DE2649344A1

DE2649344A1 - Verfahren zum abscheiden von luft aus einer transportleitung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2649344A1
Application number: DE19762649344
Authority: DE
Inventors: Werner Lattmann; Heinz Nitschke; Rudolf Wildbolz
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1976-02-27
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1977-09-01
Also published as: IT1077824B; FR2342230A1; DE2649344B2; CH595469A5; GB1571725A; BE851140A; AR211288A1; JPS52106167A

Description

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Maxton · Maxton · Langmaack Patentanwälte Patentanwälte Maxton & Langmaack, Pfardmengesstr. 50,5000 Köln 51

Robert Brede (1895-1943) Ludwig Hammereen (1909-1944)

. .. , .. ,. j» , ., η · j. «λ Alfred Maxion tr.

Anmelder: Maschinenfabrxk Rieter AG, Alfred Maxton Jr.

Winterthur, Schweiz Jürgen Langmaack

Diplom-Ingenieure

5000 Köln 51

Unsere Zeichen Datum

412 pg 7610 27.10.1976

Bezeichnung; Verfahren zum Abscheiden von Luft aus einer Transportleitung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden eines faserflockenfreien Teilluftstromes aus einer Transportleitung, in der ein mit Faserflocken beladener Luftstrom zu einer Spinnereivorbereitungsmaschine geführt wird.

In der Spinnerei ist es bekannt, einen mit Faserflocken beladenen Luftstrom in Faserflocken und Luft aufzuteilen. Dabei werden die Fasern einem Speicher oder einer Spinnereivorbereitungsmaschine zugeführt, während die Transportluft als Abluft weggeführt wird.

Weiter ist eine Einrichtung zur Reinigung der Abluft aus der Spinnerei bekannt geworden, bei welcher in der Abluft enthaltene Fasern zurückgewonnen werden. Bei dieser Einrichtung wird in einem

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Telefon: (02 21) 38 02 38 · Telegramm: Inventator Köln · Telex: 8 883 555 max d Postscheckkonto Köln (BLZ 370100 50) Kto.-Nr. 152251-500· Deutsche Bank AG Köln (BLZ 370700 60) Kto.-Nr. 1236181

Vorabscheider die Abluft in einen vorgereinigten, Fasern enthaltenden Luftstrom und einen Luftstrom mit Verunreinigungen aufgespalten.

Neuerdings kommt es oft vor, daß eine Spinnereivorbereitungsmaschine den die Fasern transportierenden Luftstrom nicht mehr hinreichend aufnehmen kann. Dieser Fall tritt besonders da auf, wo zwei oder mehrere Leitungen zu einer einzigen Transportleitung zusammengefaßt werden. Die nachfolgende Faserverarbeitungsmaschine ist dann zu klein, die vergrößerte Transportluftmenge abzuscheiden, so daß nur mit einer überdimensionierten Luftabscheidungsanlage Abhilfe geschaffen werden kann.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen die Transportluftmenge der Aufnahmekapazität der nachfolgenden Spinnereivorbereitungsmaschine ohne Beeinträchtigung des Fasertransportes angepaßt werden kann.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom durch eine sich in Strömung sr ichtung verengende Luftabscheidezone in einen axialen, faserführenden Transportluftstrom und einen radiale Komponenten aufweisenden, faserfreien Teilluftstrom aufgeteilt wird.

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Hierdurch ist es möglich, die Luftmenge des Transportluftstromes durch das Abzweigen eines faserflockenfreien Teilluftstromes so zu vermindern, daß der verbleibende Transportluftstrom im Bereich der Faserflockenablage bzw. einer Spinnereivorbereitungsmaschine ohne Schwierigkeiten in üblicher Weise von den Faserflocken getrennt werden kann. Hierdurch wird weiter bewirkt, daß die um den abgezweigten Teilluftstrom verminderte Transportluft mit der gleichen Strömungsgeschwindigkeit weiter geführt wird, mit der sie der Abscheidezone zugeführt worden ist, so daß die für einen einwandfreien Transport der Faserflocken erforderliche Mindestgeschwindigkeit in jedem Fall aufrechterhalten wird.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 5 gekennzeichnet.

