JPH05500540A - 繊維材料を開繊及び洗浄する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 びパ　る　ぶ汲ＩヌＩ 技術分野 本発明は、請求の範囲第１及び２項の特徴付は部分にそれぞれ記載されたような 繊維材料を開繊及び洗浄する方法及び装置に関する。

背景技術 かかる方法は繊維材料、特に綿繊維をできるだけ早く、すなわち荷解き工程の直 後に効率よく洗浄するのに必要である。綿はぐし及び綿繰りで用いられる自動的 な高性能の綿はぐし及び綿繰り方法は、多くの種類の綿の汚損度を大幅に増大さ せてきた。

性能の要求が次第に高まるにつれ、洗浄機は、繊維素材の品質を維持し且つ繊維 素材を充分注意深く扱いながら、綿繊維を処理しなければならなくなってきてい る。この傾向は、実用上型まれているように、開繊室内における開繊及び洗浄段 階の数が最小限に減らされるべきことから、一層強まっている。

繊維材料を開繊及び洗浄するある周知の装置では（強国公開特許第１０７３９］ ５号）、供給される繊維フロックが装置を通過する間何回か加速され、それと同 時にひっくり返され、２つの開繊ロールでそれぞれ対応した選別（グレート）区 域上を何回か案内されることによって、集中的に洗浄されている。このような水 平ドラム型の開繊及び洗浄機は、それぞれピンを備え同じ方向に回転する２つの 平行なドラムを有Ｉ７、これらのドラムに向かって繊維材料が軸方向に空圧的に 供給され、また繊維素材は底から軸方向に空圧的に取り出される。かかる開繊及 び洗浄装置の欠点は、軸方向の飛行ラインが開繊ロールと共に回転する空気流に よって捉えられた後、繊維材料は開繊ロールの周囲上で比較的急勾配のラセンを 描くため、装置内に入った後繊維材料は数回しか選別区域上を通過しない点にあ る。その結果、繊維材料の開繊ひいてはその洗浄が最適とならない。つまり、開 繊ロールの上方でそれらの間に配置された偏向板が、洗浄の強化を可能としない 。なぜなら、偏向板が開繊ロールの周囲で繊維材料の高い回転数を引き起こさず 、むしろ逆に搬送空気の圧力損を増大させてしまうからである。

繊維材料を開繊及び洗浄する別の周知の装置では（強国公開特許第３３３３７５ ０号）、同じ方向に回転する２つの開繊ロールが、選別区域上方の水平面内に平 行して隣接支持され、２つの作用円がその水平面内でほぼ相互に接触している。

また回転軸の下方で、両作用円のニップ（狭隙）内にテーバ状の案内シートが配 置されている。

同様の従来技術が、包括スイス国特許第３５７３０７号にも開示されている。こ の開繊及び洗浄装置においても、分離板が開繊ロール間にバッフル面として配置 されている。供給及び吸引チャンネルが、開繊ロールの軸を横切って延びている 。しかし、分離板が空気流とかなり強く干渉するため、流量損を引き起こし、そ の結果空気と電力の消費が増大する。また、この装置を実施しても、空気流と繊 維材料流が充分に分離されない。

発明の開示 本発明の目的は、前述したような方法及び装置を改良し、空気流と繊維材料流の 分離を改善することによって、空気と電力の消費減少と共に、洗浄効果の改善を 得ることにある。。

