EP0408491A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung des Abganges in einer Faserreinigungsmaschine - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung des Abganges in einer Faserreinigungsmaschine Download PDF

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EP0408491A1
EP0408491A1 EP90810455A EP90810455A EP0408491A1 EP 0408491 A1 EP0408491 A1 EP 0408491A1 EP 90810455 A EP90810455 A EP 90810455A EP 90810455 A EP90810455 A EP 90810455A EP 0408491 A1 EP0408491 A1 EP 0408491A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
outlet
sensors
machine
pressure
level
Prior art date
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Ceased
Application number
EP90810455A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
René Schmid
Peter Anderegg
Ulf Schneider
Martin Kyburz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP0408491A1 publication Critical patent/EP0408491A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • D01G9/00—Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton
    • D01G9/14—Details of machines or apparatus
    • D01G9/18—Arrangements for discharging fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G9/00—Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton
    • D01G9/04—Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton by means of beater arms
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G9/00—Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton
    • D01G9/14—Details of machines or apparatus
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G9/00—Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton
    • D01G9/14—Details of machines or apparatus
    • D01G9/20—Framework; Casings; Coverings; Grids

Definitions

  • the invention lies in the field of textile technology and relates to a method for disposing of the waste in a fiber cleaning machine and a device in such a machine according to the preamble of claim 1.
  • the cotton fibers pressed into bales must not only be brought out of their compressed, tangled position until they are spinnable, but must also be freed of all types of contamination.
  • the pressed cotton is dissolved in flakes in the bale removal machine and transferred to a cleaning machine by means of a conveying air stream. Depending on the level of contamination, this is a coarse or fine cleaning machine, both of which are generally used.
  • the present invention is a device which is preferably used in coarse cleaning machines, although it can of course also be used in a correspondingly adapted form in a fine cleaning machine.
  • the invention presented here thus relates to a method for disposing of the resulting waste in such a way that the cleaning process is not significantly impaired by the discharge of this waste which is required from time to time, and to a device which reduces the unpredictable discharge of good fibers into the discharge device. in which the discharge process of the separated dirt particles is controlled in such a way that only controlled amounts of good fibers go away with the waste.
  • the cleaning machine shown in FIG. 1 has an opening roller 2, which is usually equipped with striking pins 1 and which is rotatably mounted in a housing 3 about a horizontal axis.
  • the housing 3 has an inlet 4 above the top of the opening roller 2 and an outlet 5, which are connected via a space 6, for a conveying air flow transporting textile fibers in flake form.
  • the inlet 4 is arranged at one end of the roller 2, while the outlet 5 is arranged at the other end of the roller 2.
  • three baffles 26, 27 and 28, which are inclined to the axis of the roller, are arranged above the top of the opening roller 2, which delimit two transfer chambers between the top of the roller 2 and the upper wall of the housing 3.
  • Figure 2 shows the cleaning machine of Figure 1 in longitudinal section to show that the flocculation does not simply make a cycle, but runs through a spiral path that can be disturbed at any point from the dynamic pressure chamber.
  • the flock flow runs in on one side of the cleaning roller 2 and is forced into a spiral course by the guide plates 26, 27, 28 which are inclined to the direction of flow, in order to emerge again at the other end of the cleaning roller.
  • brackets 81 and 82 are provided for control elements of the grate bars, on which, or on specially provided for this purpose Brackets that can be attached to sensors 16 to be discussed, for example.
  • the trimelle has a rectangular cross-section and is roughly the shape of a tub.
  • the aerodynamic (pneumatic) disturbance of the cleaning flow does not occur due to the amount of false air flowing from the side with higher pressure to the side with lower pressure, but through its dynamics, that is, its acceleration and flow speed. So you have to try to make the dynamics of this disturbance negligible compared to the dynamics of the cleaning process. If the false air dynamics are kept correspondingly small, shown graphically, instead of letting them run over into a smooth bell pulse instead of a rectangular pulse (switching on / switching off), the disturbance is considerably less. The relatively light, somewhat flaky outlet is then briefly and easily become one due to the false air flow towards the exit Filter mat compresses, so that the false air flow is delayed. This leads to the desired damping.
  • this can be implemented in terms of apparatus by using a collecting trimmel 7 with a lock wheel 8 in the form of a rotating slat, that is a driven axis 8.1 with wing-shaped slats 8.2.
  • a certain part of the entire outlet is separated per partial rotation of the lock wheel, which is reflected in a lowering of the fill level.
  • the still protruding layer 12 is sufficient to dampen any pressure drop and in the continuous cleaning process the filter layer is built up again by the trickling down outlet.
  • This ejection / assembly process is controlled by weight and / or level sensors 15, 16.1, 16.2, 17.1, 17.2, which are shown schematically in FIG.
  • additional means 13, 14 are provided to prevent unwanted pressure equalization or pressure reversal. These agents are usually seals that have a valve effect.
  • Figure 3 shows in its schematic representation quite well the aerodynamic or pneumatic conditions in the overall apparatus.
  • Above the grate bars 9 and 10 runs the flake stream, the flakes of which are conveyed over the grate bars, so that this stream cannot be regarded as a homogeneous flow.
  • the bars and the dynamic pressure built up in room 3 form a subtle equilibrium in a border zone, which is important not only for a clean separation of the fibers from the dirt particles, but also for the fibers not getting out of the stream after the separation.
  • the boundary layer must therefore not be “disturbed” and the disposal of the outlet must be dynamically decoupled.
