken verschiedener Provinenzen darstellen können, werden durch eine Führungswalze 14 und zwei Abzugswalzen 15 und 16 zu einem leicht komprimierten Flockenvlies 17 gebildet, welches kontinuierlich auf einem umlaufenden Förderband 18 abgelegt wird. Das Förderband 18, das aus einem Mikrowellen kaum oder gar nicht absorbierenden Stoff besteht, z.B. aus Poly­propylen, ist um zwei Umlenkrollen 19 und 21 geführt, wovon die Umlenkrolle 21 durch einen Motor (nicht ge­zeigt) angetrieben wird. Auch können weitere Umlenk- und Spannrollen vorgesehen werden; diese sind jedoch ebenfalls nicht gezeigt. Wie ersichtlich, ist die er­ste Umlenkrolle 19 bereits kurz nach dem Abzugswalzen­paar 15, 16 der kombinierten Reinigers 10 angeordnet und von diesem mittels eines Führungsbleches 22 für das Vlies 17 getrennt. Die angetriebene Umlenkrolle 21 befindet sich unmittelbar nach dem Ausgang des Mikrowellenofens 11 vor den Einzugswalzen 23, 24 der Auflöseeinheit 12, welche im weiteren Verlauf des Fa­servlieses 17 aus Speisewalzen 25, 26, einer Reini­gungswalze 27 und einem Rost 28 besteht. Das vom För­derband erhaltene Vlies 17 wird durch die Reinigungs­walze 27 aufgelöst und gereinigt und die aufgelösten Flocken werden anschliessend in einen senkrecht nach oben steigenden Schacht 29 gespeist, welcher zu einem Flockenspeiser (nicht dargestellt) führt.
  • Der Mikrowellenofen 11 besteht, wie auch in Fig. 2 er­sichtlich, aus zwei Reihen 30.1, 30.2 von je sechs Mikrowellenerzeugern 31. Das auf dem Förderband abge­legte Vlies 17, das eine Breite von 1 m und eine Dicke von etwa 10 cm hat, liegt etwa 15 cm unterhalb der unteren Enden der Mikrowellenerzeuger 31, so dass die von diesen Mikrowellenerzeugern ausgestrahlten Mikrowellen die Möglichkeit haben, sich gleichmässig über die Breite des Vlieses zu verteilen. Diese Ver­teilung wird durch Mehrfachreflexionen an den metal­lischen Wänden 32 des Mikrowellengehäuses 33 bzw. an einer unterhalb des oberen Trums 34 des Förderbandes 18 vorgesehenen metallischen Stützplatte 35 begün­ stigt.
  • Um zu verhindern, dass die durch Mehrfachreflexionen abgelenkten Strahlungen durch den Eingang oder Aus­gang des Mikrowellenofens austreten, sind Abschirm­bleche 36 vorgesehen, welche eingangs- und ausgangs­seitig angebracht sind und sich von der Unterseite der Mikrowellenerzeuger bis kurz oberhalb der Ober­fläche des Vlieses 17 hinuntererstrecken. Weiter sind um den rechteckigen Einlass 37 und um den recht­eckigen Auslass 38 des Mikrowellenofens herum jewei­lige parallele Anordnungen von Ferritstäben 39, 41 an­geordnet, welche etwaige noch vorhandene Mikrowellen absorbieren und somit verhindern, das diese Mikrowel­len in das Gehäuse der kombinierten Reinigungsmaschi­ne 10 oder auf diese Weise zu der Auflöseeinheit 12 gelangen. Somit werden diese Bestrahlungen vom Be­triebspersonal ferngehalten.
  • Oberhalb der Mikrowellenerzeuger 31 ist die Oberseite des Mikrowellenofengehäuses 33 als Abzugshaube 42 aus­gebildet, wobei ein Gebläse (nicht gezeigt) die durch die Mikrowellenaufwärmung erzeugten Dämpfe über einen am oberen Ende der Haube 42 vorgesehen Stutzen 43 ab­saugt.
  • Innerhalb des Gehäuses 33 sind verschiedene IR-Melde­sensoren 44 vorgesehen, welche an ein Steuersystem an­geschlossen sind. Sollte im Betrieb eine lokale Über­hitzung erfolgen, so wird über das Steuersystem die Anlage, vor allem die Mikrowellenerzeuger 31 abge­schaltet und es wird über die Düsen 45 ein Halon-­Löschgas in das Gehäuse eingebracht, wodurch Sauer­stoff verdrängt und ein Feuerausbruch verhindert bzw. ein entstehender Brand sofort gelöscht wird.
