CH685201A5 - Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Fasermaterial. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Fasermaterial gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere zur Zubereitung eines Faserflors durch Vorauflösen, Reinigen und Zerfasern von z.B. Baumwolle in Form von Faserflocken. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung dieses Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.

Bei der Vorauflösung werden in sog. Putzereien von den gepressten Faserballen einzelne Faserschichten oder Faserklumpen abgenommen, welche auf den geeigneten Spezialmaschinen zu Faserflok-ken allmählich aufgelöst werden. Diese Faserflok-ken werden als Wickel oder in gerader Ausrichtung zur weiteren Zerfaserung den Krempelmaschinen vorgelegt, deren resultierendes Produkt ein Florband und Abfall ist.

Diese klassische Faservorauflösung hat einen nachteiligen Einfluss auf die Qualität des Endprodukts bei der Vorauflösung von stark verunreinigtem Fasermaterial, weil die Faserflocken bei ihrem Durchgang durch die Reinigungs- und Vorauflösungsstationen verfilzen und verdochten, so dass sich die in ihnen enthaltenen Verunreinigungen bei der Zerfaserung auf den Krempelmaschinen nur sehr schwer abscheiden lassen. Bei feinen oder weniger festen Fasern können die Fasern bei diesem Prozess beschädigt werden. Zur Beseitigung dieser Nachteile wurden verschiedene Massnahmen und Zusatzvorrichtungen vorgeschlagen, durch welche die Faserflocken vor dem Krempelprozess nachträglich weiter aufgelockert und gereinigt werden.

So wird gemäss der FR 2 360 694 das Fasermaterial durch zwei miteinander gekoppelte Walzen geführt, um Fremdstoffe und Verunreinigungen abzuscheiden. Es ergeben sich hier aber Probleme bei der Manipulation des Abfalls.

Ein weiterer Nachteil derartiger Zusatzvorrichtungen liegt auch darin, dass sie den Stationen für die Vorauflösung und die Reinigung des Fasermaterials nachgeordnet sind und als selbständige Maschinen den umbauten Raum vergrössern. Ferner ergeben sich lufttechnische Probleme bei der Führung und Entstaubung der verunreinigten Abluft.

Bei der Zubereitung von spinnfähigem Faserband erfordert die Behandlung des entstandenen Abfalls einen erheblichen Aufwand, weil der vorzugsweise in Putzereien und Krempelmaschinen anfallende Abfall manuell aus den Maschinen abgeführt und zur Aufbereitung transportiert werden muss. Die manuelle Manipulation bei der Herausnahme des Abfalls aus den Maschinen, seines Transports und der Filterreinigung führt zu unzulässig hohen physischen und gesundheitsgefährdenden Belastungen des Personals sowie zu einer erheblichen Luftverschmutzung.

Aus der DE-A 3 021 901 ist ein Absaugverfahren für den Primärabfall bei der Behandlung von Fasermaterialien bekannt, bei dem der Primärabfall unter den Arbeitsplätzen der Maschinen und deren Zusatzvorrichtungen in eine Abtrennvorrichtung abgesaugt und dort in Zyklonen, Filtern u.dgl. in verwertbare Fasermaterialien und in nicht zu verarbeitenden Abfall getrennt wird. Der Faseranteil kann zum Anfang des Arbeitszyklus zurückgeführt oder anderweitig kommerziell verwertet werden. Der nicht zu verarbeitende Abfall wird brikettiert, verbrannt oder deponiert.

Diese Vorgehensweise verringert zwar die physischen Belastungen des Personals und auch die Luftverschmutzungen, es ist aber sehr kostenaufwendig, weil grosse Bauinvestitionen und teure Einrichtungen notwendig sind. Eine Rückführung der im Abfall enthaltenen Fasern in den Hauptfaserstrom ist bei dieser Vorgehensweise nicht möglich.