  • the trimelle is closed at the top, at the transition between the dynamic pressure chamber 30 and the discharge chamber 30.1.
  • flexible tabs 7.1, 7.2 are attached, which are pressed against the trim wall by the dynamic pressure.
  • Pressure fluctuations are inevitable in the lower space 30.1, since a spontaneous negative pressure is generated in the suction space 30.2 for suction, which draws air from the space 30.1 through the opening 18, which passes through the opening 13 into the suction space 30.1.
  • This air is therefore sucked in for the discharge and passes through the opening 18 into the room in which the outlet is conveyed, so that the outlet conveyed by the impeller 8 is sucked off with this suction air.
  • Such a lock is called "blow-through lock” in the technical language.
  • the pressure in room 30.1 is greater than in suction pipe 11 so that the false air through the trimelle always flows out of room 30 with the stable excess pressure through the outlet filter and not in the direction of the dynamic pressure chamber.
  • the pressure ratios are: room 30 overpressure, room 30.1 overpressure to normal pressure, room 30.2 underpressure.
  • the pressure gradient runs from 30 to 30.1 to 30.2, the dynamic pressure in space 30 being adjacent to two different pressure differences. Since the trimelle with the lock wheel is also subjected to a weighing process, it must be able to be mechanically decoupled, at least during the weighing, in other words, there should be no permanent seals paw.
  • pressure seals are preferably used, which are also shown in FIGS. 3 and 4 as tabs, which are only present in the space 30.2 when there is negative pressure. All seals therefore have a valve effect on the one hand and can be decoupled for a weighing process on the other hand, since the weighing process takes place before the outlet is discharged.
  • the fill level sensors are a light barrier 15 (an ultrasound distance sensor with transmitter and receiver can also be used, for example at points 16.1 and 16.2).
  • the light barrier can be used as a limit value sensor, while the ultrasonic sensor is used for measuring the current fill level, with the signals of which the damping filter layer is regulated. If only one light barrier is used, the following applies: refill the light barrier open, ie no ejection; Light barrier interrupted, eject.
  • the pneumatic disposal which usually consists of spontaneous suction
  • color measurement sensors can also be arranged which measure the color of the outlet.
  • the sensors themselves are not shown here, the numbers 16.1 and 16.2 only show the location of sensors, which are selected in number and type in accordance with the operating specifications.
  • cleaning it may be desirable for good fibers to get into the outlet, from where they are then separated in a second cleaning cycle. For example, this is the case when cleaning has to be carried out very intensively and the intensity is too great to remove the contamination in a single operation. This requires machine settings in such a way that a certain degree of brightness of the outlet results, which can be determined with the optosensors.
  • the valve device 13 which acts as a check valve, consists here of a sieve plate covered with a film.
  • rubber sleeves 14 or the like are attached to the exit of the Trimelle, which are closed or pressed on during ejection by the normal pressure / suction negative pressure difference and (automatically) decouple during weighing.
  • the decoupling can be neglected if the connection between the trimelle and the housing 3 the weight measurement does not interfere with sufficient flexibility.
  • the trimelle must either be completely free or be essentially unaffected by the flexibility of the connections and should not be exposed to accelerations such as wobbling or vibration.
  • FIG 4 now shows the device according to the invention based on Figure 2 in longitudinal section.
  • the catch trough 7, here called trimelle, with the lock wheel 8 extends over the length of the opening roller 2 arranged at the top of the machine.
  • the aerodynamic boundary zone is hereby an expanded jacket shell-like, with the thickness of the boundary zone, on the smaller radius (inside) of which the cleaning stream runs and on the larger radius (outside) the dynamic pressure builds up.
  • the whole is a dynamic balance, on the one hand a dynamic process and on the other a static milieu, in between the interface with a relatively large vulnerable extent.
  • Parts of the device, such as the trimelle itself, the sensors and the actuators should be arranged in a static environment, that is the room 30.
  • This space 30 is shielded from the environment with a lower pressure, that is the space 30.1. This is done, for example, by sealing edges, sealing lips 7.1, 7.2 and the like. at the trimelle 7 and through the stratification 12 of the outlet above the lock wheel 8.
  • the outlet 12 is expelled by suction, that is, in the suction pipe 20, that is the room 30.2 is a further negative pressure compared to the room 30.1.
  • the pressure equalization takes place through the valve 13. False air escaping from the room 30 must pass through the filter layer 12 of waste material and through the leaks between the lock wheel and Trimelle into the room 30.2.
  • FIG. 4 also shows the drive 21 for the lock wheel, which is shown in a stylized manner and which, for example, transmits the torque to the lock wheel via a V-belt 21.1 and a pullover 21.1.
  • the sensors were used in connection with FIG. 3 already discussed and the actuator is not the subject of this invention.
  • FIGS 5A, 5B and 6 show in vertical and in longitudinal section a simplified embodiment in which the lock wheel is dispensed with and an adequately designed suction tube 19 is used instead.
  • An adequate design means that the suction pipe has openings (slots or holes) through which the outlet can be discharged (sucked away), which process proceeds according to the previously explained principle.
  • a suction process can be carried out, which is shorter in time and less powerful than the blow-out air blast through the suction pipe. With this suction process, a part of the outlet above it is drawn through the openings in the pipe into the suction pipe 19 in order to load the suction channel. This relatively gentle process can be repeated again in order to finally blow out the suction pipe with a blow-out process.
  • Figure 5 shows in the Trimelle two additional, mutually offset cascades 22 and. 22.1, with which the discharge of the outlet on the trimelle walls is made possible by extending the outlet to the outside.
