PL169078B1

PL169078B1 - Urzadzenie do rozluzniania sflokowanego materialu wlóknistego PL

Info

Publication number: PL169078B1
Application number: PL92296619A
Authority: PL
Inventors: Josef Stummer
Original assignee: Josef Stummer
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 1996-05-31
Also published as: US5437080A; DK0572495T3; WO1992014872A1; DE59201027D1; AU1272492A; NO932929D0; NO932929L; DE4105189C2; DE4105189A1; PT100131A; CN1036409C; DE9104369U1; AU660961B2; EP0572495B1; EP0572495A1; ES2069993T3; CA2104117A1; ATE116011T1; CN1064322A; TR27150A

Abstract

1 . Urzadzenie do rozluzniania sflokowanego materialu wlóknistego wbudowane w pneuma- tyczna linie transportowa pomiedzy króccem do- lotowym, polaczonym z urzadzeniem zasilaja- cym strumien powietrza wiazkami wlókien sflo- kowanego materialu i króccem odlotowym, po- laczonym ze zbiornikiem rozluznionego materia- lu wlóknistego i wyposazone w dwie tarcze roz- luzniajace, z których jedna jest nieruchoma, a druga obraca sie, znamienne tym, ze jest wy- posazone przynajmniej w czesciowo otwarty od góry cylinder (7) polaczony z króccem doloto- wym (5) i umieszczony wewnatrz polaczonej z króccem odlotowym (9) cylindrycznej obudo- wy (2) tworzac komore (8), przy czym nad cy- lindrem (7) umieszczona jest równolegle, przy- krywajaca go obracajaca sie tarcza rozluzniaja- ca (19), wyposazona w ostre kolki (29) skiero- wane do cylindra (7). Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do rozluźniania sflokowanego materiału włóknistego złożonego z włókien naturalnych lub sztucznych, wbudowane w pneumatyczną linię transportową pomiędzy króćcami dolotowym i odlotowym.

Podobne urządzenia są znane w różnych rozwiązaniach. Na przykład z niemieckiego opisu patentowego DE 33 33 750 Al znane jest urządzenie do rozluźniania i czyszczenia materiału włóknistego składające się z dwóch przeciwległych walców, ułożyskowanych równolegle w płaszczyźnie poziomej ponad sitami prętowymi lub rusztami i zamkniętych od góry pokrywą. Walce te są zaopatrzone w kołki lub podobne elementy. Króćce dolotowe i odlotowe są w tym urządzeniu umieszczone w ten sposób, że materiał włóknisty jest doprowadzany i odprowadzany za pomocą strumienia powietrza - w kierunku równoległym do walców. Urządzenia tego typu, wyposażone w walce z kołkami charakteryzują się stosunkowo małą wydajnością i efektywnością rozluźniania, szybko się zużywają a ponadto wymagają dużej powierzchni posadowienia. Poza tym występuje w nich niebezpieczeństwo zawijania włókien na walcach, a wskutek tego zablokowania walców.

Z brytyjskiego opisu patentowego GB-A-996 604 znane jest urządzenie do rozluźniania i czyszczenia materiału włóknistego z umieszczonymi w obudowie, w określonej od siebie odległości, dwoma tarczami rozluźniającymi, z których jedna jest napędzana, a druga nieruchoma. Na wale napędowym pierwszej tarczy rozluźniającej jest zamocowany wirnik dmuchawy umieszczony na przeciw otworu w nieruchomej tarczy rozluźniającej. Otwór ten jest połączony za pomocą stożkowej kształtki z przewodem doprowadzającym materiał. Tarcze rozluźniające napędzana i nieruchoma są otoczone na obwodzie nieruchomymi prętami, przez które przechodzi (w kierunku poziomym) pył do położonej wewnątrz obudowy pierścieniowej komory, zaś w kierunku pionowym rozluźniony materiał włóknisty do połączonej z przewodem ssącym osłony wylotowej w górnej części obudowy.

