Kurztitel :

Baumwollabgangtrennverfahren und Aggregat

Die Erfingung bezieht sich auf ein Verfahren und Aggregat zur Trennung von Baumwollabgängen in Gutfasern und Schmutz.

Bei der Gewinnung von Baumwolle sov/ie bei der Baumwollreinigung in der Spinnerei fallen Abgänge an. Die Abgänge ^* enthalten ei¬ nen hohen Prozentsatz spinnbarer Gutfasern, die für die Spin¬ nerei zurückgewonnen werden sollen.

Beim Stand der Technik v/erden die Abfälle gesammelt und als minderwertige Rohstoffe an spinnereifremde Produktionen abgegeben. Es wurde versucht, die Abgänge durch eine Anzahl ge¬ eigneter Maschinen wiederaufzubereiten. Das gelingt. Der Durch¬ satz solcher Anlagen ist jedoch so hoch, daß sie nicht wirt¬ schaftlich ausgelastet werden können. Ein Transport der Abgänge über große Strecken ist nicht wirtschaftlich, sodaß solche Anlagen keine weite Verbreitung gefunden haben.

Weiter ist eine Maschine bekannt, die einfach aufgebaut ist und eine Trennung der Abgänge in Gutfasern und Schmutz bewirkt. Die Maschine ist unter dem Namen Shirley-Gerät bekannt. Die Aufgabe des Shirley-Gerätes besteht in einer vollständigen Trennung der Gutfasern vom Schmutz, wie sie für Prüfzwecke not¬ wendig ist.

Das Shirley-Gerät besteht aus einer Speisevorrichtung und ei¬ ner Auflösewalze, die Vorreißergarnitur trägt. Durch ^' die Flieh¬ kraft und eine besondere Luftführung wird die trennende Wir¬ kung erreicht. Das an den Ausscheidestellen anfallende Mate¬ rial wird zur vollständigen Trennung wiederholt der Speisevor¬ richtung vorgelegt, das geschieht solange, bis die vollständi¬ ge Trennung erreicht ist.

Der Stand der Technik ist unbefriedigend, weil es ledig¬ lich ein Verfahren gibt, das sehr große Mengen Abgänge brauch¬ bar aufarbeiten kann. Vielerorts ist es jedoch nicht sinnvoll

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einsetzbar,da nicht genügend Abfälle zur Verfügung stehen.

Die im Shirley-Gerät durchsetzbaren Mengen sind so gering, daß an einen industriellen Einsatz nicht gedacht werden kann.

Die Erfingung hat sich die Aufgabe gestellt, Abgänge aus Baumwollverarbeitungsprozessen durch ein besonders dafür ab¬ gestimmtes Verfahren in Gutfasern und Schmutz zu trennen, was dadurch wirtschaftlich erreicht werden soll, daß in einer Trenn vorrichtung Fraktionen gebildet werden, die ihrem Charakter ge¬ mäß einer unterschiedlichen Behandlung innerhalb eines Aufbe¬ reitungsaggregates unterworfen werden sollen.

Zweck der Erfingung ist es, ein in seinem Durchsatz auf den Hauptprozess abgestimmtes Aggregat zu erstellen, was in Nach¬ barschaft zum Hauptprozeß betrieben werden kann, wobei die anfallenden Gutfasern wieder in den Hauptprozeß eingeführt wer¬ den.

Erfindungsgemäß können die Abfälle durch ein spezielles Ver¬ fahren, das in einem Aggregat abläuft, wirtschaftlich in Gut¬ fasern und Schmutz, bzw. Abfall getrennt werden. Die Abgänge werden über eine Speisevorrichtung portionsweise einer Trenn¬ vorrichtung zugeführt und in verschiedene Fraktionen zerlegt. Die Fraktionen enthalten unterschiedliche Konzentrationen von Gutfasern und Schmutz im Vergleich zu den vorgelegten Abgängen. Jede Fraktion wird gesondert gesammelt und nach Durchlauf we- nigestens einer Portion fraktionsweise der Trennvorriσhtung erneut vorgelegt. Die Trennvorrichtung wird dabei umgesteuert, d.h. jede Fraktion erfährt eine ihrem Charakter gemäße Bear¬ beitung. Es wurde gefunden, daß an den Abscheidestellen der einzelnen Fraktionen immer typische Materialkonsistenzen auf¬ treten. Diese werden gezielt weiterbearbeitet.

Die besondere Weiterbehandlung kann erreicht werden, indem die Trennorgane mit geänderten Geschwindigkeiten betrieben v/erden. Es ist weiter möglich, bestimmte Absche^stellen zeitweise zu schließen und damit zu überbrücken,sodaß das Material intern einen anderen Weg durch die Trennorgane nimmt. Es ist weiter möglich, das Material an anderen Trennorganen unter Umgehung vorgelagerter Trennorgane einzuspeisen.

Das Material durchläuft intern die Trennvorrichtung;solange, bis es in einem wirtschaftlichen Maße getrennt ist. Das muß nicht die maximal mögliche Trennung sein.

