DE69121314T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Öffnen und Reinigen von Fasermaterial in einem Öffner - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Öffnen und Reinigen von Fasermaterial in einem Öffner.
• Es ist bekannt, Fasermaterial, z. B. Baumwollstapelfasern, die zum Spinnen vorbereitet werden müssen, einem Faseröffnungs- und Reinigungsvorgang in einem Öffner auszusetzten, der im wesentlichen aus einer rotierenden Öffnerwalze besteht, die im allgemeinen mit einer peripheren Garnitur aus Metallnadeln umgeben ist, die das Material ziehen und mit festen Klingen und Kardierelementen zusammenwirken, die ausgelegt sind, die individuellen Stapelfasern zu öffnen, sie zu strecken und gleichmäßig zu machen, und vorhandene Verschmutzungen, zum Beispiel Schalen oder Blattfragmente, Sand etc. zu entfernen.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Klingen und die Kardierelemente so anzuordnen, daß sie in Umfangsrichtung und / oder radial bezüglich der Öffnerwalze einstellbar sind, um sich der reziproken Anordnung des zu verarbeitenden Materials anzupassen, und soweit wie möglich das unerwünschte Entfernen von geöffneten Fasern oder Stapeln und / oder einem unerwünschten Rest von Fremdmaterial oder noch verschmutzten Fasern in dem zu den nachfolgenden Maschinen zugeführten Material zu verhindern.
• Die GB-A-846 596 offenbart eine Faserreinigungsvorrichtung zum Entfernen von Abfall, der schwerer als die Fasern ist, indem der Abfall durch Ablenkung des Luftstromes, der die Fasern von dem Verarbeitungszylinder weg befördert, abgetrennt wird, wobei die Abfallbeförderungsleitung tangential näher an dem Verarbeitungszylinder liegt als die Faserbeförderungsleitung.
• Die GB-A-893 564 offenbart eine Faserreinigungsvorrichtung, durch welche das in einem Luftstrom beförderte Fasermaterial beschleunigt und abgelenkt wird, wodurch die Trennung des Abfalls durch Zentrifugalwirkung durch eine Öffnung der Ableitungsleitung hervorgerufen wird.
• Die FR-A-1 575 052 offenbart eine Faserreinigungsvorrichtung, in welcher die Klingen oder Messer einen Rost bilden, der tangential bezüglich der Öffnerwalze einstellbar ist.
• Jedoch ist es nicht immer möglich, das gewünschte qualitative Ergebnis mit nur diesen Anordnungen zu erreichen, insbesondere wenn das Material einen bestimmten Grad von Inhomogität bezüglich der Abmessungen der Fasern und der Abmessungen und Natur der Verschmutzungen zeigt.
• Das Hauptziel dieser Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Öffnen und Reinigen von Fasermaterialien in einem Öffner des Typs zu schaffen, der eine rotierende Öffnerwalze und stationäre Klingen und Kardierelemente umfaßt, die dieser zugeordnet sind, mittels welchen es möglich ist, das Reinigungsergebnis und folglich die Qualität des Materials, das aus dem Öffner austritt, zu verbessern.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist außerdem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche vorteilhaft und mit verbesserten Ergebnissen für unterschiedliche Materialien verwendet werden können, ohne teuere Anpassungsmittel und -vorgänge zu erfordern.
• Dieses Problem wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zum Öffnen und Reinigen von Fasermaterial wie in Anspruch 1 definiert gelöst.