Z brytyjskiego opisu patentowego GB-A-478 760 znana jest rozluźniarka Crightona z osłoną w postaci odwróconej litery U, umieszczoną bezpośrednio na podłożu piętra i tworzącą w swym wnętrzu w dolnej części komorę, do której przyłączony jest króciec przewodu doprowadzającego. Komora ta jest zaopatrzona u góry w kosz, utworzony z prętów i rozszerzający się w kształcie stożka ściętego. Ponad koszem znajduje się napędzane silnikiem właściwe urządzenie rozluźniające w postaci koła krzyżowego, działającego jako bijak, który rzuca obce ciała do dołu. Wewnątrz komory pomiędzy koszem i obudową umieszczone są z boku ssawki przeznaczone do ciągłego odsysania lżejszych ciał obcych.

Okazało się, że obydwa typy urządzeń opisane w wymienionych wyżej patentach brytyjskich charakteryzują się stosunkowo niewielką wydajnością i w obu występuje zjawisko zatrzymania włókien w obszarze ich rozluźniania.

Celem wynalazku jest skonstruowanie urządzenia do rozluźniania sflokowanego materiału włóknistego o prostej i zwartej budowie, które zapewniłoby dużą wydajność i efektywność rozluźnienia, a równocześnie zapewniłoby uniknięcie zatrzymywania się włókien w obszarze rozluźniania.

169 078

Zadanie to zostało rozwiązane w urządzeniu według wynalazku, które wyposażone jest w przynajmniej częściowo otwarty od góry cylinder, połączony z króćcem dolotowym i umieszczony wewnątrz cylindrycznej obudowy połączonej z króćcem odlotowym, tworząc między cylindrem i obudową pierścieniową komorę. Nad cylindrem umieszczona jest równolegle w określonym odstępie od niego obracająca się, napędzana przez silnik tarcza rozluźniająca, wyposażona w układ ostrych kołków skierowanych do cylindra.

Strumień powietrza z włóknami wpływający do króćca dolotowego po przejściu przez cylinder wypływa z jego częściowo otwartej strony czołowej, przy czym wiązki włókien są chwytane przez stosunkowo szybko się obracającą tarczę rozluźniającą, ulegając rozluźnieniu przez kołki tej tarczy, a następnie pod działaniem siły odśrodkowej rozluźniony materiał włóknisty jest wyrzucany wraz z powietrzem przez obwodowy otwór wylotowy pomiędzy tarczą rozluźniającą i cylindrem do wnętrza obudowy urządzenia spadając do jej dolnej stożkowej części, po czym zostaje odessany przez króciec odlotowy. Ponieważ w tym przypadku materiał włóknisty w zasięgu tarczy rozluźniającej podlega dużej sile odśrodkowej, nie występuje zjawisko zawijania się włókien na tarczy rozluźniającej.

W celu podwyższenia efektywności rozluźniania tarczy rozluźniającej w urządzeniu według wynalazku zastosowano nieruchomą segmentową tarczą rozluźniającą, przeciwległą w stosunku do tarczy obracającej się i również wyposażoną w osadzone w niej ostre kołki skierowane do obracającej się tarczy rozluźniającej.

Aby wypływający z cylindra strumień włókna-powietrze nie natrafiał na środkowy obszar nieruchomej tarczy rozluźniającej, obwód jej jest ograniczony cięciwą przesuniętą w stosunku do średnicy i odpowiada kątowi środkowemu wynoszącemu około 200°. W ten sposób więcej niż połowa powierzchni strony czołowej cylindra jest zasłonięta segmentową, nieruchomą tarczą rozluźniającą, zaś przez utworzony otwór wlotowy, obejmujący pozostałą nie zasłoniętą część tej powierzchni zagęszczony strumień włókna-powietrze jest doprowadzany do przestrzeni roboczej między tarczami rozluźniającymi zapewniając intensywne rozluźnienie materiału włóknistego.