上記の目的は本発明によれば、請求の範囲第１及び２項の特徴付は部分にそれぞ れ記載された方法及び装置によって解消される。

フィーダを介して給送され、入口側から導かれた搬送空気流に載せられた繊維材 料が、ハウジング壁と開繊ロールとの間で接線方向に案内されると共に、繊維搬 送方向に沿った第１の開繊ロールの入しコ側において上方からロール後端へと垂 直方向に案内され、開繊ロールの回転方向が入口領域においてハウジング壁の方 を向いている。こうＬ７て、繊維材料の流れが入口側から導かれた搬送空気流か ら分離されることにより、動的な圧力の形成に基づく部分空気流、すなわち繊維 材料を含まない主流が、空気抵抗の増大を伴わないほぼ直接の経路を介して第１ の開繊ロールの斜め上方に位置した出口間ソケットへと至る一方、質量慣性に基 づき第１の開繊ロールによって捉えられて、比較的小部分の搬送空気流、すなわ ち第２の部分空気流を構成する繊維材料の流れが、両開縁ロールの周囲をラセン 状に数回旋回可能となる。両開縁ロールの領域内においては、部分空気流の小さ い軸方向成分だけが出口間ソケットの方向に作用するので、両開縁ロールの周囲 に沿ったラセン状旋回の勾配は著しく減少される。開繊ロールの周囲を接線方向 に旋回する第２の部分空気流の軸方向成分は、第１の開繊ロール上方を斜めに流 れる第１の部分空気流によって誘起される。繊維材料の旋回数は第２の部分空気 流の小さい軸方向成分のためｉ　Ｌ、　＜増大され、それによって洗浄効果を向 上１−、でいる３、第１の部分空気流の流速はハウジング内の断面積が急激に広 がるため、第２の部分空気流と比べ著Ｌ＜減じられる一方、第２の部分空気流の ′ａ、速は、開繊ロー・ルの回転が速いので開繊ロールの周速に従う。空気の主 流はほぼ妨害なく出［コ管ソケットへと流入可能であるため、空気の消費と圧力 の損は減少される。第２の開繊ロールの出口管ソケットと対面Ｉ、た側の端部で は、繊維材料が入「コ側からの搬送空気流によって再度吸引され、さらに搬送さ れることもある。圧力の損を引き起こすガイドシートを開繊ロールの周囲領域へ 設ける必要がないことは、本発明の重要な利点である。

好ましい実施例では、繊維搬送方向に沿った第１の開繊ロールが針を備えている １、この針を備えた開繊ロールが給送された繊維フロックの細かいほぐしを可能 とし、その結果繊維搬送方向に沿った第１の選別区域における異物粒子の分離向 上を可能とする。

繊維搬送方向に沿った第２の開繊ロールは、空気運搬バーに取り付けられたピン を少なくとも部分的に備えることができる。この開繊ロールドのバーが、ロール と一緒に運ばれる空気流を増大させることにより、第２の選別区域における小さ い異物粒子の分離率も向上させる。

一実施例においては、両開縁ロールが流入側から流出側へ向かって下方に傾斜さ れる。この傾斜により、ラセン状の前進運動が重力によってサポートされるとい う利点が得られる。

ガイドシートの下方で両開縁ロールの選別区域間に設けられた第１の収集室内に 、サイズが大きいため選別区域で分離できなかった大きく重い異物粒子が有利に 収集可能である。この第１収集室の重要な利点として、入口スリットの開口が比 較的大きい断面積を有しているが、収集室は通常開じた構成でそれほどの空気流 を生じないため、大きく重い異物粒子の分離が無視できる程度の繊維損だけで可 能となる。開繊ロールによって空気が運ばれるので、第１の収集室では入口スリ ットを介してかなりの渦流が起きるが、収集室内へ入った繊維フロックがその渦 流によって再び吹き出される結果、最終的には顕著な故障や破損を生じる恐れの ある重い粒子だけが収集室内に集められる。

第１の収集室は、フラップなどを介して第１の排出チャンネルに接続してもよい 。第１の排出チャンネルに至るフラップは定期的あるいは不規則な間隔で開ける ことができ、フラップを閉じた後空になった第１の排出チャンネル内へ異物が落 下する。

好ましくは、ガイドシートが三角形断面のバッフルウェッジであり、そのウェッ ジ尖端が上方を向いている４、遠心力で外側に押された重い粒子がバッフルウェ ッジにぶつかり、収集室内へと落下する。

好ましい実施例においては、繊維搬送方向に沿った第１の入口スリットが開繊コ ールの全長にわたって延びた調整可能なガイドシートによって区画され１．これ によりバッフルウェッジに対する繊維材料の流れのバッフル角度が調整可能とな る。

また好ましくは、選別区域の下方にじょうご形状の第２の収集室が配置され、第 １の収集室と第１の排出チャンネルが第２の収集室内−・・と突出しており、第 ２の吸引排出チャンネルが第２の収集室の下端に配置され、選別区域で分離され た例えばゴミなど繊維材料内の小さい異物を常時排出せしめる。こ・うして、ゴ ミや分離された重い粒子が別個に排出され、異なる収集箇所へ取り出し可能とな る。