• Gemäß einem Verfahren dieser Art befinden sich die Verschmutzungen, die nicht von den Klingen oder von den Kardierelementen in der aktiven Zone davon entfernt worden sind und / oder die Fasern, die noch Verschmutzungen enthalten, und / oder jene, die zwischen den Zähnen der Garnitur verbleiben und welche wesentlich schwerer als die gereinigten Stapelfasern sind, und / oder welche einen kleineren Widerstand gegenüber Luft bieten, vorteilhafterweise infolge der Zentrifugalkraft und des kleineren Widerstandes gegenüber Luft in dem radial äußersten Luftstrombruchteil, und werden somit damit abgelenkt und können in einer Sammelkammer gesammelt und dann ausgetragen werden, wohingegen die gereinigten Stapelfasern, welche durch die Zentrifugalkraft nicht beeinflußt werden oder nur geringfügig beeinflußt werden und einen größeren Widerstand gegenüber Luft bieten, in Kontakt mit der Öffnerwalze und in dem Luftstrombruchteil in der Nähe davon verbleiben und auf diese Weise damit auf den Auslaß zu gerichtet werden. Es wird deutlich, daß dieses Verfahren eine zusätzliche Möglichkeit zur Reinigung bezüglich des Standes der Technik schafft, wodurch ein Endmaterial mit verbesserter Qualität geliefert wird.
• Das oben erwähnte Verfahren wird gemäß der Erfindung mit einer Vorrichtung zum Öffnen und Reinigen von Fasermaterial wie in Anspruch 4 definiert ausgeführt.
• Das Separatorelement kann vorteilhafterweise einstellbar angeordnet sein, um den Einfallwinkel zu dem Luftstrom und/oder den Grad des Eindringens des Elements in den Weg zu variieren. Es ist somit möglich, die Vorrichtung auf einfache Weise anzupassen, um eine maximale Reinigung zu erlangen, wobei auch der zu behandelnde Materialtyp berücksichtigt wird.
• Weitere Details und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf mehrere bevorzugte aber nicht ausschließende Ausführungsformen dieser Erfindung deutlich, die beispielhaft in den begleitenden Zeichnungen dargestellt werden, in welchen:
• Fig. 1 ein diagrammartiger Seitenaufriß eines Öffners mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform ist, und
• Fig. 2 eine Teilansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist.
• Mit Bezug auf die zuvor erwähnten Zeichnungen wird eine Vorrichtung gemäß der Erfindung auf einen Öffner 1 des Typs angewendet, der eine rotierende Öffnerwalze 2, die auf ihrer Peripherie mit einer Garnitur aus Metallnadeln vorgesehen ist, die hierin nicht im Detail gezeigt sind, da sie per se bekannt ist, und Klingen, wie jene, die mit 3 und 4 bezeichnet sind, und Kardierelementen umfaßt, wie jene, die mit 5 bezeichnet sind, die auf eine stationäre Weise angeordnet und der Öffnerwalze 2 auf per se bekannte Weise zugeordnet sind, um ein Öffnen und Reinigen des Fasermaterials, z.B. Baumwollstapelfasern, im wesentlichen durch mechanische Mittel zu erreichen. Das Material M wird von einer Speisewalze 6 gespeist, die auf einer Speiseplatte 7 auf per se bekannte Weise angeordnet ist. Die Bezugszahl 8 bezeichnet eine Anfangsführungsfläche, die ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt ist.
• Führungswandplatten 10 und 11 und 12 und 12a, respektive, sind Klingen 3 und 4 und die Trägereinheit 9 für die Kardierplatten 5 zugeordnet. Die Paare von Klingen und Wandplatten, wie die Kardierelemente, sind vorzugsweise so angeordnet, daß sie in umfangsrichtung und/oder radial bezüglich der Öffnerwalze 2 einstellbar sind, um die Anordnung dem zu verarbeitenden Materialtyp anzupassen und die wirksamste Öffnungs- und Reinigungsaktion zu erreichen. Die Anzahl von Klingen, Wandplatten und Kardierplatten, die der Öffnerwalze zugeordnet sind, ist für diese Erfindung nicht wesentlich, obwohl es bevorzugt ist, wenigstens zwei Paare von Klingen und Wandplatten und wenigstens eine Platte von Kardierelementen vorzusehen, um einen ausreichenden Grad von Öffnung und Reinigung des Materials zu erhalten, bevor es aus der Zugzone austritt.
• Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist an der Auslaßseite dieser Zone wenigstens ein Separatorelement 13 angeordnet, das in den Weg des Luftstromes 14 eindringt, der durch die schnelle Rotation der Öffnerwalze 2, z.B. 13-18 m/sec in der unmittelbaren Nähe der Öffnerwalze produziert wird. Das Separatorelement 13 ist an der Trägerstruktur 15 befestigt und weist eine Stoßfläche 13a auf, die so orientiert ist, daß sie den radial äußersten Luftstrombruchteil 14 weg von der Öffnerwalze 2 ablenkt (Pfeil E). Die Anordnung ist jedoch derart, daß sie den radial innersten Luftstrombruchteil 14 nicht behindert (Pfeil I), welcher in Richtung der Auslaßzone 16 des Materials fortschreitet, der, falls notwendig, durch eine Führungsfläche 17 abgelenkt wird, die stromabwärts des Separatorelements 13 angeordnet ist.
• Die Trennung des Luftstromes gemäß der Erfindung ist vorteilhaft bezüglich der Reinigung des Materials, weil die Verschmutzungen, die vorher nicht entfernt worden sind, und die Stapel, die noch Schmutz enthalten, oder die kompakteren Stapel, die vorher zwischen den Zähnen der Garnitur verbleiben, welche im allgemeinen schwerer als das Fasermaterial sind, und so einer größeren Zentrifugalkraft ausgesetzt sind und / oder einen kleineren Widerstand gegenüber Luft bieten, dann in dem radial äußersten Luftstrombruchteil 14 angeordnet sind. Diese Verschmutzungen und diese Stapel werden dann ebenfalls entfernt und gelangen nicht bis zum Auslaß 16, weil sie im Verlaufe ihrer Bewegung die Stoßfläche 13a treffen, mittels welcher sie in Richtung einer Sammelzone 18 abgelenkt werden (Pfeil E1), wo sie nicht länger durch den Luftstrom aufgenommen werden und dann auf einfache Weise entfernt werden können. Dies führt zu einem verbesserten Grad der Reinigung des Materials im Vergleich mit herkömmlichen Vorrichtungen.
• Das Separatorelement 13 oder die Trägerstruktur 15 ist oder sind vorteilhafterweise einstellbar angeordnet, so daß es möglich ist, den Einfallwinkel des Stromes auf die Stoßfläche 13a und / oder den Grad des Eindringens des Separatorelements 13 in den Luftstrom zu variieren. Es ist deutlich, daß die Relation zwischen dem Luftvolumen, das von der Öffnerwalze 2 weg abgelenkt wird, und dem, das in Richtung des Auslasses 16 gerichtet wird, als eine Funktion der Position und der Winkeleinstellung des Elements 13 variiert. Diese Einstellbarkeit bietet den Vorteil, daß es möglich ist, die Vorrichtung an das zu verarbeitende Material und / oder an den Grad von Verunreinigung des Materials anzupassen, um die maximale Endreinigung zu erreichen.
• Eine gekrümmte Führungsfläche 19 für das Material kann vorteilhafterweise an der Auslaßseite der Speisezone des Materials vorgesehen sein, wobei sie einen Radius aufweist, der geringfügig größer als der der Öffnerwalze 2 ist, und die auf einem Träger 20 angeordnet ist, um zusammen mit der Öffnerwalze 2 einen Raum zu definieren, welcher allmählich in der Zugrichtung des Materials zunimmt. Der Verlauf dieser Führungsfläche 19 ist bevorzugt derart, daß die Verlängerungslinie davon die Stoßfläche 13a des Separatorelements 13 trifft. Dies schafft einen allmählichen Verlauf für den Luftstrom 14 auf die Zone des Separatorelements 13 zu, was zum allmählichen Austragen des im Vergleich schwereren Materials dient.
• Die Führungsfläche 19 kann auch einstellbar angeordnet sein, z. B. wie bei 21 dargestellt, um den Grad von Öffnung des Auslaßteils des Luftstroms 14 wie erforderlich und gemäß dem zu verarbeitenden Materialtyp M zu variieren.