Celem poprawy efektywności rozluźniania, segmentowa, nieruchoma tarcza rozluźniająca jest zaopatrzona w kołki tylko na obszarze powierzchni tarczy, któremu odpowiada kąt środkowy wynoszący około 120°, przy czym kołki te są rozmieszczone w promieniowych rzędach. Ponadto korzystne jest aby kołki te były osadzone z pochyleniem w kierunku obrotu naprzeciwległej, obracającej się tarczy rozluźniającej. Dalszą poprawę efektywności rozluźniania uzyskano przez rozmieszczenie ostrych kołków obracającej się tarczy rozluźniającej w kilku łukowych, promieniowych rzędach, przy czym kołki te są korzystnie pochylone promieniowo na zewnątrz.

Obracając się tarcza rozluźniająca jest otoczona przymocowanym do pokrywy obudowy pierścieniem, na którego zewnętrznej powierzchni jest osadzona przesuwnie osłona przymocowana do cylindra, która otacza część obwodu, segmentowej, nieruchomej tarczy rozluźniającej w obszarze, w którym są w niej osadzone ostre kołki. Dzięki osłonie materiał włóknisty nie zostaje przedwcześnie wyrzucony z przestrzeni roboczej między tarczami rozluźniającymi przez siłę odśrodkową

Tarcza rozluźniająca zaklinowana jest na piaście wału napędowego ułożyskowanego w obudowie, z zamocowanym na nim kołem napędowym połączonym przez przekładnię z silnikiem.

Aby uniknąć wytworzenia się podciśnienia w przestrzeni nad tarczą rozluźniającą pokrywa obudowy jest zaopatrzona w otwory odpowietrzające, co uniemożliwia odkładanie się włókien w tej przestrzeni.

Dolna część cylindra ma korzystnie postać stożka ściętego, połączonego u dołu, w miejscu, w którym jego średnica jest najmniejsza z króćcem dolotowym. Powoduje to odpowiednie spowolnienie wpływającego do cylindra strumienia włókno-powietrze, wskutek czego kłaczki włókniste o większym ciężarze zostają zawirowane wewnątrz cylindra, ulegając samoczynnemu rozluźnieniu.

169 078

W celu łatwego dostosowania wydajności urządzenia do różnej gęstości strumienia włókna-powietrze, cylinder wraz z króćcem dolotowym jest przesuwany osiowo wewnątrz obudowy urządzenia za pomocą przekładni zębatkowej przymocowanej do pierścienia otaczającego króciec dolotowy. Przesuwanie cylindra powoduje odpowiednią zmianę odstępu pomiędzy obydwoma tarczami rozluźniającymi, a więc wielkości przestrzeni roboczej.

Celem uniknięcia odkładania się włókien na dnie obudowy jej dolna część ma korzystnie postać stożka ściętego, przy czym króciec odlotowy jest zamocowany w pobliżu dna stycznie do stożkowej części obudowy. Na przeciw króćca odlotowego jest korzystnie zamocowany króciec wlotowy świeżego powietrza zaopatrzony w klapę regulacyjną, co pozwala uniknąć odkładania się włókien w dolnej części obudowy.

Korzyści zastosowania urządzenia według wynalazku to: mała powierzchnia posadowienia, dobra efektywność i duża wydajność rozluźniania oraz małą liczba części składowych, zwłaszcza ruchomych i zużywających się.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu na rysunku, na którym:

fig. 1 - przedstawia urządzenie do rozluźniania sflokowanego materiału włóknistego w przekroju podłużnym;

fig. 2 - powiększony szczegół X według fig. 1 w przekroju poprzecznym;

fig. 3 - tarczę rozluźniającą w widoku w kierunku linii A-A na fig. 1;

fig. 3a - tarczę rozluźniającą w widoku w kierunku strzałki III na fig. 3;

fig. 4 - widok przeciwległej tarczy rozluźniającej urządzenia w widoku w kierunku linii B-B na fig. 1;

fig. 4a - przeciwległą tarczę rozluźniającą w widoku w kierunku strzałki IV na fig. 4; fig. 5 - urządzenie w przekroju wzdłuż linii C-C na fig. 1.