好ましくは、フィーダが第１の開繊ロールの排出チャンネルと反対の側のＬ方に 配置される。繊維材料は第１の開繊ロー・ルの上方から垂直方向に落）し、第１ の開繊ロールの回転動によって生じるネジ運動でそこから前方に送られる。

上記以外の好ましい特徴は、さらに別の従属請求の範囲に含まれている。

以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して詳しく説明する。

図面の簡単な説明 添付の図面中 図１は開繊及び洗浄装置の斜視図、 図２は開繊及び洗浄装置の概略正面図、及びズ３は別の実施例の正面図である。

発明を実施するための最良の形態 開城及び洗浄装置！ｊ、相互に平行な一対の開繊ロール２と４を備え、これら開 繊ロールは図１−３中水平向きとして図示され、ハウジング３内に支持されてい る。まず、繊維は搬送空気６の流れによってフィーダ８を介し垂直方向に開繊ロ ール２の一端に給送され、次いで部分的な空気′ａ１０によっ゛Ｃ支持されるこ とで、搬送空気流６の軸方向干渉成分はなく、高速で回転する開繊ロール２．４ の長さに沿って軸方面目一つラセン方向に移動される。搬送空気流６の部分空気 流９と１−で、はるかに人きい主流の空気流が開城ロール２．４の」一方を開繊 ロール２．４とほぼ平行に出口管ソケット３０へと流れ、開繊ロール２．４の間 でこれらロールに対して水平且つ軸方向上方の箇所でハウジング３から流出シ１ １、この際主流の空気流は、一部が部分空気流１０から得られまた一部が開繊ロ ール４から発生される部分空気流３２と合流し、洗浄された繊維材料を搬出する ための搬送空気流３４を形成する。重力と慣性のため、繊維材料は主流である部 分空気流９には従わない。他方、部分空気流９は動的圧力によって不可避的に形 成される。

流入する搬送空気流６は軸方向の成分を有さず、第１の開繊ロールに対してほぼ 接線方向の搬送方向に向かうことが重要である。開城ロール２とハウジング壁１ １との間のニップは次第に狭まっているので、部分空気流１０だけが繊維材料と 一緒に運ばれる一方、軸方向に偏向されｌ：部分空気流９は２つの開繊ロール２ ．４上方の平面内に留まり、出口管ソケソｌ−３０へとほぼ直接流れる。部分空 気流１０の軸方向成分は弱いため、繊維材料は両開縁ロール２．４の周囲を何回 も巡回し、これによって特に集中的な洗浄を可能とする。開繊ロール２．４周囲 における繊維材制の旋回循環路は、軸方向から見て８の形状となり、それぞれ他 方の開繊ロール２．４への移行はこれら両ロールが同じ方向に回転しているので 、開繊ロール２．４の間で生じる。

開繊ロール２．４の各軸を水平方向に対して斜めにし、繊維材料の旋回循環率に 影響が及ぶようにしてもよい。図示しない一実施例では、相互に平行な両軸が出 口側へ向かって下がるように傾斜される。

出口側へ向かう部分空気流１０の軸方向成分が強い場合、あるいは部分空気ｍ９ によって誘起される開繊ロール２．４を取り囲む空気流の軸方向成分が強い場合 、繊維材料の旋回循環率を増大するように、出口管ソケット３０へ向かって両軸 を高めるようにしてもよい。