  • a degree of compression of the filter mat can be maintained despite the ejection process.

Abstract

Das Verfahren zum Ausstossen des Abganges aus einer Faserreinigungsmaschine unter Einhaltung der Betriebsdruckdifferenz zur Umgebung der Maschine, gekennzeichnet dadurch aus, dass der Abgang (12) innerhalb der Maschine bis zu einem bestimmten Füllstand gesammelt und nach Erreichen dieser Füllstandshöhe nur ein bestimmter Teil des Abganges (12) ausgeschieden wird, sodass der nicht ausgeschiedene Teil des Abganges als Schleusenschicht wirksam sein kann. EineVorrichtung zum Ausstossen des Abganges aus einer Faserreinigungsmaschine mit einem Fangbecken (7) und einer Ausblas- oder Absaugvorrichtung (20), hat ein Fangbecken, das trichterförmig ausgestaltet ist, mit einem im verjüngenden Teil angeordneten motorisch (21) antreibbaren Schleusenrad (8) und zugeordneten Austragsmitteln, wobei das Fangbekken eine gewichtsanzeigende (17) und/oder füllstandsanzeigende (15) Sensorik zugeordnet hat.

Description

  • Die Erfindung liegt im Gebiet der Textiltechnik und betrifft ein Verfahren zur Entsorgung des Abganges in einer Faserreinigungsma­schine und eine Vorrichtung in einer solchen Maschine gemäss Ober­begriff des Patentanspruchs 1.
  • Die in Ballen gepressten Baumwollfasern müssen, bis sie spinnfähig sind, nicht nur aus ihrer gepressten, wirren Lage gebracht sondern auch von aller Art Verunreinigung befreit werden. In der Ballenab­tragmaschine wird die gepresste Baumwolle in Flocken aufgelost und mittels eines Förderluftstromes in eine Reinigungsmaschine überführt. Entsprechend der Verunreinigung ist dies eine Grob- oder Feinreini­gungsmaschine, wobei in der Regel beide verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist eine Vorrichtung, die vorzugsweise in Grobreinigungsmaschinen verwendet wird, wobei sie natürlich in entsprechend angepasster Form auch in einer Feinreinigungsmaschine verwendet werden kann.
  • In solchen Reinigungsmaschinen werden die Flocken vorwiegend zu immer kleineren Faseransammlungen, was Flocken nun mal sind, aufgelöst, wobei sich lose eingelagerte Fremdpartikel aus dem Ver­bund trennen und herausfallen. Das Lösen geschieht ausschliesslich in einer Art Zupf- und Schlagvorgang, der mittels schnell umlaufender, zähniger Walzen und Schlagstäben bewerkstelligt wird. Diese raschen Umlaufbewegungen, zusammen mit den Zu- und Wegführströmungen, verursachen dynamisch erzeugte Luftströmungen, die wohl mit in den Reinigungsprozess einbezogen, aber nicht in ihrer Gänze beherrsch­bar sind. Dies ist ein Grund, dass je nach Betriebsphase verhältnis­mässig viel Gutfasern zusammen mit den Fremdpartikeln aus dem Prozess ausgeschieden werden und gegebenenfalls ein Recycling durchlaufen müssen.
  • Die hier vorgestellte Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Entsorgung des anfallenden Abganges derart, dass der Reinigungspro­zess durch den von Zeit zu Zeit erforderlichen Ausstoss dieses Ab­ganges nicht wesentlich beeinträchtigt wird, sowie eine Vorrichtung, die den unberechenbaren Gutfaser-Austrag in die Abgang-Austragvor­richtung mindert, in dem der Ausstossvorgang der abgeschiedenen Schmutzpartikel so gesteuert ist, dass nur noch kontrollierte Mengen Gutfasern mit dem Abgang weggehen.
  • In den bekannten Grob- aber auch Feinreinigungsmaschinen wird pneumatisch ein Flockenstrom hergestellt. In diesen Flockenstrom ist der mechanische Reinigungsprozess derart eingebettet, dass Partikel, die schwerer als die Faserflocken sind, aus diesem pneumatisch be­wirkten Flockenstrom ausgebracht und vermittels ihrer Schwerkraft verlassen und in eine Fangwanne fallen, aus der sie von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen. Gerade dieser Entleerungsvorgang ist es, der das eingestellte aerodynamische Gleichgewicht der Flockenströ­mung mit dem integrierten Reinigungsprozess derart stört, dass ne­ben den Schmutzpartikeln vorübergehend auch eine Menge Fasern ausgeschieden wird. In einem ständig laufenden Prozess kumulieren sich diese intermittierenden Verluste zu einer erheblichen Verlust­grösse, die nicht ohne weiteres toleriert werden kann. Somit ist eine Entkopplung der beiden Vorgänge, nämlich Reinigungsvorgang und Entsorgungsvorgang wünschenswert.
  • Anhand der nachfolgenden Figuren wird nun eine Ausführungsform einer Vorrichtung gemäss Erfindung eingehend diskutiert.
    • Fig. 1 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Reini­gungsmaschine für Textilfasern ohne die Vorrichtung ge­mäss Erfindung.
    • Fig. 2 zeigt die Reinigungsmaschine von Figur 1 im Längsschnitt.
    • Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Vorrichtung gemäss Erfindung in der Reinigungsmaschine gemäss den Figuren 1 und 2 angeordnet.
    • Fig. 4 zeigt die Reinigungsmaschine mit der Vorrichtung gemäss Erfindung im Längsschnitt.