Urządzenie 1 składa się z cylindrycznej obudowy 2, której dolna część ma postać stożka zwężającego się w kierunku dna 3 obudowy 2. Do dna 3 po jego zewnętrznej stronie przymocowany jest współśrodkowo pierścień 4 z osadzonym w nim przesuwnie króćcem dolotowym 5, którego górna część wchodzi do obudowy 2. Przesuwanie króćca dolotowego 5 wewnątrz pierścienia 4 uzyskuje się za pomocą połączonej z nim przekładni zębatkowej 6. Króciec dolotowy 5 jest połączony wewnątrz obudowy 2 z dolną stożkową częścią cylindra 7. Między ściankami cylindra 7 i obudowy 2 utworzona jest pierścieniowa komora 8, łącząca się w swej dolnej części z przymocowanym do obudowy 2 króćcem odlotowym 9, połączonym z nie pokazanym na rysunku przewodem ssącym wentylatora.

W dolnej części obudowy 2 po stronie przeciwnej do króćca odlotowego 9 jest przymocowany stycznie króciec 10 wlotu powietrza, zaopatrzony w klapę regulacyjną 11.

Obudowa 2 jest zaopatrzona w swej górnej części w zewnętrzny kołnierz 12 połączony za pomocą rozmieszczonych na obwodzie śrub 13 z pierścieniową pokrywą 14, której środkowy otwór 15 w pokrywie 14 zamknięty jest pokrywą 16, przymocowaną do pokrywy 14 za pomocą umieszczonych na obwodzie śrub 17. W osiowym otworze pokrywy 16 jest umieszczony wał napędowy 18 ułożyskowany w łożyskach 20, osadzonych w bloku łożyskowym 21, połączonych z pokrywą 16 i zamkniętych za pomocą pokrywy łożyskowej 22.

Na zewnętrznym, górnym końcu wału napędowego 18 wystającym ponad pokrywę łożyskową 22 bloku łożyskowego 21, jest zaklinowane koło napędowe 23, połączone przekładnią z silnikiem napędowym.

Na dolnym końcu wału napędowego 18, wewnątrz obudowy 2, zaklinowana jest za pomocą klina 25 piasta 24 z przymocowaną do jej kołnierza 26 obracającą się tarczą rozluźniającą 19. Kołnierz 26 jest zaopatrzony w odsądzenie, którego głębokość (fig. 2) odpowiada grubości, a średnica - średnicy otworu 27 - tarczy rozluźniającej 19, przymocowanej do kołnierza 26 za pomocą umieszczonych na obwodzie śrub 28.

Tarcza rozluźniająca 19, której średnica jest nieco większa od średnicy cylindra 7 jest zaopatrzona na swej dolnej powierzchni, skierowanej do cylindra 7 w ostre, korzystnie stożkowe kołki 29, nachylone promieniowo na zewnątrz. W przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym przedstawionym na rysunku kołki 29 są równomiernie rozmieszczone na tarczy rozluźniają6

169 078 cej 19, wzdłuż sześciu łukowych linii 30, przy czym są one osadzone w otworach 31 o osiach nachylonych względem osi tarczy rozluźniającej 19.

Do wewnętrznej powierzchni pokrywy 16 jest przymocowany pierścień 32, otaczający tarczę rozluźniającą. Pokrywa 16 jest ponadto zaopatrzona w koncentrycznie rozmieszczone otwory odpowietrzające 33.

Cylinder 7, usytuowany współśrodkowo względem obracającej się tarczy rozluźniającej 19 może być przesuwany wzdłuż osi celem zwiększenia lub zmniejszenia odległości jego górnej krawędzi od tarczy rozluźniającej 19, zależnie od nasycenia strumienia włókna-powietrze.

Segmentowa pokrywa, zamykająca częściowo czołem górny otwór cylindra 7, jest zaopatrzona w ostre stożkowe kołki 36 tworząc nieruchomą tarczę rozluźniającą 35. Tarcza 35 jest zakończona cięciwą 37 określoną kątem środkowym α ~ 200°, co oznacza, że zakrywa ona ponad połowę czołowego otworu cylindra 7, tworząc z pozostałej, nie zakrytej części tego otworu wylot 38, przez który strumień włókna-powietrze przepływa do obracającej się tarczy rozluźniającej 19 w obszarze 39, obejmującym kąt środkowy β ~ 120°, nieruchomej tarczy rozluźniającej 35.