開繊ロール２．４によって分離された不純物は、選別区域１２．１４を通り、こ れら選別区域１２．１４の下方に配置されたじょうご形状の収集容器１６内へと 落下し、そこから例えば吸引チャンネル１８などの排出チャンネルを介し、て搬 送空気２０の連続流によって吸引されるか、あるいはそこから機械的に取り出さ れる。開繊ロール２．４は連続的に回転し、その間繊維材料は開繊ロールに沿っ て運ばれる。繊維材料の搬送方向における第１の開繊ロール２は、開繊ロールの 縦方向に相前後して位置し且つ半径方向外側へ延びるように配置された針２２を 備えている。繊維材料が洗浄装置を通って移動するにつれ、それらの針２２が繊 維材料の念入りで集中的な洗浄を与える。−力筒２の開繊ロール４は、同じく開 繊ロールの縦方向に相前後して配置されたピン２４を備えており、これらのピン ２４は一列置きに、空気の渦流及び開繊ロール４に沿って運ばれる空気の量を増 大させる役割を持つ空気運搬バー２６上に配置されている。こうすることで、空 気運搬バー２６によって運ばれる空気の量が後述する収集室内へと強制的に送り 込まれる。

開繊ロール２の針２２は、フロックとして供給される繊維材料の開繊を改善する 役割を果たす。

開繊ロール４の出口側端から、フィーダ８と反対側のハウジング３の前面２８に 達した洗浄された繊維材料が、搬送空′に流３４で出口管ソケット３０を介して 次の作業段階へと搬送される。こうすることで繊維材料は、部分空気流９の吸引 効果により部分空気流３２で開繊ロール４から出口管ソケット３０−・と搬送さ れ、搬送空気流３４を形成するように部分空気流９と合流する。部分空気流３２ は、少なくとも部分的に空気運搬バー２６によって発生される。

開繊ロール２．４の２つの作用円３６．３８間のニップ内に、すなわち両ロール の回転軸より下方に、先端が上を向いた断面二角形状のバッフルウェッジ４０が 配置されている。パンフルウェッジ４０は開繊ロール２．４の全長にわたり且つ それらロールと平行に延びている。バッフルウェッジ４０の両側に、開繊ロール ２．４の各々とそれぞれ対応した幅広の入口スリット４２．４４が設けられ、こ れらの入口スリットを介して重く大きい異物が分離され、収集室４６内に集めら れる。この収集室４６も開繊ロールの全長にわたって延び、開繊ロール２と対面 １−、た部分に角度調整可能なガイドシート４８を備えている。人口スリット４ ２．４４はどちらも、それらの幅が調整可能である。

収集室４６は２つの旋回可能なボトムフラップ５２．５４によって底部が閉じら れ、従ってこれらボトムフラップ５２．５４の下方に存在する排出チャンネルか ら密閉されている。

開繊ロール２．４によって運ばれる空気が収集室４６内に渦流（図中矢印で示す ）を充分生ぜしめ、この渦流が収集室４６内に入った繊維材料を再び吹き出すよ うに使われる一方、重く大きい粒子は収集室内に留まり、定期的にあるいは任意 の間隔でボトムフラップ５２．５４を開くことによって収集室から排出される。

こうすることで、収集室４６内に貯っな異物は、収集室４６の全長にわたって延 びた排出チャンネル５６内へ入り、次いでボトムフラップ５２．５４が閉じられ ｔ：後、その排出チャンネル５６から空気流５８内へとさらに搬送される。

このように、本開繊及び洗浄装置によれば、重く大きい異物が選別区域１２．１ ４で分離されたより小さい異物やごみから分離され、それぞれ異なる収集場所へ と回収可能となる。

すなわち、より小さい異物が選別区域１２．１４で分離される一方、選別バーを 通過できない大きい異物は収集室４６内に集められる。２つの排出チャンネル１ ８と５６も、開繊及び洗浄装置の前面２８に配置されている。

回転方向に沿って見ると、開繊ロール２の選別区域１２はまず水平方向に対して ４５゛の角度から始まり、垂直位置の背後において５°から１０−　の角度範囲 で終わっている。選別区域１２に隣接して、開繊ロール２の回転軸に対し同心円 状のガイドシートをさらに設けることもできる。また、収集室４６の側壁６０を 設けてもよく、調整可能なガイドシート４８が開繊ロール２と対面した壁６０の 端部に接合されている。

開繊ロール４と対面したバッフルウェッジ４０の面６２が、開繊ロール４のピン ２４の叩き作用によって半径方向外側に加速された異物用、並びに空気運搬用バ ー２６によって運ばれてくる空気用のガイド面として機能し、ガイド面６２はそ れらの異物と空気を入口スリット４４を介１〜収集室４６内へと直接案内する。