Mit der CS 255 402 wird eine Lösung vorgeschlagen, welche die Nachteile der bisherigen kostenaufwendigen Systeme der Vorauflösung, der Reinigung und der Zerfaserung des Fasermaterials überwindet. Es wird eine einzige kontinuierliche Einrichtung vorgeschlagen, in welcher die Faserflocken fortschreitend voraufgelöst, gereinigt und zerfasert werden. Das gereinigte Florband kann in spindellosen Spinnmaschinen versponnen werden, bei denen die ausreichende Sauberkeit des vorgelegten Faserrohstoffes eine der Grundbedingungen des Spinnvorganges ist. Zu diesem Zweck sind den Vorauflösungswalzen und Zerfaserungswalzen angetriebene perforierte Saugwalzen für die Abnahme des Fasermaterials zugeordnet, wodurch nicht nur die Abnahme und die Überführung des Fasermaterials schonender durchgeführt wird, sondern auch der Reinigungsgrad verbessert und die Abfallbehandlung vereinfacht werden. Diese Operationen werden in einer einzigen Einrichtung ausgeführt, in welcher der Wirkungsgrad der Vorauflösung, der Reinigung und der Zerfaserung durch die Zahl der Vorauflösungs-, der Zerfaserungs- und der Abnahmeperforierwalzen bestimmt wird.

Ein wesentlicher Vorzug dieser Einrichtung liegt darin, dass der Abfall in wenigen Sammlern unter den einzelnen Vorrichtungen aufgefangen wird, wobei jedoch eine auf die spinnbaren Fasern im Abfall gerichtete Aufbereitung des Abfalls nicht erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Auflöseeffekt und den Reinigungsgrad bei der Faserbehandlung zu verbessern, die Menge an nicht weiter verwertbarem Abfall zu vermindern und die durch den Staub verursachten Gefahren und Belastungen zu verkleinern.

Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 5 genannten Merkmale gelöst. Beim erfindungsgemässen Verfahren wird der Primärgemischtabfall von mindestens ersten Vorauflösungsoperationen zurück zur parallelen Vorauflösung und gegebenenfalls weiter zur parallelen Reinigung abgetrennt geführt, hernach die aus dem Primärabfall so gewonnenen Fasern spätestens vor der Operation der Zerfaserung des Faserflors zu dem übrigen Fasermaterial angeschlossen und der ausgeschiedene Sekundärabfall bei der parallelen Vorauflösung bzw. Reinigung abgesondert und der Abtrennungsmanipulation von minderwertigem Faserabfall und nicht zu verarbeitendem Abfall zugeführt, wobei die Fasern von der parallelen Vorauflösung bzw. Reinigung auf der Breite des Faser-

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flors pneumatisch oder mechanisch ausgebreitet werden.

Weitere Vorteile und Effekte der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Vorrichtungen entnehmbar. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung mit Sammlern für den Primärabfall und mit einer Abfallrückführung,

Fig. 2 schematisch Sammler für den Sekundärabfall, die an die Saugräume der Abnahmeperforierwalzen angeschlossen sind,

Fig. 3 eine einseitig verbreiterte Lieferwalze, eine Vorauflösewalze, eine Perforierwalze und eine Übergabewalze zur parallelen Einreichung und Reinigung des Primärgemischtabfalls mit einem Hilfs-unterdruckkondensor der Lieferwalze in schemati-scher Draufsicht und

Fig. 4 in Stirnansicht den Eintrittsteil der vereinigten Vorrichtung mit dem Hilfsunterdruckkondensor bei der einseitig verlängerten Lieferwalze und die lufttechnische Durchschaltung des Sammlers des Primärabfalls mit diesem Unterdruckkondensor.