Kołki 36 osadzone promieniowo wzdłuż linii 40, nachylone są w kierunku obrotu tarczy rozluźniającej 19. Do zewnętrznej górnej powierzchni cylindra 7 przymocowana jest segmentowa osłona 41, której górna, rozszerzona część jest osadzona przesuwnie na zewnętrznej powierzchni pierścienia 32 przymocowanego do pokrywy 16 urządzenia. Osłona 41 obejmuje jednak tylko obszar 39 kąta środkowego β nieruchomej tarczy rozluźniającej 35, w którym osadzone są w niej kołki 36, tworząc w ten sposób między obydwoma tarczami rozluźniającymi 19 i 35 wylot 42 dla materiału włóknistego w obszarze kąta środkowego około 240°.

Działanie opisanego wyżej urządzenia do rozluźniania sflokowanego materiału włóknistego jest następujące. Pneumatyczna linia transportowa, w której strumień powietrza wraz z porwanymi przez nie w odpowiednim urządzeniu wiązkami włókien sflokowanego materiału doprowadzony jest do króćca dolotowego 5 i przepływa w kierunku strzałki D do wnętrza cylindra 7. Następnie strumień włókna-powietrze przepływa z cylindra 7 przez wylot 38 do przestrzeni roboczej między obracającą się tarczą rozluźniającą 19 i nieruchomą tarczą rozluźniającą 35. Materiał włóknisty zostaje w tej przestrzeni rozluźniony przez kołki 29 tarczy 19, współpracujące z kołkami 36 tarczy 35, przy czym czas przebywania materiału włóknistego w przestrzeni roboczej zostaje przedłużony, dzięki zamykającej tę przestrzeń segmentowej osłonie 41 nasuniętej na pierścień 32 pokrywy 16. Dzięki możliwości odpowiedniego zwiększania lub zmniejszania przestrzeni roboczej, przez osiowe przesuwanie cylindra 7 za pomocą przekładni zębatej 6 w zależności od stopnia nasycenia strumienia powietrza włóknami materiału, uzyskuje się optymalną efektywność rozluźniania materiału włóknistego.

Rozluźniony materiał włóknisty odrzucany jest siłą odśrodkową i wyrzucany strumieniem z przestrzeni roboczej przez wylot 42 do pierścieniowej przestrzeni między cylindrem 7 i obudową 2, po czym spada do komory 8 w obudowie 2 w kierunku strzałki G i jest odprowadzany przez połączony z przewodem ssącym króciec odlotowy 9, w kierunku strzałki F. Zastosowanie dodatkowego doprowadzenia powietrza przez króciec 10 w kierunku strzałki E zapobiega odkładaniu się włókien w komorze 8.

Zastosowanie otworów odpowietrzających 33 w pokrywie 16 powoduje powstanie podciśnienia w pierścieniowej szczelinie 34, eliminując możliwość odkładania się włókien w przestrzeni między tarczą rozluźniającą 19, pierścieniem 32 i pokrywą 16.

Powyższy opis objaśnia szczegóły urządzenia do rozluźniania sflokowanego materiału włóknistego i jego zastosowanie nie ograniczając jednak wynalazku do tego rozwiązania.