  • Eine Leistungssteuerung der einzelnen Mikrowellener­zeuger ist innerhalb von gewissen Grenzen möglich, die Gesamtleistung der Anlage kann jedoch innerhalb von breiten Grenzen durch Ein- oder Ausschalten ein­zelner Mikrowellenerzeuger erreicht werden.
  • Auf diese Weise lässt sich die Wärmezufuhr leicht am Feuchtigkeitsgehalt der Baumwolle und der Honigtauver­unreinigung anpassen.
  • Die Mikrowellengeräte selbst arbeiten mit 12 cm Wel­lenlänge bei einer Frequenz von 2,45 Gigahertz.
  • Die Energiezufuhr zu dem Vlies soll so bemessen wer­den, dass unter Berücksichtigung der Durchlaufge­schwindigkeit des Förderbandes die Honigtauablagerun­gen auf etwa 140° C aufgewärmt werden, was ausreicht, um etwa 80 % des darin enthaltenen Wassers zu ent­ziehen und die Ablagerungen in einen gut verarbeitba­ren, nichtklebrigen Zustand zu überführen.
  • Schliesslich muss erwähnt werden, dass es möglich ist, innerhalb des Mikrowellenofengehäuses steuerbare Abweiser 46 zur Steuerung der Mikrowellen vorzusehen, wobei solche Abweiser 46 in der Fig. 2 zwischen den benachbarten Reihen 30.1, 30.2, von Mikrowellener­zeugern zu ersehen sind. Diese Abweiser können so an­gesteuert werden, dass eine gleichmässige Energiever­teilung über die gesamte Breite des Vlieses erhalten wird, ohne dass die in der Mitte des Vlieses erhal­tene Strahlung von beiden benachbarten Mikrowellener­zeugern dort zu einer lokalen Ueberhitzung des Vlieses bzw. der Honigtauablagerungen führt. Diese Ab­ weiser werden normalerweise bei der Herstellung des Mikrowellenofens ein für allemal eingestellt unter Be­rücksichtigung der Eigenschaften der dort eingebauten Mikrowellenerzeuger.
  • Die Fig. 3 zeigt insofern eine Variante der Vorrich­tung von Fig. 1, indem zwischen der Umlenkrolle 21 des Förderbandes 18 und den Einzugswalzen 23 und 24 eine Kühlzone 70 vorgesehen ist, um die erwärmte Fa­serwatte zwischen zwei Kühl-Förderbändern 71 und 72 zu kühlen. Die Kühlzone 70 wird durch eine Absaughau­be 73 überdeckt, an welcher ein Anschlussstutzen 74 vorgesehen ist. Dieser Anschlussstutzen 74 ist mit einem Saugventilator (nicht gezeigt) verbunden, um die Luftströmung L durch die Kühl-Förderbänder 71 und 72 zu erzeugen.
  • In den Wänden welche, die Kühlzone und die Auflöse­einheit 12, zu welcher die Einzugswalzen 23 und 24 gehören, umschliessen, sind Lufteintrittsöffnungen (nicht gezeigt) vorgesehen, um das Einströmen der vorgenannten Luftströmung L und der Luft für den Schacht 29 zu ermöglichen.
  • Je nach gewünschtem Luftfeuchtigkeitsgehalt und je nach gewünschter Lufttemperatur der Luftströmung L kann den vorgenannten Lufteintrittsöffnungen noch eine Luftklimatisierungseinrichtung (nicht gezeigt) vorgeschaltet werden.
  • Die Förderbänder 71 und 72 sind synchron durch einen einzigen Antrieb (nicht gezeigt) angetrieben und för­dern die Faserwatte mit der Ausgangsgeschwindigkeit der Faserwatte auf dem Förderband 18.