Die Erfindung betrifft ferner eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß in der Transportleitung als Abscheidezone ein mindestens teilweise luftdurchlässiges Zwischenstück mit in Strömungsrichtung abnehmendem Strömungsquerschnitt angeordnet ist.

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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung _si_nd durch die Merkmale der Unteransprüche 7 bis 22 gekennzeichnet.

Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung werden an Hand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung teilweise im Schnitt,

Fig. 2 Geschwindigkeits- und Luftmengenverhältnisse am Zwischenstück allein und

Fig. 3 eine vektorielle Darstellung der Luftgeschwindigkeiten.

Ein zuführender Transportieitungsteil 1 führt in ein geschlossenes Gehäuse 2, wo er mit einem rohrförmigen Zwischenstück 3 mit abnehmendem freien Querschnitt verbunden ist. Das Zwischenstück 3 weist über seine ganze Oberfläche regelmäßig verteilt kleine kreisförmige Luftaustrittsöffnungen 4 auf, deren Durchmesser kleiner als 3 nun und somit bedeutend kleiner als die Faserlänge der transportierten Faserflocken ist. Vorzugsweise beträgt bei einem Lochdurchmesser von 1,5 mm der Abstand von

Lochmittelpunkt zu Lochmittelpunkt 2,5 mm. An seinem anderen Ende ist das Zwischenstück 3 mit einem abführenden Transport-

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leitungsteil 5 verbunden, welches außerhalb des Gehäuses 2 weiterführt. Die Länge des Zwischenstückes 3 kann frei gewählt werden, sie soll aber vorzugsweise 0,3 m nicht unter- und 2,5 m nicht überschreiten. Bei einem Durchmesser A=300 mm des Eingangsteiles 1 und bei einem Durchmesser B=180 mm des Ausgangsteiles 5 soll sie z. B. 1 m betragen. Vorzugsweise stimmen der Eingangsdurchmesser und der Ausgangsdurchmesser des beispielsweise konischen Zwischenstückes 3 mit A bzw. B überein. Mit dem Gehäuse 2 ist zudem eine Abluftleitung 6 verbinden, welche bevorzugt etwa den gleichen Durchmesser A aufweist. Am Eingang der Abluftleitung 6 und/ oder

des Ausgangsteiles 5 ist eine verstellbare Blende 7 angeordnet. An der Gehäuse innenwand ist ferner eine Dämpfungsplatte 8 angebracht, deren Bedeutung noch nachstehend näher erläutert wird.

Die Vorrichtung funktioniert nun folgendermaßen: Der Faserflocken 9 transportierende Lufststrom 10 wird durch den Eingangsteil 1 der Transportleitung in das Zwischenstück 3 im Gehäuse 2 und weiter in den Ausgangsteil 5 der Transportleitung geführt. Im konischen Zwischenstück 3 entweicht nun wegen des Druckgefälles zwischen dem Innern des Zwischenstückes und dem das Zwischenstück 3 umgebenden Raum ein entsprechender Teil der Transportluft durch die kleinen Öffnungen 4 in das Innere des Gehäuses Somit werden die Faserflocken 9 nur noch von dem im Zwischen-