    • Fig. 5A und 5B zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorrich­tung gemäss Erfindung im Vertikalschnitt, Figur 5B zeigt ein Detail der Ausgestaltung an der Trimelle und
    • Fig. 6 zeigt die Vorrichtung gemäss Figur 5A im Längsschnitt.
  • Die in Figur 1 dargestellte Reinigungsmaschine besitzt eine in übli­cher Weise mit Schlagstiften 1 besetzte Auflösewalze 2, die in einem Gehäuse 3 um eine horizontale Achse drehbar gelagert ist. Ueber der Oberseite der Auflösewalze 2 besitzt das Gehäuse 3 einen Einlass 4 und einen Auslass 5, die über einen Raum 6 verbunden sind, für ­einen Textilfasern in Flockenform transportierenden Förderluftstrom. Der Einlass 4 ist bei dem einen Ende der Walze 2 angeordnet, wäh­rend der Auslass 5 beim anderen Ende der Walze 2 angeordnet ist. Zwischen dem Einlass 4 und dem Auslass 5 sind über der Oberseite der Auflösewalze 2 drei zur Achse der Walze schräggestellte Leitble­che 26, 27 und 28 angeordnet, welche zwei Ueberleitkammern zwi­schen der Oberseite der Walze 2 und der oberen wand des Gehäuses 3 begrenzen.
  • An der Unterseite der Auflösewalze 2 sind Stabroste mit zur Walze parallelen Roststäben angeordnet. Vorzugsweise sind, wie in Figur 1 dargestellt, zwei Gruppen von Roststäben 9 und 10 im Umfangrich­tung der Auflösewalze 2 hintereinander angeordnet. Im Betrieb wer­den der Reinigungsmaschine zu reinigende und aufzulösende Textilfa­serflocken in einem Förderluftstrom durch den Einlass 4 zugeführt. Die Förderluft mit den Faserflocken strömt im wesentlichen zunächst um die Unterseite der drehenden Auflösewalze 2 herum, dann durch die Ueberleitkammer zwischen den Leitblechen 26 und 27, welche die Luft in Richtung der Achse der Auflösewalze 2 weiterbewegt, dann wieder um die Unterseite der Walze, um die Maschine schliesslich durch den Auslass 5 zu verlassen. Beim Herumlaufen um die Unter­seite der Walze 2 werden die Faserflocken durch die Schlagstifte 1 bearbeitet und zunehmend aufgelöst und an den Roststäben streifend und schlagend vorbeigeführt, sodass Verunreinigungen von den Fa­sern getrennt werden, durch die Roststäbe hindurch abgeschieden und aus dem Raum unter den Roststäben, in welchem nun ein leich­ter Ueberdruck herrscht, durch eine den Förderluftstrom nicht be­einflussende Absaugeinrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist, abgesaugt. Es ist hier gleich einsehbar, dass dieses Strömungsgleich­gewicht, das sich durch den Aufbau des (nota bene statischen) Ue­ber- oder Staudruckes in der geschlossenen Kammer unterhalb den Roststäben gebildet hat, dann stark gestört wird, wenn dieser Kam­ merdruck sich rasch verändert. Dies geschieht bspw. mit der Absau­gung der Verunreinigung, da der Kammer stossförmig Luft entnom­men wird.
  • Figur 2 zeigt die Reinigungsmaschine von Figur 1 im Längsschnitt, um zu zeigen, dass der Flockenstrom nicht einfach einen Umlauf vollzieht, sondern eine spiralige Bahn durchläuft, die an irgend einer Stelle vom Staudruckraum aus gestört werden kann. Am Einlass 4 läuft der Flockenstrom auf der einen Seite der Reinigungswalze 2 ein und wird von den zur Strömungsrichtung schrägstehenden Leit­blechen 26, 27, 28 in einen spiralförmigen Verlauf gezwungen, um am andern Ende der Reinigungswalze wieder auszutreten. Da bei der hier dargestellten Maschine die Roststäbe verstellbar und in der Länge zweigeteilt sind, was Gegenstand einer anderen Patentanmeldung CH-­00321/89 ist, sind hier noch Halterungen 81 und 82 für Steuerorgane der Roststäbe vorgesehen, an welchen, oder aber an speziell dafür vorgesehenen Halterungen, die noch zu diskutierenden Sensoren 16 bspw. befestigt werden können. Hier kann man auch sehen, dass die Trimelle einen rechteckigen Querschnitt aufweist und in etwa die Form einer Wanne hat.
  • Figur 3 zeigt in einer Art Uebersicht die gesamte Reinigungsmaschi­ne mit einer erfinderischen Vorrichtung, wie sie hier nun diskutiert wird. Abgebildet sind nur die wesentlichen Teile, an denen der Funk­tionszusammenhang gezeigt wird. Der obere Teil entspricht der Ma­schine wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben. Im unteren Teil, wo gemäss Stand der Technik lediglich eine Fangwanne mit einer Absaugung plaziert ist, ist nun neu, die Vorrichtung gemäss Erfindung angeordnet. Mit dieser Vorrichtung werden die aufgefange­nen Schmutzpartikel aus der Maschine ausgetragen, ohne dass das im oberen Teil der Maschine eingestellte Strömungs-Gleichgewicht derart gestört wird, dass Gutfasern austreten. Die Wechselwirkung zwischen Austragfunktion und Reinigungsfunktion ist weitgehend entkoppelt bzw. minimiert.