• Das Separatorelement 13 kann in seiner einfachsten Form aus einer Klinge, nicht gezeigt, bestehen, die unter einem Winkel in Relation zu der allgemeinen Richtung des Luftstromes 14 angeordnet ist, oder auch aus einem im wesentlichen keilförmigen Element, wie das eine, das mit 22 in der Variate von Fig. 2 bezeichnet ist. In diesem Fall ist das Separatorelement ebenfalls bevorzugt einstellbar befestigt, zum Beispiel indem das keilförmige Element 22 so befestigt ist, so daß es um einen Drehpunkt 23 rotieren kann, und kann in verschiedenen Winkelpositionen befestigt sein. Die zwei in durchgezogenen bzw. gestrichelten Linien dargestellten Positionen zeigen jeweils, daß die Einstellbarkeit sowohl für eine Winkelvariation der Stoßfläche 22a als auch für einen unterschiedlichen Grad des Eindringens des Elements 22 in den Luftstrom 14 sorgt.
• Infolge der Tatsache, daß das Separatorelement 22 relativ weit weg von der Oberfläche 19 angeordnet ist, kann es ratsam sein, eine weitere Führungsfläche 24 stromabwärts der gekrümmten Oberfläche 19 vorzusehen, wobei die Oberfläche 24 im wesentlichen tangential zu dem Auslaßpunkt der Oberfläche 19 angeordnet und auf die Stoßfläche 22a zu gerichtet ist, um den radial äußersten Luftstrombruchteil 14 geeignet auf diese Stoßoberfläche 22a zu zu richten. Diese Oberfläche 24 kann durch eine Prallplatte oder ein Winkelelement 25 gebildet sein, welches, wobei es so angeordnet ist, daß es von der Führungsfläche 19 getrennt ist, ein vorbereitendes Separatorelement bilden kann, das dem realen Separatorelement 22 zugeordnet ist, indem es einen ersten Austrag von Luft gibt, wobei Material durch den Raum zwischen den Elementen 19 und 25 entfernt wird, wobei das Element 25 dieses Material auf den Auslaß zu ablenkt, während das Element 22 für die Endtrennung sorgt.
• Wenn die schnelle Rotation der Öffnerwalze 2 einen nach außen gehenden Druckabfall erzeugt, der größer ist als der, der in dem Austragsrohr 26 des Materials vorhanden ist, wird ein zusätzlicher Lufteinlaß durch die Abdeckung 27 des Öffners und zugeordnete Öffnungen 28 in dem Teil des Separatorelements 22 gegenüber der Öffnerwalze 2 vorgesehen. Dieser Hilfslufteinlaß erleichtert den Transport der Fasern von der Öffnerwalze 2 zu dem Auslaß 26 und erlaubt gegebenenfalls die Rückgewinnung geöffneter und gereinigter Stapel, die den Strombruchteil erreicht haben, der von dem Separatorelement weg abgelenkt worden ist.
• Es wird aus dieser Beschreibung deutlich, daß das Verfahren und die Vorrichtung zum Trennen des Luftstromes gemäß der Erfindung für eine Trennung des Fremdmaterials und für einen verbesserten Reinigungsgrad sorgen. Wegen der Tatsache, daß es möglich ist, das Separatorelement oder die Separatorelemente einzustellen, ist es auch möglich, das Verfahren und die Vorrichtung an unterschiedlichen Materialien mit vernünftigen Kosten und mit geringer konstruktiver Arbeit anzupassen.
• Zusätzlich zu all den hierin oben beschriebenen Variationen sind natürlich mehrere andere Ausführungsformen ebenfalls innerhalb des Bereiches dieser Erfindung möglich. So können zum Beispiel das Separatorelement oder die Separatorelemente verschiedene Formen annehmen, obwohl deren Anordnung an der Auslaßseite der Zugszone des Materials und das Vorhandensein einer Stoßfläche, die die Luft und das Material darin von der Öffnerwalze 2 ablenkt, beibehalten werden. Die Separatorelemente können an bewegbaren Trägern anstatt an festen Trägern befestigt sein. Es ist auch möglich, mehr als zwei Separatorelemente vorzusehen, die hintereinander angeordnet sind.