  • Als weitere Variante (nicht gezeigt) besteht auch die Möglichkeit, die Faserwatte nach der Auflöseeinheit 12 zu kühlen, indem der Schacht 29 einen Querschnitt und eine Länge aufweist, welche die Kühlung während der Förderung ermöglicht. In einem solchen Falle wird die Luftgeschwindigkeit im Schacht 29 wenig über der Schwebegeschwindigkeit der Faserflocken sein, um eine genügende Verweildauer ohne allzu grosse Höhe des Schachtes zu ermöglichen. Ebenso besteht die Möglich­keit, die in den Schacht 29 eingesaugte Luft vorher zu klimatisieren.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herabsetzung der Klebrigkeit der Fa­sern von mit Honigtau verunreinigten Baumwoll­flocken durch die Zufuhr von Wärme, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Flocken in Form eines Flockenvlieses (17) oder einer Flockenwatte auf einem Förderband (18) abgelegt und auf diesem in einen als Tunnel aufgebauten Mikrowellenofen (11) hineinbewegt und in diesem mittels Mikro­wellenenergie aufgewärmt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung während der Bewegung des För­derbandes durch den Tunnel hindurch erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die während der Wärmezufuhr im Mikrowellenofen (11) entweichenden Dämpfe abge­zogen werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserflocken wäh­rend einer Zeit im Bereich von 15 bis 45, vorzugs­weise von 20 bis 40 und insbesondere während etwa 30 Sekunden im Ofen verbleiben und bei einer Vlies­breite im Bereich von 80 bis 120 cm und Vliesdicke von 5 bis 15 cm die Energiezufuhr im Bereich von 50 - 300 kJ pro Kg Baumwolle vorzugsweise 170 kJ pro kg Baumwolle.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das für den Transport der Baumwollflocken durch den Mikrowellenofen (11) vorgesehene Förderband (18) aus wenig Energie auf­nehmendem Material, z.B. Silikon oder Polypropylen besteht und durch zwei am Eingang und am Ausgang des tunnelartigen Ofens (11) angeordneten Umlenk­rollen (19, 21) umgelenkt ist, von denen eine an­treibbar ist, und dass das Dach des Gehäuses (33) des Mikrowellenofens (11) als Abzugshaube ausgebil­det ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­net, dass der Mikrowellenofen aus mehreren zur gleichen Zeit oder einzeln betreibbaren Mikrowel­ lengeneratoren (31) besteht, welche insbesondere in zwei Reihen (30.1, 30.2) oberhalb des Förderban­des (18) angeordnet sind und dass es vorzugsweise 10 bis 14, insbesondere 12 Mikrowellengeneratoren sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­kennzeichnet, dass Ferritstabanordnungen (39, 41) am Eingang und am Ausgang des durch den Mikrowel­lenofen (11) gebildeten Tunnels angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flockenzufuhr zu dem Förderband (18) durch einen am Eingangsende des Mikrowellenofens (11) angeord­neten Flockenschacht (13) mit an seinem unteren Ende angeordneten Abzugswalzen (15, 16) erfolgt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Ausgangsende des Mikrowellenofens (11) abge­lieferte Vlies einer Auflöseeinheit einer Reini­gungsmaschine zugeführt wird, welche vorzugsweise einen einer oder mehreren Karden vorgeschalteten Flockenspeiser speist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass IR-­Meldesensoren (44) innerhalb des Gehäuses (33) des Mikrowellenofens (11) angeordnet und über ein Steuersystem mit einer Halongas-Feuerlöschanlage (45) gekoppelt sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich quer zur Bewegungsrichtung des Vlieses (17) erstreckende und unmittelbar vor dessen Oberfläche zu Ende gehende Abschirmbleche (36) eingangs- und ausgangsseitig vor und nach dem durch die Mikro­wellenerzeuger (31) gebildeten Tunnel angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­net, dass steuerbare Abweiser (46) zwischen den beiden Reihen (30.1, 30.2) von Mikrowellenerzeu­gern angeordnet sind, um die Energiedichte im Vlies (17) möglichst gleichmässig zu halten.
13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Mikrowellenofen abgelieferte Vlies ge­kühlt wird, bevor dieses einer Auflöseeinheit ei­ner Reinigungsmaschine zugeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­net, dass das Vlies mit Luft gekühlt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­net, dass eine Luftströmung erzeugt wird, welche im wesentlichen senkrecht durch die Vliesschicht strömt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­net, dass nach dem Förderband (18) Kühlmittel (70, 71, 72) vorgesehen sind um die vom Mikrowellenofen abgegebene Faserwatte zu kühlen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Kühlmittel eine Kühlzone (70) mit zwei übereinandergelagerten, die Faserwatte dazwischen fördernden Kühlförderbändern (71, 72) umfasst, welche die Faserwatte an die Faserwatten­auflöseeinheit (12) abgibt.
18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserflocken in der faserflockenfördern­den Einheit (29) mittels Luft gekühlt werden.
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