169 078

Fig. 5

169 078

Fig. 4 a

Fig. 4

169 078

Fig . 3

I

169 078

Fig. 2

169 078

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do rozluźniania sflokowanego materiału włóknistego wbudowane w pneumatyczną linię transportową pomiędzy króćcem dolotowym, połączonym z urządzeniem zasilającym strumień powietrza wiązkami włókien sflokowanego materiału i króćcem odlotowym, połączonym ze zbiornikiem rozluźnionego materiału włóknistego i wyposażone w dwie tarcze rozluźniające, z których jedna jest nieruchoma, a druga obraca się, znamienne tym, że jest wyposażone przynajmniej w częściowo otwarty od góry cylinder (7) połączony z króćcem dolotowym (5) i umieszczony wewnątrz połączonej z króćcem odlotowym (9) cylindrycznej obudowy (2) tworząc komorę (8), przy czym nad cylindrem (7) umieszczona jest równolegle, przykrywająca go obracająca się tarcza rozluźniająca (19), wyposażona w ostre kołki (29) skierowane do cylindra (7).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że bezpośrednio nad cylindrem (7) umieszczona jest segmentowa, nieruchoma tarcza rozluźniająca (35), wyposażona w ostre kołki (36), skierowane do obracającej się tarczy rozluźniającej (19).
3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że cięciwa (37), ograniczająca obwód segmentowej, nieruchomej tarczy rozluźniającej (35) jest przesunięta w stosunku do średnicy i odpowiada kątowi środkowemu α ~ 200°.
4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że segmentowa, nieruchoma tarcza rozluźniająca (35) jest wyposażona w ostre kołki (36) na obszarze (39) powierzchni odpowiadającej kątowi środkowemu β ~ 120°.
5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że ostre kołki (36) są równomiernie rozmieszczone na obszarze (39) segmentowej, nieruchomej tarczy rozluźniającej (35) w promieniowych rzędach.
6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że ostre kołki (36) osadzone na segmentowej, nieruchomej tarczy rozluźniającej (35) są nachylone w kierunku obrotu obracającej się tarczy rozluźniającej (19).
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ostre kołki (29), osadzone w obracającej się tarczy rozluźniającej (19) są rozmieszczone na powierzchni tej tarczy (19) wzdłuż łukowych linii (30).
8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że ostre kołki (29) obracającej się tarczy rozluźniającej (19) są nachylone promieniowo na zewnątrz.
9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do pokrywy (16) obudowy (2) jest przymocowany pierścień (32), otaczający obracającą się tarczę rozluźniającą (19), zaś na zewnętrznej powierzchni tego pierścienia (32) jest osadzona przesuwnie osłona (41), przymocowana do górnej części cylindra (7) i obejmująca obszar (39) ostrych kołków osadzonych w segmentowej, nieruchomej tarczy rozluźniającej (35).
10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obracająca się tarcza rozluźniająca (19) jest zaklinowana na piaście (24) wału napędowego (18), ułożyskowanego w bloku łożyskowym (21), przymocowanym do pokrywy (16) obudowy (2) i na przeciwległym w stosunku do tarczy (19) końcu wału napędowego jest zaklinowane koło napędowe (23), połączone przekładnią z silnikiem napędowym.
11. Urządzenie według zastrz. 9 albo 10, znamienne tym, że pokrywa (16) obudowy (2) jest zaopatrzona w otwory odpowietrzające (33), łączące się z przestrzenią pomiędzy górną powierzchnią obracającej się tarczy rozluźniającej (19) i pierścieniem (32).
12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że cylinder (7) ma średnicę większą od średnicy króćca dolotowego (5), a jego dolna część ma postać stożka ściętego, do którego podstawy jest zamocowany króciec dolotowy (5).

169 078
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że cylinder (7) wraz z króćcem dolotowym (5) jest osadzony przesuwnie wewnątrz obudowy (2), przy czym króciec dolotowy (5) jest prowadzony wewnątrz pierścienia (4), przymocowanego do dna (3) obudowy (2).
14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że jest wyposażone w przekładnię zębatkową (6) do pionowego przesuwania cylindra (7) wraz z króćcem dolotowym (5).
15. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że króciec odlotowy (9) jest umieszczony stycznie do zewnętrznej powierzchni obudowy (2).
16. Urządzenie według zastrz. 1 albo 15, znamienne tym, że jest wyposażone w króciec (10) wlotu powietrza, z klapą regulacyjną (11), umieszczony w stożkowej części obudowy (2) na przeciw króćca odlotowego (9).