Claims (13)

1. Verfahren zum Öffnen und Reinigen von Fasermaterial in einem Öffner des Typs mit einer rotierenden Öffnerwalze (2) und Klingen (3, 4) und stationären Kardierelementen (5), die diesen zugeordnet und längs einer Zugzone angeordnet sind, in welcher das Fasermaterial (M) in Kontakt mit der rotierenden Öffnerwalze (2) gebracht wird, und Verunreinigungen im wesentlichen durch mechanische Mittel während ihrer Rotation entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren aus den Schritten besteht, daß der Luftstrom (14), der durch die Rotation der Öffnerwalze (2) erzeugt wird, an der Auslaßseite der Zugzone des Materials getrennt wird, der radial äußerste Strombruchteil, der die Verunreinigungen trägt, von der Öffnerwalze (2) weg gelenkt wird und der radial innerste Strombruchteil, der das Fasermaterial trägt, in Kontakt mit der Öffnerwalze bleibt und auf den Auslaß (16) zu gerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des abgelenkten Luftstrombruchteils gemäß dem hergestellten Material (M) und / oder dem Grad der Verschmutzung des Materials (M) variiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfslufteinlaß, der auf den Auslaß (16) des Materials (M) zu orientiert ist, an der Trennungszone des Luftstroms (14) vorgesehen wird.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer rotierenden Öffnerwalze (2) und stationären Klingen (3, 4) und Kardierelementen (5), die diesen zugeordnet sind und längs einer Zugzone des Materials (M) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslaßseite dieser Zone wenigstens ein Separatorelement (13, 22) angeordnet ist, das in den Weg des Luftstroms (14) eindringt, der durch die Öffnerwalze (2) erzeugt wird, und eine Stoßfläche (13a, 22a) aufweist, die unter einem Winkel in Bezug auf die allgemeine Richtung des Luftstroms (14) orientiert ist, um den radial äußersten Bruchteil des erzeugten Luftstroms (14), der die schwereren Verunreinigungen trägt, weg von der Öffnerwalze (2) abzulenken, wohingegen der innerste Strombruchteil, der das Fasermaterial trägt, auf den Auslaß (16) zu gerichtet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Separatorelement (13, 22) einstellbar befestigt ist, um den Neigungswinkel des Luftstroms (14) und / oder den Grad des Eindringens des Elements (13, 22) in den Weg zu variieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens ein Separatorelement aus einer Klinge (13) oder aus einem im wesentlichen keilförmigen Element (22) besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Hilfslufteinlaß an der Seite des wenigstens einen Separatorelements (13, 22) gegenüber der Öffnerwalze (2) gibt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Auslaßseite der Zugzone eine gekrümmte Führungsfläche (19) für das Material angeordnet ist, die einen geringfügig größeren Radius als die Öffnerwalze (2) aufweist und angeordnet ist, um damit einen Raum zu definieren, welcher sich allmählich in der Richtung des Zugs des Materials (M) vergrößert, wobei die Verlängerungslinie der gekrümmten Fläche (19) die Stoßfläche (13a, 22a) des wenigstens einen Separatorelements (13, 22) trifft.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (19) einstellbar angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fläche (24), die im wesentlichen tangential zu dem Auslaßpunkt der Führungsfläche (19) angeordnet und auf die Stoßfläche (22a) zu gerichtet ist, der Führungsfläche (19) zugeordnet und stromabwärts davon angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen tangentiale Fläche (24) aus einem Abschnitt einer gewinkelten Platte gebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Klingenpaare (3, 4) und zugeordnete Führungswandplatten (10, 11) und wenigstens eine Platte von Kardierelementen (5) in der Zugzone angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Klingen (3, 4) und Wandplatten (10, 11) und die wenigstens eine Platte von Kardierelementen (5) so angeordnet sind, daß sie bezüglich der Öffnerwalze (2) in Richtung des Umfangs und / oder radial einstellbar sind.