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stück 3 verbleibenden Luftstrom 11 durch den Ausgangsteil 5 der Transportleitung weiter zur nachfolgenden Spinnereivorbereitungsmaschine (in der Figur nicht dargestellt) geführt. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Eingangsteil 1 und der Ausgangsteil 5 der Transportleitung fluchtend angeordnet sind, da so die Masse der transportierten Faserflocken ohne Wandberührung das Zwischenstück passiert und die Gefahr von Ablagerungen an den gelochten Wandungen vermieden . wird. Die ins Gehäuse 2 abgeschiedene Luft 12 kann durch die Abluftleitung 6 einer zentralen Luftaufbereitungsanlage (nicht dargestellt) zugeführt oder durch einen Filter (nicht dargestellt) in den Raum zurückgeführt werden. Die Faserflocken führende Transportluft

im
kann sowohl/Überdruck durch die Transportleitung geführt als

auch im Unterdruck durch die Transportleitung gesaugt werden.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei entsprechend vorgegebenen stationären Druckverhältnissen in dem das konische Zwischenstück 3 umgebenden Raum folgende Beziehungen gelten (Fig. 2

und 3): . -

D M₁ .F₁ 2) V₁ =V₂ = V_A

M₁ = total zugeführte Transportluftmenge

Mp = durch die Transportleitung weitergeführte Transportluftmenge

M, = M₁ - M₂ = durch den Konus abgeschiedene Abluft

η Q Q Q Τ C / 0 Β 7 8

Fa = Eingangsfläche des gelochten Konus Fp = Ausgangsfläche des gelochten Konus V1,V₂, V₃ Luftgeschwindigkeit
ρζ = Verengungswinkel des Konus

bedeuten. In Fig. 3 ist die resultierende Geschwindigkeit V3 beim Austritt der Abluft aus dem Konus in eine axiale Komponente VA und eine radiale Komponente Vr zerlegt dargestellt. Wenn nur ein Teil des Konus gelocht ist, so beziehen sich F.. und F« auf den über den ganzen Umfang in Strömungsrichtung gelochten Teil, wobei dann die 2.) Beziehung nicht mehr gilt.

Mit der Wahl des Verhältnisses von Eingangsquerschnitt zu Ausgangsquerschnitt des luftdurchlässigen Zwischenstücks 3 kann also das Verhältnis der weitertransportierenden Luft zur abgeschiedenen Luft festgelegt werden. Weil die axiale Geschwindigkeit bei allen Luftanteilen die gleiche ist, spielt die Geschwindigkeit des zugeführten Transportluftstromes keine große Rolle. Bei einem Durchmesser A = 300 mm des Eingangsquerschnittes des Zwischenstücks beträgt beispielsweise die die Faserflocken weiter transportierenden Luftmenge ungefähr ein Drittel der total zugeführten Luftmenge, während ungefähr zwei Drittel als Abluft abgeschieden werden. Wenn bei dieser Vorrichtung z.B. 1,2 ^ Luft mit einer

Geschwindigkeit von 17 fr zugeführt werden, so transportieren

S j

fr

0,4 S2 Luft die Faserflocken mit einer Geschwindigkeit von 17§ weiter, während 0,8» Luft abgeschieden werden, wobei die axiale Geschwindigkeitskomponente ebenfalls 17 § beträgt. Weil bei den

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erwähnten Durchmessern Α=300 mm und B=180mm bei einer Konuslänge von 1 m der Verengungswinkel O( sehr klein ist, er liegt zwischen 3° und 4°, ist die radiale Geschwindigkeitskomponente der abgeschiedenen Luft auch sehr klein, so daß die axiale Komponente den Hauptanteil ausmacht. Weil im Gehäuseinnern ein stationärer Druck aufrechterhalten werden soll, erweist es sich als vorteilhaft, am Ausgang der Abluftleitung oder am Ausgang des Zwischenstückes zur Transportleitung einstellbare Mittel zur Veränderung des Strömungsquerschnittes und damit des im Gehäuse herrschenden Druckes, beispielsweise eine verstellbare Blende 7 anzubringen, damit durch das Gehäuse verursachte Druckungleichmäßigkeiten, wie beispielsweise Luftwirbel, ausgeglichen werden können und ein Gleichgewicht eingestellt werden kann.