  • Im unteren Teil der Reinigungs-Maschine, also im Raum, in der die Fangwanne ist, bildet sich, sobald sie in Betrieb gesetzt ist, ein Ueberdruck auf. Beim Entsorgen des Abganges muss also eine Druck­differenz überwunden werden, ohne dass die sich im oberen Teil der Reinigungsmaschine ausbildenden Strömungsverhältnisse beeinflusst werden. Würde bspw. die Maschine geöffnet, um den Abgang auszu­stossen, so erzeugte dieser Vorgang einen plötzlichen Druckabfall, der sich in den Reinigungsstrom fortpflanzen und dessen Ablauf stören würde. Diese Störung bewirkte dann ein Ausweichen des Hauptstromes an den Roststäben vorbei, sodass Flocken in die Fang­wanne fallen würden, die eigentlich in den Ausgang 5 hätten geför­dert werden sollen. So muss angestrebt werden, einen Ausstoss der­art durchzuführen, dass die im Betrieb stabilen Druckverhältnisse (von innen und aussen) stets erhalten bleiben. Um dies zu bewerk­stelligen, wird ein Teil des Materials des Abgangs als Strömungspuf­ferfilter verwendet.
  • Die aerodynamische (pneumatische) Störung des Reinigungsstromes geschieht nicht durch die Menge Falschluft, die von der Seite mit höherem Druck zur Seite mit niedrigerem Druck fliesst, sondern durch deren Dynamik, das heisst, deren Beschleunigung und Fliessge­schwindigkeit. Somit muss man versuchen, die Dynamik dieser Stö­rung gegenüber der Dynamik des Reinigungsprozesses vernachlässig­bar klein zu machen. Wird also die Falschluft-Dynamik entsprechend klein gehalten, bildlich dargestellt, statt einem Rechteckpuls (Ein­schalten/Ausschalten) sie in einen weich verlaufenden Glockenpuls über laufen zu lassen, so ist die Störung wesentlich geringer. Der relativ leichte, etwas flockige Abgang wird dann durch die Falsch­luftströmung in Richtung Ausgang kurzzeitig und leicht zu einer Filtermatte verdichtet, sodass der Falschluftstrom zeitlich verzögert wird. Dies führt zur gewünschten Dämpfung.
  • Verfahrensmässig erzielt man dies so, in dem in einer Auffangwanne der Abgang aufgefangen wird, bis er eine gewisse operable Schicht­dicke erreicht hat. Der Ausstoss des Abgangs wird nun partiell durchgeführt und zwar so, dass jeweils eine schützende Schicht zwischen dem oberen Raum der Reinigungsmaschine, in welchem die Reinigung abläuft, und der Austragschleuse, die nach aussen führt, erhalten bleibt. Ein Ausstoss findet also erst dann statt, wenn ein bestimmter Füllstand erreicht ist und nur soviel, dass ein bestimmter Füllstand erhalten bleibt. Mit diesen beiden Forderungen wird eine schützende Schicht zur Quasi-Erhaltung der Druckdifferenz gebildet und aufrecht erhalten. Was in Figur 3 zeigt.
  • Wie hier als Beispiel gezeigt wird, kann dies apparativ realisiert werden, in dem man eine Auffangtrimelle 7 mit einem Schleusenrad 8 in Form einer Drehlamelle, das ist eine angetriebene Achse 8.1 mit flügelförmigen Lamellen 8.2, verwendet. Pro Teildrehung des Schleu­senrades wird ein bestimmter Teil des gesamten Abganges abgetrennt, was sich in einer Füllstandserniedrigung zeigt. Die noch überstehende Schicht 12 reicht indessen aus, einen allfälligen Druckabfall zu dämpfen und im kontinuierlichen Reinigungsprozess wird die Filter­schicht durch den herabrieselnden Abgang wieder aufgebaut. Dieser Ausstoss-/Aufbauvorgang wir gesteuert mit Gewichts- und/oder Füll­standssensoren 15, 16.1, 16.2 17.1, 17.2, die in Figur 2 schematisch dargestellt sind. Ferner werden zusätzliche Mittel 13, 14 vorgesehen, um einem ungewollten Druckausgleich bzw. einer Druckumkehrung vorzubeugen. Diese Mittel sind in der Regel Abdichtungen, die eine Ventilwirkung aufweisen.
  • Als Gewichtssensoren 17.1 und 17.2 verwendet man vorzugsweise Druckmessdosen, auf welche die Trimelle 7 mit dem Schleusenrad 8 und dessen Antrieb 21, 21.1 und 21.2 auf Stützen 29 gelagert ist. Mit Hilfe der Mess-Signale aus den Druckdosen kann über eine Gewichts­differenz-Rechnung die Entnahme aus der Schleusenschicht und der Wiederaufbau der Filterschicht gesteuert werden. Man kann jedoch auch den Aufbau der Filterschicht über einen vom Schüttgewicht unabhängigen Füllstandsensor steuern, wodurch die Steuerung unab­hängig vom Schüttgewicht wird, welches sich ständig ändern kann. In diesem Fall wird mit dem Mess-Signal aus der Druckmessdose die Ausstossmenge überwacht, als Nebenrechnung kann daraus das Schüttgewicht und die Absolutmenge des Abganges ermittelt werden. Als Füllstands-Sensor kann ein Ultraschall-Distanzmessgerät dienen. Zusätzlich kann die Farbe des Abganges mit Lichtsensoren überwacht werden, um im falle einer Aenderung des eingestellten und steuerba­ren Verhältnisses Faser/Verunreinigung entsprechende Massnahmen (Einstellung an der Maschine) durchführen zu können. Solche Einstel­lungen werden bspw. durch eine Aktorik durchgeführt, die steuer­ungsmässig in den Gesamtprozess eingebunden ist.