Die dargestellte Verarbeitungsvorrichtung für Fasermaterial umfasst in der Grundausstattung eine Speise-, eine Vorauflösungs-, eine Zerfaserungsund eine Ablieferungsvorrichtung. Die Speisevorrichtung enthält eine Speisewalze 2 mit einer Leitplatte 3. Die Vorauflösungsvorrichtung besitzt bei dieser Ausführung eine Zupfwalze 4, der Zupfsegmente 5 mit Schalenmessern 6 und mit Steuerleisten 7 für die Regulation der Menge des Primärgemischtabfalls zugeordnet sind. Der Primärabfall wird in einem Sammler 22 aufgefangen. Der Zupfwalze 4 ist eine perforierte Abnahme-Saugwalze 8 mit Sägezahndraht nachgeordnet. In der Abnahmewalze 8 ist ein Abdeckblech 12 zur Begrenzung der Saugwirkung auf einem Oberflächenbereich angeordnet. Der Unterdruck in der Abnahmewalze 8 wird durch eine Saugquelle 9 erzeugt. Der Abnahmewalze 8 ist eine Übertragungswalze 13 mit einer Druckplatte für die Überführung des abgenommenen Fasermaterials in die Zerfaserungsvorrichtung nachgeordnet. Diese Vorrichtung enthält eine Zerfaserungswalze 15, die auf ihrer Arbeitsoberfläche mit Sägezahndraht versehen ist. In der Nähe der Arbeitsfläche sind im Unterteil der Zerfaserungswalze 15 eine Reihe von Deckeln 16 angeordnet, deren Anlaufseiten mit Schalenmessern 17 versehen sind. Der Zerfaserungswalze 15 ist eine Abnahmeperforierwalze 18 mit Sägezahndraht nachgeschaltet.

Unter den Krempeldeckeln 16 ist ein weiterer Sammler 32 für die Aufnahme des Primärgemischtabfalls angeordnet. Diese Zusammenstellung der Zerfaserungsvorrichtung wiederholt sich in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 noch einmal, d.h. der Abnahmewalze 18 ist eine weitere Übertragungswalze 33 mit Leitelement sowie eine weitere Zerfaserungswalze 15a mit Deckeln 16a und eine perforierte Abnahme-Saugwaize 28 nachgeordnet. Unter der Zerfaserungswalze 15a befindet sich ein Sammler 42, der an einen gemeinsamen Schmutzkanal 27 angeschlossen ist. Der Abnahmewalze 28

ist eine Übertragungswalze 19 mit einer Druckleiste 21 nachgeordnet, welche das gereinigte und zerfaserte Fasermaterial in Form eines Faserflors in eine Vorrichtung überführt. Diese Vorrichtung enthält einen Einlauftrichter 23 mit Verdichtungswirkung, Kalanderwalzen 24, Zug- und Richtwalzensätze 20 sowie eine Kanne 26 mit einem Kannenstock 25 für die Faserbandablage.

Bei der beschriebenen Vorrichtung mit der Spei-se-, Vorauflösungs-, Zerfaserungs- und Ablieferungsvorrichtung ist neben dem Hauptfluss des Fasermaterials im Eintrittsabschnitt zumindest die Speisewalze 2, die Zupfwalze 4 der Vorauflösungsvorrichtung, die ihr zugeordnete Absaugwalze 8 und die Übertragungswalze 13 um die Seitenteile 2a, 4a, 13a verlängert, wobei dem verlängerten Seitenteil 2a der Speisewalze 2 ein Unterdruckkondensor 29 vorgeordnet ist, dessen Mantel über eine Leitung 27 mit mindestens einem der Sammler 22 32 42 des Primärabfalls pneumatisch verbunden ist. Die einseitige Verlängerung der Walzen 2, 4, 8, 13 führt zu einer relativ geringen Vergrösserung der Breite mit der Vorrichtung und zu einer asymmetrischen Adjustierung, wobei die Seitenteile durch mindestens eine nicht dargestellte Seitenwand mit Lagern von den Hauptwalzen 2, 4, 8, 13 getrennt sein können.

Dem verlängerten Seitenteil 4a der Zupfwalze 4 ist der Sammler 30 für den Sekundärabfall zugeordnet, der bei dem Ausführungsbeispiel an die Saugquelle 9 für die Abnahme-Saugwalzen 8, 18, 28 angeschlossen ist. Die Saugquelle 9 fördert die mit dem Abfall belastete Luft zu einer Trenneinrichtung 30a, in welcher der Abfall in einen noch verwendbaren minderwertigen Faseranteil 31 und in einen nicht mehr verarbeitbaren Anteil 41 getrennt wird.

Die Vorrichtung gemäss der Erfindung arbeitet wie folgt:

Das Fasermaterial wird von den gepressten Ballen abgenommen und mittels einer nicht dargestellten Förderrohrleitung in den Füllschacht 1 eingeführt, aus welchem es mittels der Speiseplatte 3 und der angetriebenen Speisewalze 2 zu der zugehörigen Zupfwalze 4 geführt wird.