Die Gutfasern, die an bestimmten Stellen angereichert an¬ fallen, können dem Hauptprozeß ständig zugeführt werden; es ist aber auch verfahrensgemäß, wenn diese die Trennvorrichtung wiederholt passieren. Der Abfall wird ausgeschieden.

Eine Modifikation des Verfahrens ist gegeben, wenn die an die Speisung zurückgelieferten Fraktionen einer Siebung unterwor¬ fen werden. Dabei werden- die losen Schmutzpartikel abgetrennt und belasten den Prozeß nicht mehr. Als besonders geeignet ha¬ ben sich Luftstrahlsiebe und Zyklone erwiesen. Es hat sich weiter gezeigt, daß die an der ersten Abscheidestelle anfal¬ lende Fraktion, die noch grob ist, vorteilhaft kontinuierlich zurückgeführt wird. Dabei wird der lose Schmutz abgesiebt und der Rest der Fraktion an die Speisevorrichtung weitergeleitet.

Zur Durchführung des Verfahrens ist ein besonderes Aggregat notwendig. Es besteht aus einer Speisevorrichtung, einer Trenn¬ vorrichtung mit verschließbaren Abscheidestellen, den Abschei- destellen zugeordneten Speichern zur Aufnahme der Fraktionen und einer internen Transportvorrichtung zur Rückführung des Materiales an die Speisung, zur Abführung der Abfälle und zum Transport der Gutfasern in den Hauptprozeß. Der interne Trans¬ port wird vorzugsweise pneumatisch abgewickelt.

Bei einem pneumatischen Transport ist eine für alle Speicher wirksame Dosiervorrichtung angeordnet. Sie hat die Aufgabe, den amorphen Speicherinhalt in Flocken aufzulösen, die im Luftstrom transportfähig sind. Als Arbeitsorgan genügt eine Stiftwalze den Anforderungen. In unmittelbarer Nähe der Do¬ siervorrichtung kann durch eine besondere Öffnung Hilfsluft zugemischt werden, wodurch der Flockenfluß im Luftstrom sta¬ bilisiert wird.

Die Speisevorrichtung weist Zuführmittel auf, die eine se¬ quentielle Speisung der Trennvorrichtung mit den einzelnen

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Fraktionen erlauben, ohne daß es vorher zu einer Vermischung kommt.Derselbe Zweck kann erreicht werden, indem mehrere pa¬ rallele Füllschächte angeordnet sind, die abwechselnd auf eine Speisewalze arbeiten.

Zum Zwecke der Umgehung von Trennorganen können weitere Spei¬ sewalzen angeordnet sein.

Die Trennorgane der Trennvorrichtung bestehen aus Garnitur¬ walzen bekannter Art. Es können mehrere Walzen angeordnet sein die zueinander in Abnahme oder Kardierstellung stehen. Zweck- massig nimmt die Spitzenzahl und die Umfanggesσhwindigkeit der Walzen zu, wobei die Durchmesser abnehmen.

Die Garniturwalzen besitzen Abscheidestellen bekannter Art. Sie sind verschliessbar ausgebildet, wodurch sich in Verbindung mit einer internen Transportvorrichtung unterschied liche Materialführungen durch das Aggregat ergeben bzw. ver¬ wirklichen lassen.

Die Faserführungsflächen der Trennorgane können gleichfalls Garnierungen tragen. Insbesondere am ersten Trennorgan zwi¬ schen Speisewalze und erster Abscheidestelle kann eine Gar¬ nierung angeordnet werden,die nicht wie üblich in Kardier¬ stellung zur Garnierung des Trennorganes steht. Zusammen mit Belüftungsöffnungen, die alternierend Blas- und Saugluft füh¬ ren, wird das Material entstaubt. Die Garnierung wirkt als intensives Wirbelfeld, das den Staub löst. Die besondere Ausrichtung der Spitzen verhindert eine Füllung der Garnierung und die Fasern werden im Gegensatz zu den Staubpartikeln ge¬ hindert, dem Luftstrom zu folgen.

Bei einer Verfahrensmodifiktion mit einer zusätzlichen Sie¬ bung in der Materialrückführung kommt neben einer Dosiervor¬ richtung eine Auflösevorrichtung zum Einsatz. Diese bewirkt eine intensive Durchmischung der Abgänge und der Transport¬ luft. Insbesondere bei Verwendung eines Zyklones als Sieb¬ vorrichtung liegt die Auflösevorrichtung nahe dem Einlauf¬ stutzen. Sie besteht aus garnierten, schnell rotierenden Walzen. Die Drehachsen der garnierten Walzen liegen vorteil¬ haft parallel zur Drehachse des Wirbels im Zyklon. Die Abnahme

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des Materiales wird durch strömungsgünstige Leitbleche er¬ leichtert, wobei zusätzlich Hilfsluft zugeführt wird.

Das Aggregat besitzt eine Steuerung, die programmierbar ist. Das Programm enthält alle notwendigen Informationen um eine Portion bzw. ein Arbeitsspiel mit allen Materialdurchläufen, Geschwindigkeiten der Trennorgane und verschiedener möglicher Wege zu realisieren. Die Programmierung erfolgt nach Er¬ fahrungswerten. Wegen der grossen Möglichkeiten in der Ver¬ fahrensführung kann das Aggregat ohne Umbauten durch bloßes Umsteuern auf verschiedene Abgangsarten eingestellt werden.