  • Figur 3 zeigt in ihrer schematischen Darstellung recht gut die aero­dynamischen oder pneumatischen Verhältnisse in der Gesamtappara­tur. Oberhalb der Roststäbe 9 und 10 verläuft der Flockenstrom, dessen Flocken über die Roststäbe gefördert werden, sodass dieser Strom nicht als in sich homogene Strömung betrachtet werden kann. Jedoch bilden die Gitterstäbe und der im Raum 3 aufgebaute Stau­druck ein subtiles Gleichgewicht in einer Grenzzone, das nicht nur für eine saubere Trennung der Fasern von den Schmutzpartikeln wichtig ist, sondern auch dafür, dass nach dem Trennen die Fasern nicht aus dem Strom hinausgeraten. Die Grenzschicht darf also nicht "gestört" werden und die Entsorgung des Abgangs muss dynamisch entkoppelt sein. Die Lamellen 8.2 des Schleusenrades 8 sind in Figur 2 zweiteilig gezeichnet, der äussere Teil kann Gummi, flexibler Kunststoff oder dergleichen sein, mit welchem der Spalt zwischen Lamelle und Trimellenwand abgedichtet werden kann. Eine gewisse Menge Falschluft jedoch wird bei der Ausstosstätigkeit immer aus dem Staudruckraum entweichen und in diesem Druckschwankungen verursachen, deren Dynamik dann entschärft werden muss. Dazu dient die ständig aufrecht erhaltene, sich neu bildende Filterschicht aus Abgangmaterial.
  • Die Trimelle ist oben, am Uebergang zwischen dem Staudruckraum 30 und dem Ausstossraum 30.1 abgeschlossen. Dazu sind bspw. flexible Lappen 7.1, 7.2 angebracht, die durch den Staudruck an die Trim­mellenwand gepresst werden. Im unteren Raum 30.1 sind Druck­schwankungen unvermeidlich, da im Ansaugraum 30.2 zur Absaugung ein spontaner Unterdruck erzeugt wird, der durch die Oeffnung 18 Luft aus dem Raum 30.1 saugt, welche durch die Oeffnung 13 in den Ansaugraum 30.1 gelangt. Diese Luft wird also für den Ausstoss angesaugt und gelangt durch die Oeffnung 18 in den Raum, in wel­chen der Abgang gefördert ist, sodass mit dieser Ansaugluft der von dem Flügelrad 8 geförderte Abgang abgesaugt wird. Eine derartige Schleuse wird in der Fachsprache "Durchblas-Schleuse" genannt. Der Druck im Raum 30.1 ist grösser als im Absaugrohr 11 sodass die Falschluft durch die Trimelle stets aus dem Raum 30 mit dem stabi­len Ueberdruck durch den Abgang-Filter strömt und nicht in die Richtung zu der Staudruckkammer.
  • Die Druckverhältnisse sind: Raum 30 Ueberdruck, Raum 30.1 Ueber­druck bis Normaldruck, Raum 30.2 Unterdruck. Das Druckgefälle ver­läuft von 30 nach 30.1 nach 30.2, wobei der Staudruck im Raum 30 an zwei verschiedene Druckgefälle angrenzt. Da die Trimelle mit dem Schleusenrad auch einem Wägevorgang ausgesetzt wird, muss sie, zumindest während der Wägung mechanisch entkoppelbar sein, mit anderen Worten, es werden möglichst keine festen Dichtungen em­ pfohlen. In diesem Ausführungsbeispiel werden vorzugsweise Anpress­dichtungen verwendet, die auch in den Figuren 3 und 4 als Lappen eingezeichnet sind, welche nur bei Unterdruck im Raum 30.2 anlie­gen. Alle Dichtungen haben also einerseits eine Ventilwirkung und sind andererseits für einen Wägevorgang entkoppelbar, da der Wäge­vorgang vor dem Austragen des Abganges geschieht.
  • Die Füllstands-Sensoren sind in diesem Ausführungsbeispiel eine Lichtschranke 15 (es kann auch ein Ultraschall-Distanzsensor mit Sender und Empfänger eingesetzt werden, bspw. an den Stellen 16.1 und 16.2). Die Lichtschranke kann als Grenzwertsensor eingesetzt sein, während der Ultraschallsensor für die Messung des aktuellen Füllstandes herangezogen wird, mit dessen Signalen die dämpfende Filterschicht reguliert wird. Wird nur eine Lichtschranke eingesetzt, so gilt: Lichtschranke offen nachfüllen, also kein Ausstoss; Licht­schranke unterbrochen, ausstossen. Bei einer Abstandsmessung ist es möglich, das Lamellenrad langsam in Funktion der Abgangmenge zu bewegen, sodass der Füllstand sich nicht zu plötzlich verändert und im richtigen Moment die pneumatische Entsorgung einzuleiten, die in der Regel aus einer spontanen Absaugung besteht. Auf diese Weise ist es möglich, Staudruckschwankungen zeitlich zu zerdehnen und ausserdem minimal (Amplitude) zu halten.