Zwischen der Speisewalze 2 und den Spitzen der Zupfwalze 4 und weiter zwischen den Zupfsegmenten 5 erfolgt eine intensive Vorauflösung und Reinigung des Fasermaterials, wobei die gelösten Schmutzpartikel u.dgl. von den Schalenmessern 6 in den Sammler 22 abgeführt werden. Von der Arbeitsoberfläche der Zupfwalze 4 gelangt das aufgelockerte Fasermaterial mittels des Sägezahndrahtes zu der perforierten Abnahmewalze 8, in welcher der Staub durch den perforierten Mantel hindurch abgesaugt wird. Die Abnahmewalze 8 dient gleichzeitig zur Abdichtung des abgenommenen Fasergebildes für die nachfolgenden Operationen.

Die Luft wird in die Abnahmewalze 8 von aussen über die Schicht des Fasermaterials gesaugt, so dass die kleinen Verunreinigungen und der Staub aus diesem Material über die gesamte Breite der Abnahmewalze 8 eingesaugt werden können. Das voraufgelöste Fasermaterial wird vom Mantel der Abnahmewalze 8 mittels der Übertragungswalze 13 in einem Bereich abgenommen, in welchem die

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Saugwirkung durch das Abdeckblech 12 unterdrückt ist. Die Übertragungswalze 13 dient gleichzeitig zur Einspeisung des abgenommenen Materials zu der nachfolgenden schnellaufenden Zerfaserungswalze 15. In Zusammenwirkung mit den angestellten ortsfesten Krempeldeckeln 16 erfolgt auf dieser Walze 15 die Zerfaserung des Fasermaterials mit gleichzeitiger Reinigung, wobei die gelösten Verunreinigungen von den Schalenkanten 17 abgetrennt werden und durch die Lücken zwischen den Krempeldeckeln 16 in den Sammler 32 für Primärgemischtabfall fallen.

Die so teilweise vereinzelten Fasern werden vom Sägezahndraht der Zerfaserungswalze 15 durch die Perforierwalze 18 abgenommen, von welcher das Fasergebilde mittels der Übertragungswalze 33 zu der nachfolgenden Zerfaserungswalze 15a übertragen wird, wo sich der Prozess der Reinigung und Zerfaserung wiederholt. Die zerfaserten und gereinigten Fasern werden dann mittels der Walze 28 abgenommen, und als Faserflor mittels der Abnahmewalze 19 mit der Druckleiste 21 in den Verdichter 23 eingeführt. In diesem trichterförmigen Verdichter 23 wird der lockere Faserflor zu dem Florband geformt, das mittels der Kalanderwalzen 24 und der Walzen der Verzugsvorrichtung 20 abgezogen und über den Kannenstock 25 in die Kanne 26 abgelegt wird.

Die intensivste Vorauflösung und Reinigung des Fasermaterials erfolgt in dem geklemmten Zustand im Bereich der Speisewalze 2 und der Übertragungswalzen 13, 33, so dass das Fasermaterial insgesamt dreimal einer solchen Intensivbehandlung unterzogen wird. Eine weitere Vorauflösung und Reinigung erfolgt bei der Abnahme der Fasern mittels der perforierten Abnahmewalzen 8, 18, 28 mit den angestellten Arbeitswalzen und auch beim Durchkämmen mittels der Zupfsegmente 5 und der Krempeldeckel 16.