Im Innern des Zwischenstückes 3 besteht die Gefahr, daß die Öffnungen 4 mit Fasern verstopft werden. Es hat sich nun gezeigt, daß mit kleiner werdendem Lochdurchmesser diese Gefahr immer kleiner

wird und schließlich überhaupt verschwindet. Als besonders vorteilhaft haben sich Lochdurchmesser erwiesen, welche kleiner als 3 mm sind. Weiter bildet der Lochrand wegen des Stanzgrates eine noch größere Gefahrenquelle zur Faseransetzung. Nur ein sehr glatter Übergang verhindert das Ansetzen von Fasern. Ein solch glatter Übergang kann durch das sogenannte elektrolytische Polieren erreicht werden. Bei diesem Verfahren werden die mikroskopisch kleinen Oberflächenspitzen im Elektrolysebad elektrochemisch abgetragen. Weil dieses Verfahren nur bei rostfreiem Stahl optimal arbeitet, wird für das Zwischenstück 3 vorteil-

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hafterweise dieses Material gewählt.

Bei gewissen Luftverhältnissen kann ein Pfeifen auftreten. Es wurde nun gefunden, daß dieses Pfeifen zum Verschwinden gebracht werden kann, wenn die regelmäßig angeordneten Löcher 4 im Zwischenstück 3 unterschiedliche Größe aufweisen. Eine weitere Abhilfe kann die unregelmäßige Anordnung der Löcher sein. Das Pfeifen kann aber auch auf besonders einfache Weise zum Verschwinden gebracht werden, indem nämlich eine Dämpfungsplatte 8 aus vorzugsweise irgendeinem schalldämpfenden Material.an der Gehäuseinnenwand angebracht wird. Die Stelle, wo sie angebracht werden muß j kann einfach duroh Probieren bestimmt werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das im Beispiel beschriebene, auf seiner ganzen Länge mit Öffnungen versehene Zwischenstück. Die Form des Zwischenstückes kann variiert werden, wobei im allgemeinen nicht ganz die gleich guten Resultate wie mit einem gelochten konischen Zwischenstück erzielt werden, die aber immer noch zufriedenstellend sein können. So kann beispielsweise das Zwischenstück ein Konus sein, der nur auf einem Teil seiner Länge mit Öffnungen versehen ist oder es kann trichterförmig ausgebildet sein. Weiter ist ein rechteckiger oder quadratischer Querschnitt des Zwischenstückes denkbar, wobei alle oder nur ein Teil der Seitenflächen mit Öffnungen versehen sein können. Schließlich könnte bei entsprechenden Druckverhältnissen das Gehäuse überhaupt weggelassen werden, allerdings mit dem Nachteil, daß die Abluft ungereinigt in den Raum abgeschieden würde.

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Neben zahlreichen denkbaren weiteren Möglichkeiten ist auch ein direkter Anschluß der Abluftleitung an die Transportleitung denkbar, wobei an der Anschlußstelle eine gelochte Platte eingesetzt ist und für einen entsprechenden Druckabfall in der Abluftleitung gesorgt ist.

Für das Zwischenstück kann auch ein anderes Material als Stahl verwendet werden. Neben Aluminium können auch nichtmetallische Materialien wie Gewebe oder Kunststoff geeignet sein. Ein Gewebe müßte allerdings so große Öffnungen aufweisen, daß der Staub noch durchgelassen wird, d.h. der Abstand zwischen den Fäden müßte größer als o,1 mm sein. Bei einem siebartigen Kunststoff müßten die Öffnungen eher in der Größenordnung wie bei einem Zwischenstück aus Stahl liegen.

Ein etwa entstehendes Pf eifgeräusch kann durch eine Abdeckung der Gehäusewandungen mit schallschluckendem oder -dämmendem Material wirksam abgeschirmt werden.

Die Fortpflanzung des Pfeifgeräusches durch das Rohrleitungssystem als vom Gehäuse 2 ausgehender Körperschall kann durch entsprechend elastisch bzw. dämpfend ausgebildete Rohrleitungsanschlüsse verhindert werden.