収集室４６内へ入った空気は反対側の入口スリット４２から流出し、その際軽い 繊維を収集室から吹き出して開繊ロール２に送る。

図３は別の実施例を示１７でおり、この例では第２の開繊ロール４も収集室６８ を有している。この第３の収集室６８（」、回転方向に沿って選別区域１４の後 方に配置されており、例えば前面２８に設けた開口に通じる空・洞となっている 。また収集室６８は開繊ロール４の方に向かっＣ開放しており、ガイドシート７ ０がその開口内に配置されている１、ガイドシート７０がその同側に、２つの開 ［」スリソ１−７２，７４を形成している。従って、空気運搬バー２６によって 運ばれる空気は収集室６８６通って流れ、そこに含まれた繊維を搬出する一方、 重い粒子は収集室６８内に留まる。ガイドシート７ｏを非対称に配置することで 、開口スリット７２．７４内に変化する動的圧力が生し空気は一方の開口スリッ トから入り他方の開口スリットから出るようになる。

以上本明細書、図面及び請求の範囲に開示された本発明の特徴を実施例を参照し ながら説明したが、これらは個々の特徴あるいはそれらの任意の組合せ両方の意 味においで、発明のその他各種実施例の実現にと・・）で必須なものと見なされ るべきである。

ＦＩｏ、２ １間　訂　ｉｌｌ　杏　翰　失 国際調査報告

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．繊維材料をハウジング内に流入する搬送空気流によって開繊及び洗浄装置の 入口側端へ搬送し、前記装置が前記ハウジング内でほぼ水平方向に配置されて回 転すること、 繊維材料が回転する前記開繊及び洗浄装置内を数回旋回循環すること、及び 洗浄された繊維材料を前記開繊及び洗浄装置の出口側端から流出する搬送空気流 によって搬出することを含む繊維材料を開繊及び洗浄する方法において、 流入する搬送空気流が上方から垂直方向に導入され、流入する搬送空気流が前記 開繊及び洗浄装置と前記ハウジングとの間の外周領域へと、前記開繊及び洗浄装 置の回転方向に差し向けられ、動的な圧力形成により、搬送空気流は軸方向の成 分を生じることなく外周領域において、繊維材料を含まない第１の部分空気流で 、主流を構成し、軸方向に偏向されて前記開繊及び洗浄装置の上方を流れる部分 空気流と、質量慣性によって繊維材料を搬送すると共に、開繊ロールの周囲を接 線方向に流れる第２の部分空気流とに分割され、さらに前記第１の部分空気流が 、前記開繊及び洗浄装置の流出端で生じる部分空気流で、一部は前記第２の部分 空気流に基づき、また一部は前記第１の部分空気流の吸引効果に基づいて得られ る部分空気流と合流され、前記第１の部分空気流が流出する搬送空気流として使 われる、ことを特徴とする方法。
2. ２．同じ方向に回転する２つの第１及び第２の開繊ロール（２、４）を備えた繊 維材料を開繊及び洗浄するための装置で、各々の開繊ロールがハウジング（３） 内において選別区域（１２、１４）上方の水平面内に並置して平行に支持され、 両開繊ロールの作用内（３６、３８）が水平方向においてほぼ相接しており、フ ィーダ（８）が第１の開繊ロール（２）の一端に対する接線方向である繊維材料 の搬送方向を向いており、出口（３０）がハウジング（３）のフィーダ（８）と 反対の側でハウジング（３）から水平方向に突出しており、前記フィーダと出口 を介して空気流（６、３４）が繊維材料をそれぞれ給送及び排出する装置におい て、 繊維材料が前記フィーダ（８）を介し、ハウジング（３）と前記第１の開繊ロー ル（２）の間で上方から垂直方向に、前記第２の開繊ロール（４）と反対側を向 いた前記第１の開繊ロール（２）の片側へと差し向けられ、さらに 繊維材料の進入領域における前記第１の開繊ロール（２）の回転方向が前記第２ の開繊ロール（４）から離れる方向を向くと共に、ハウジング（３）の周辺領域 における繊維材料の落下方向に対応していることを特徴とする装置。