Der Primärgemischtabfall aus dem Primärfluss des Fasermaterials wird in den zugehörigen Sammlern 22, 32, 42 aufgefangen. Zumindest der im Sammler 32 unterhalb der Zerfaserungswalze 15 aufgefangene Abfall wird zu dem Eintrittsteil der Vorrichtung zurückgeführt. Diese Rückführung erfolgt pneumatisch durch die Leitung 27, welche zu dem Abnahmeteil des Mantels des vorgeordneten Unterdruckkondensors 29 führt. Bei der Rotation des Kondensators wird der zurückgeführte Primärgemischtabfall auf den Seitenteil 2a der Speisewalze 2 und von diesem zur weiteren Vorauflösung auf den Seitenteil 4a der Zupfwalze 4 übertragen. Hier wird der Primärgemischtabfall durch Zusammenwirken der Zupfsegmente 5 und der Schalenmesser 6 mit den Regulationsleisten 7 der intensiven Vorauflösung mit der gleichzeitigen Ausscheidung der restlichen Verunreinigungen unterworfen. Die restlichen Verunreinigungen werden in dem unteren Sammler 30 separat aufgefangen, der unter dem Seitenteil 4a der Zupfwalze 4 angeordnet ist. Sie können auch in einem gesonderten - nicht dargestellten - Sammler für den Sekundärabfall aufgefangen werden, der unter dem - nicht dargestellten - verlängerten Seitenteil der folgenden Zerfaserungswalze 15 u.ä. untergebracht sein kann. Von diesem unteren Sammler 30 wird der Sekundärabfall, der nur noch gröbere Verunreinigungen und den Staub enthält, abgesaugt und kann zusammen mit dem abgesaugten Staub und mit den kurzen Fasern aus den Perforierwalzen 8, 18, 28 durch die Saugquelle 9 in einer Trenneinrichtung 30a zusammengeführt werden, in der der abgesaugte Abfall noch in einen minderwertigen Faserabfall 31 und einen nicht verarbeitbaren Anteil 41 geteilt wird.

Der auf den Walzen zurückgehaltene Primärgemischtabfall wird unter denselben Bedingungen wie das Primärfasermaterial weiterverarbeitet, wobei die Fasern nach der parallelen Vorauflösung und der Befreiung von Verunreinigungen spätestens vor der Zerfaserung des Faserflors in den Faserprimärfluss überführt werden und zwar durch pneumatische und/oder mechanische Mittel, die über die gesamte Breite wirksam sind, z.B. längs der Breite der Übertragungswalze 13 wie in Fig. 3 durch den S-förmigen Pfeil angedeutet.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Verarbeitung von Fasermaterial zu einem verspinnbaren Faserband, bei welchem das ungereinigte Fasermaterial einer Vorauflösung, einer Reinigung und einer anschliessenden Zerfaserung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärabfall aus mindestens einer Vorauflösungs- und Zerfaserungsoperation zum Einlauf geführt und parallel zur Vorauflösung und Reinigung des Fasermaterials voraufgelöst und gereinigt wird und dass die gereinigten Fasern des Primärabfalls dem Fasermaterial spätestens vor dessen Zerfaserung zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Primärabfall abgeschiedenen Fasern dem Faserflor des Fasermaterials pneumatisch oder mechanisch über seine gesamte Breite zugemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Vorauflösung und Reinigung des Primärabfalls erhaltene Sekundärabfall mit dem in perforierte Saugwalzen eingesaugten Verunreinigungen des Fasermaterials vermischt abgesaugt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Vorauflösung und Reinigung des Primärabfalls ausgeschiedene Sekundärabfall in einen minderwertigen Faseranteil und einen nicht verarbeitbaren Anteil getrennt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Verarbeitung von Fasermaterial zu einem verspinnbaren Faserband mit einer Speise-, einer Vorauflösungs-, einer Zerfaserungsund einer Ablieferungseinrichtung, wobei zumindest den Vorauflösungs- und Zerfaserungswalzen Abnahme-Saugwalzen mit perforiertem Mantel sowie Sammler für den Primärfaserabfall zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Speisewalze (2) und die Zupfwalze (4) der Vorauflösungsvorrichtung, die ihr zugeordnete Saugwalze (8) und die Übertragungswalze (13) einseitig verlängert sind, wobei dem verlängerten Seitenteil (2a)

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der Speisewalze (2) ein Unterdruckkondensor (29) vorgeordnet ist, dessen Saugteil über eine Leitung (27) mit mindestens einem Sammler (22, 32, 42) für den Primärfaserabfall pneumatisch verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem verlängerten Seitenteil (4a) der Zupfwalze (4) ein Sammler (30) für den Sekundärabfall zugeordnet ist, der mit einer Saugquelle (9) für die Saugwalzen (8, 18, 28) verbunden ist, wobei der Ausgang der Saugquelle (9) zu einer Trenneinrichtung (30a) für die Trennung des Sekundärabfalls führt.

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