Ansprüche ·

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L e e r s e i f e

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Abscheiden eines faserflockenfreien Teilluftstomes aus einer Transportleitung, in der ein mit Faserflocken beladener Luftstrom zu einer Spinnereivorbereitungsmaschine geführt wird, dadurch gekennzeichnet , daß der Luftstrom durch eine sich ein Ströiftyagsrichtung verengende Luftabscheidezone in einen axialen, faserführenden Transportluftstrom und einen radiale Komponenten aufweisenden, faserfreien Teilluftstrom aufgeteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der Teilluftstom nach der Abtrennung zum Reinigen durch einen Filter geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, daduch gekennzeichnet, daß der Faserflocken transportierende Luftstrom mit Überdruck durch die Transportleitung strömt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Faserflocken transportierende Luftstrom im Unterdimck durch die Transportleitung gesaugt wird.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 4 dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis von weitertransportierender Luftmenge zur Teilluftmenge durch das Verhältnis von Eingangsquerschnitt zu Ausgangsquerschnitt der sich verengenden Abscheidezone festgelegt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß in der Transportleitung (1,5) als Abscheidezone ein mindestens teilweise luftdurchlässiges Zwischenstück (3) mit in Strömungsrichtung abnehmendem Strömungsquerschnitt angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Zwischenstück (3) ein über seine ganze Länge Öffnungen (4) aufweisendes, konusförmiges Rohr ist, dessen Eintrittsquerschnitt dem freien Querschnitt des zuführenden Transportleitungsteils (1) und dessen Austrittsquerschnitt dem freien Querschnitt des abführenden Transportluftleitungsteiles (5) entspricht und das in einem Gehäuse (2) angeordnet ist, das mit einer Abluftleitung (6) zur Abführung des faserfreien Teilluftstromes verbunden ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 » dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (4) des Zwischenstückes (3) kreisförmige Löcher sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn ζ eic hn e t, daß die Lochdurchmesser kleiner als 3 mm sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (4) regelmäßig angeordnet sind und gleichen Durchmesser aufweisen.

11 · Vorrichtung nach Anspruch 8 , 9 oder 10 , dadurch gekennzeichnet", daß der Abstand von Lochmittelpunkt zu Lochmittelpunkt ca. 2,5 mm bei einem Lochdurchmesser von ca. 1,5 mm beträgt.

12.· Vorrichtung nach Anspruch 8. oder 9 , dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (4) verschiedene Durchmesser aufweisen.

¹3 · Vorrichtung nach Anspruch 8 _f 9 oder · 12, dadurch g e k e η n-

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zeichnet, daß die Löcher (4) unregelmäßig angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß das Zwischenstück (3) aus rostfreiem Stahl besteht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß das Zwischenstück (3) elektrolytisch poliert ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß zum Abscheiden von etwa zwei Dritteln der Transportluftmenge der lichte Durchmesser des Zwischenstückes (3) am Eintritt ca. 300 mm und am Austritt ca. 180 mm beträgt.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge des Zwischenstückes (3) im Bereiche von ca. 0,3 bis 2.5 m liegt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Überganges des Zwischenstückes (3) zum Transportleitungsteil (5) einstellbare Mittel (7) zur Veränderung des Strömungsquerschnittes angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch

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gekennzeichnet , daß die Abluftleitung mit einstellbaren Mitteln zur Veränderung des Strömungsquerschnittes versehen ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennz eichnet , daß an der Gehäuse innenwand eine Dämpfungsplatte (8) angebracht ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch g e k e η η zee i c h η e t , daß der luftdurchlässxge Teil des Zwischenstückes ;(3) aus einem Gewebe bestehet!.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der luftdurchlässige Teil des Zwischenstückes (3) aus einem siebartigen Kunststoff besteht.

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