3. ３．前記出口（３０）が前記両開繊ロール（２、４）の間且つ上方の位置で前記 ハウジング（３）から軸方向に突出していることを特徴とする請求の範囲第２項 記載の装置。
4. ４．繊維搬送方向に沿った前記第１の開繊ロール（２）が針（２２）を備えてい ることを特徴とする請求の範囲第２または３項記載の装置。
5. ５．繊維搬送方向に沿った前記第２の開繊ロール（４）が空気運搬バー（２６） 上に取り付けられたピン（２４）を少なくとも部分的に備えていることを特徴と する請求の範囲第２から４項のいずれか一項記載の装置。
6. ６．前記開繊ロール（２、４）の各軸が、流入側の前記フィーダ（８）から流出 側の前記出口（３０）へ向い、水平方向に対し角度を成して延びていることを特 徴とする請求の範囲第２から５項のいずれか一項記載の装置。
7. ７．前記開繊ロール（２、４）が流出側へ向かって下側に傾斜していることを特 徴とする請求の範囲第６項記載の装置。
8. ８．前記開繊ロール（２、４）の全長にわたり開繊ロール（２、４）の下方で両 作用内（３６、３８）の間隙内に延びたガイドシート（４０）の下方において、 重く大きい異物用の第１の収集室（４６）が前記開繊ロール（２、４）の全長に わたって延びた開繊ロール（２、４）の選別区域（１２、１４）間に配置され、 前記第１の収集室が第１の開繊ロール（２）と対面したガイドシート（４０）の 長さ方向の面に設けられた幅広の入口スリット（４２）を有し、該スリットが前 記開繊ロール（２、４）と平行であることを特徴とする請求の範囲第２から７項 のいずれか一項記載の装置。
9. ９．前記第１の収集室（４６）がフラップ（５４）などを介して第１の排出チャ ンネル（５６）と接続されていることを特徴とする請求の範囲第８項記載の装置 。
10. １０．前記ガイドシート（４０）が三角形断面のバッフルウェッジとして形成さ れ、該ウェッジ尖端が上方を向いていることを特徴とする請求の範囲第８または ９項記載の装置。
11. １１．前記選別区域（１２、１４）の下方にじょうこ形状の第２の収集室（１６ ）が配置され、前記第１の収集室（４６）と前記第１の排出チャンネル（５６） が前記第２の収集室（１６）内へと突出しており、第２の吸引チャンネル（１８ ）が前記第２の収集室（１６）の下端に配置され、２つの選別区域（１２、１４ ）で分離された例えばゴミなど繊維材料内の小さい異物を常時排出せしめること を特徴とする請求の範囲第８から１０項のいずれか一項記載の装置。
12. １２．繊維搬送方向に沿った前記第１の入口スリット（４２）が、前記開繊ロー ル（２、４）の全長にわたって延びた調整可能なガイドシート（４８）によって 画成されていることを特徴とする請求の範囲第８から１１項のいずれか一項記載 の装置。
13. １３．前記第１の収集室（４６）の全長にわたって延びた第２の入口スリット（ ４４）が、前記第２の開繊ロール（４）と対面した前記ガイドシート（４０）の 長さ方向の面に設けられていることを特徴とする請求の範囲第８から１２項のい ずれか一項記載の装置。
14. １４．前記入口スリット（４２、４４）の幅が調整可能であることを特徴とする 請求の範囲第１３項記載の装置。
15. １５．前記フィーダ（８）が第１の開繊ロール（２）の前記排出チャンネル（１ ８、５６）と反対側において、上方から垂直方向に繊維材料を給送することを特 徴とする請求の範囲第８から１４項のいずれか一項記載の装置。
16. １６．第３の収集室（６８）が回転方向に沿って前記第２の開繊ロール（４）の 選別区域（１４）の背後に配置され、前記第３の収集室（６８）が前記第２の開 繊ロール（４）の全長にわたって延び且つ開口していることを特徴とする請求の 範囲第２から１５項のいずれか一項記載の装置。
17. １７．前記第３の収集室（６８）の開口がガイドシート（７０）によって分割さ れ、２つの開口スリット（７２、７４）が形成されていることを特徴とする請求 の範囲第１６項記載の装置。 の装置。