  • Zusätzlich zu den an der Stelle 16.1 und 16.2 angeordneten Sensoren, können auch Farbmess-Sensoren angeordnet sein, die die Farbe des Abganges messen. Die Sensoren selber sind hier nicht gezeigt, mit den Ziffern 16.1 und 16.2 ist lediglich der Anbringungsort von Sen­soren dargestellt, die in Anzahl und Art gemäss den Betriebsvorgaben ausgewahlt werden. Bei einer Reinigungsoptimierung, kann es er­wünscht sein, dass Gutfasern in den Abgang gelangen, von wo sie in einem zweiten Reinigungsdurchgang dann getrennt werden. Zum Bei­spiel ist dies der Fall, wenn sehr intensiv gereinigt werden muss und dabei die Intensität zu gross ist, um die Verunreinigung in ei­nem einzigen Arbeitsgang auszutragen. Dies erfordert Maschinenein­stellungen derart, dass ein bestimmter Helligkeitsgrad des Abganges resultiert, der mit den Optosensoren festgestellt werden kann.
  • Beim Ausstossen muss die Gewichtsmessung ausgeschaltet werden, da die Trimelle in diesem Moment "geschüttelt" wird. Die Abdichtung der Trimelle gegen den Staudruckraum kann, wie schon gesagt, mit Gummilippen geschehen, die durch den Staudruck an die Trimellen­wände angepresst werden, damit keine feste Verbindung zwischen dem gewogenen Element und der Maschine besteht. Unterhalb der Trimelle ist stets ein geringerer Druck, der während einer Austra­gorperation (Ansaugen) noch niedriger wird. Damit ist stets eine genügend grosse Druckdifferenz für ein Anpressen der Abdichtung gegeben.
  • Beim Ein- und Auslauf der Reinigungsmaschine sind die Druckver­hältnisse anfangs unstabil (Funktion der Zeit). Dadurch muss mit einem höheren Anfahrabgang gerechnet werden, da ja zu Beginn die Trimelle noch leer ist. Dieser höhere Anfahrabgang hat jedoch den Vorteil, dass die Falschluft produzierenden Leckstellen rascher über­deckt und damit der Gleichgewichtszustand auch rascher erreicht wird.
  • Die Ventileinrichtung 13, die als Rückschlagventil wirkt, besteht hier aus einer mit einer Folie abgedeckten Siebplatte. Ebenso sind am Ausgang der Trimelle Gummi-Manschetten 14 oder ähnliches ange­bracht, die beim Ausstossen durch die Normaldruck/Saugunterdruck­Differenz geschlossen bzw. angepresst sind und beim Wägen (automa­tisch) entkoppeln. Die Entkopplung kann dann vernachlässigt werden, wenn die Verbindung zwischen der Trimelle und dem Gehäuse 3 durch ausreichende Flexibilität die Gewichtsmessung nicht stört. Denn für die Gewichtsmessung muss die Trimelle entweder völlig frei stehen oder durch die Felxibilität der Verbindungen im wesentlichen unbeeinflusst sein und soll möglichst keinen Beschleunigungen wie Wackeln oder Vibrieren ausgesetzt sein.
  • Figur 4 zeigt nun die Einrichtung gemäss Erfindung in Anlehnung an Figur 2 im Längsschnitt. Hier ist ersichtlich, dass die hier Trimelle genannte Fangwanne 7 mit dem Schleusenrad 8 eine sich über die Länge der oben in der Maschine angeordneten Oeffnungswalze 2 er­streckt. Die aerodynamische Grenzzone ist hiermit eine rohrsegment­ähnliche, ausgedehnte Mantelhülle mit der Dicke der Grenzzone, auf deren kleineren Radius (innen) der Reinigungsstrom verläuft und auf deren grösseren Radius (aussen) sich der Staudruck aufbaut. Das Ganze ist ein dynamisches Gleichgewicht, auf der einen Seite ein dynamischer Vorgang und auf der anderen Seite ein statisches Mi­lieu, dazwischen die Grenzfläche mit einer relativ grossen verletzli­chen Ausdehnung. Vorrichtungsteile, wie die Trimelle selber, die Sensoren und die Aktoren sollen im statischen Milieu, das ist der Raum 30, angeordnet sein. Dieser Raum 30 wird gegen die Umgebung mit einem tieferen Druck, das ist der Raum 30.1, abgeschirmt. Dies geschieht bspw. durch Dichtkanten, Dichtlippen 7.1, 7.2 u.ä. an der Trimelle 7 und durch die Schichtung 12 des Abganges über dem Schleusenrad 8. Der Abgang 12 wird durch Saugen ausgestossen, das heisst, im Absaugrohr 20, das ist der Raum 30.2 ist ein weiterer Un­terdruck gegenüber dem Raum 30.1. Der Druckausgleich findet durch das Ventil 13 statt. Aus dem Raum 30 entweichende Falschluft muss durch die Filterschicht 12 aus Abgangsmaterial und durch die Un­dichtigkeiten zwischen Schleusenrad und Trimelle hindurch in den Raum 30.2. Ferner erkennt man in Figur 4 noch den stilisiert darge­stellten Antrieb 21 für das Schleusenrad, der bspw. über einen Keil­riemen 21.1 und einem Pulli 21.1 das Drehmoment auf das Schleusen­rad überträgt. Die Sensorik wurde im Zusammenhang mit Figur 3 schon diskutiert und die Aktorik ist nicht Gegenstand dieser Erfin­dung .
  • Die Figuren 5A, 5B und 6 zeigen im Vertikal- und im Längsschnitt eine vereinfachte Ausführungsform, bei der auf das Schleusenrad verzichtet und statt dessen ein adäquat gestaltetes Absaugrohr 19 verwendet wird. Mit adäquater Ausgestaltung ist gemeint, dass das Absaugrohr Oeffnungen (Schlitze oder Löcher) aufweist, durch die der Abgang ausgetragen (wegesaugt) werden kann, welcher Vorgang nach dem vorgängig erklärten Prinzip verläuft. Vor einen Ausblas­vorgang kann noch ein Ansaugvorgang vorgeschaltet werden, der zeitlich kürzer und weniger stark ist, als der Ausblasluftstoss durch das Absaugrohr. Mit diesem Ansaugvorgang wird vom darüber liegen­den Abgang durch die Oeffnungen im Rohr ein Teil in das Absaug­rohr 19 gezogen, um den Absaugkanal zu laden. Dieser relativ sanfte Vorgang kann nochmals wiederholt werden, um schliesslich mit einem Ausblasvorgang das Absaugrohr auszublasen.
  • Die Druckverhältnisse sind ebenfalls im Raum 30 Staudruck, im Raum 30.1 Ueberdruck bis Normaldruck und im Raum 30.2 Unterdruck. Die Trimelle 7 steht gleicherweise auf Drucksensoren 17 und der Füll­standssensor 15 funktioniert auf die gleiche Weise. Ebenso ist eine Farbmessung durch Sensoren 16 vorgesehen (die mit einem Distanz­sensor kombiniert sein kann). Die Entkopplung beim Wägen geschieht auch über die gleitende Verbindung zwischen den einzelnen Druc­kräumen: im Staudruckraum werden die Lamellen an die Trimellen­wand angedrückt, sie können jedoch gleiten, obschon sie durch den Anpressdruck an der Trimellenwand haften. Im Normaldruckraum ist die Dichtung 14 nicht angepresst, da nur beim Absaugvorgang im Raum 30.2 Unterdruck herrscht.
  • Figur 5 zeigt in der Trimelle noch zwei zusätzliche, gegeneinander versetzte Kaskaden 22 resp. 22.1, mit der der Austrag des Abganges an den Trimellenwänden mittels einer Ausdehnung des Abganges nach aussen ermöglicht wird. Je nach nach empirisch ermittelter Ausges­taltung solcher Schikanen, kann trotz dem Ausstossvorgang eine Verdichtung der Filtermatte in einem gewissen Grade aufrecht erhal­ten werden.

Claims (14)

1. Verfahren zum Ausstossen des Abganges aus einer Faser­reinigungsmaschine unter Einhaltung einer Betriebsdruck­differenz zwischen dem inneren und der Umgebung der Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgetragene Abgangsmaterial in der Maschine so geführt wird, dass es die Falschluftstellen abdeckt und bis zu einem bestimmten Füllstand gesammelt und nach Erreichen dieser Füllstands­höhe nur ein bestimmter Teil des Abganges ausgeschieden wird, sodass der nicht ausgeschiedene Teil des Abganges als Schleusenschicht zwischen dem Arbeitsraum der Ma­schinen und einem Aussenraum wirksam sein kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandshöhe zur Bildung einer Schleusenschicht mittels Sensoren gesteuert wird und der Austragvorgang in Abhängigkeit des Füllstandes durch die Sensoren gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, dass das Austragen des Abganges mittels eines Ab­saugvorganges so durchgeführt wird, dass sich gegenüber dem Fangraum für den Abgang ein kleinerer Betriebsdruck sich aufbaut.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugluft aus einer Umgebung mit Normaldruck ent­nommen wird, sodass ein Druckgefälle über den abgeschie­denen Teil des Abganges aufgebaut wird, der den Abgang in den Saugluftstrom und durch diesen aus der Maschine befördert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Abganges mit Sen­soren bezüglich Füllstand und/oder bezüglich Farbe über­wacht wird und bei Abweichung von Füllstand und/oder Farbe ein Steuervorgang an der Austragvorrichtung bzw. an der Maschine eingeleitet wird.
6. Vorrichtung zum Ausstossen des Abganges aus einer Fa­serreinigungsmaschine mit einem Fangbecken (7) und einem Anschluss (20) für eine Absaugvorrichtung, dadurch geken­nzeichnet, dass das Fangbecken (7) trichterförmig ausges­taltet ist mit in der Bodenregion angeordneten Austrags­mitteln (8,19), die an eine Absaugvorrichtung angeschlos­sen werden können, wobei das Fangbecken eine ge­wichtsanzeigende (17) und/oder füllstandsanzeigende (15) Sensorik zugeordnet hat.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fangbecken, eine Auffangtrimelle (7) in der Bo­denregion mit einem im verjüngenden Teil angeordneten motorisch antreibbaren Schleusenrad (8) versehen ist, wobei das Schleusenrad (8) so gestaltet ist, dass es durch Drehung in der Auffangtrimelle (7) Auffangkammern und eine Absaugkammer für den Abgang (12) bildet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­zeichnet, dass Abdichtungen (7.1,7.2,8.2,14) zwischen Räu­men mit verschiedenen Drücken (30,30.1,30.2) entkoppelbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungen eine Ventilwirkung zur Abdichtung eines Druckgefälles (30,30.1,30.2) in einer Strömungsrich­tung aufweisen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Sensoren (15,16,17) zugeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Füllstandssensoren (15) in Form von Lichtschranken und/oder distanzmessenden Sensoren (16) sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Farbsensoren (16) sind, mittels welchen der Gutfaseranteil am Abgang messbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Gewichtssensoren (17) sind, mittels denen das Gewicht des Abganges erfasst werden kann.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Lichtschranken (15), Farbmesssensoren (16) und Drucksensoren (17) aufweist.
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