Eine vollkommenere Ausbildung des Aggregates sieht den Einbau von Gebern vor, die auf relevante Parameter von Abgängen bzw. deren Fraktionen reagieren. Zusammen mit ei¬ nem Prozeßführungssystem bekannter Art optimiert sich das Aggregat selbst.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei¬ spieles näher beschrieben. Es zeigen die Figuren:

Fig. 1: Aggregat mit Vorrichtungen schematisch Fig. 2: Zusätzliche Vorrichtungen zur Verfahrensmodifikation Fig. 3: Ausführungsbeispiel, halbschematisch Fig. 4: Ausführungsbeispiel der Garnierung einer Faser¬ führungsfläche.

In einem Aggregat nach Fig. 1 wird der aus einem Hauptpro- zess 1 stammende Abgang 2 einer Speisevorrichtung 3 zuge¬ führt. Die Speisevorrichtung 3 speist die Trennvorrichtung 4. Die Trennvorrichtung 4 besteht hier aus drei Trennorganen 41, 42 und 43, die vier Abscheidestellen 51, 52, 53 und 54 aufweisen, wovon drei verschliessbar ausgebildet sind. Dadurch kann der Materialfluss in der Trennvorrichtung 4 ge¬ steuert werden. Den Abscheidestellen 51, 52 und 53 sind Spei¬ cher 61, 62 und 63 zugeordnet. Sie nehmen die anfallenden Fraktionen 8 auf und geben sie verfahrensgemäss an ein inter¬ nes Transportsystem 7 ab. Zum internen Transportsystem

7 gehört eine Dosiervorrichtung 71, die aus einer amorphen Fraktion 8 Flocken erzeugt. Die Flocken können beispielsweise pneumatisch zur Speisevorrichtung 3 transportiert werden.

Die Speisevorrichtung 3 besitzt in der gezeigten Aus¬ führung prallele Füllschächte, 31, 32 und 33, in die die einzelnen Fraktionen 8 ohne gegenseitige Durσhmischung einer Speisewalze zugeführt werden.

Verfahrensgemäß durchlaufen die an den Abscheidestellen 5 anfallenden Fraktionen 81, 82 und 83 die TrennVorrichtung 4 auf unterschiedlichen Wegen und mit unterschiedlichen, d.h. auf die jeweilige Fraktion abgestimmten Arbeitsgeschwindig¬ keiten der Trennorgane 41, 42 und 43. Die Gutfasern 9 werden in den Hauptarbeitsprozess 1 zurückgeführt, während nach einer bestimmten Anzahl von Durchläufen der ausgebeu¬ tete Abfall 10 ausgeschiedeα wird. In dieser Art wird portion weise weitergearbeitet.

Eine erfindungsgemässe Modifiktion ist in Fig. 2 dargestellt. Innerhalb des internen TransportSystems 7 wird eine Sieb¬ vorrichtung 100 eingefügt. Es hat sich gezeigt, dass in der ersten Fraktion 81 viele lose Schmutzteile enthalten sind, die sofort abgetrennt werden können. Damit wird die Trenn¬ vorrichtung 4 entlastet. Es kann eine Fraktion 8 kontinuier¬ lich abgesiebt und rückgespeist werden. Es ist weiter mög¬ lich, daß alle Fraktionen 81, 82 und 83 nacheinander abge¬ siebt und zurückgespeist werden.

Als Siebvorrichtung 100 wird hier ein bekannter Zyklon 101 eingesetzt, der vor seinem Einlaufstutzen eine zusätzliche Auflösevorrichtung 102 besitzt. Sie erzeugt eine intensive Mischung von Material und Luft, wobei die Flocken bis zu ihren einzelnen Bestandteilen aufgelöst werden. Die dafür er¬ forderliche, hinreichend grosse Luftmenge wird durch Hilfs- luftführungen 104 zugeführt, die sowohl an der Auflδsevor- richtung 102 als auch an der Dosiervorrichtung 71 münden. Sie erleichtern gleichzeitig die Materialabgabe an diesen Arbeitsstellen. Dem Zyklon 101 folgt die Speisevorrichtung 3. Das Aggregat nach Fig.l wird um die Vorrichtungen aus Fig 2 erweitert.

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In Fig. 3 ist ein einfaches Ausführungsbeispiel eines Aggre¬ gates halbschematiscn dargestellt. Als Trennorgane sind hier miteinander in Verbindung stehende Garniturwalzen 411, 422 und 433 eingesetzt. Sie besitzen verschließbare Abscheide¬ stellen 511, 522 und 533. Die Garniturwalzen 411, 422 und 433 sind hierbei in Kardierstellung zueinander eingesetzt. Sie weisen eine steigende Spitzenzahl, sov/ie eine abgestuft steigende Fliehkraftwirkung auf. An der vierten Abscheide¬ stelle 544 kann das Material beispielsweise durch Saugluft und durch Blasluft, sowie durch eine hier dargestellte Ab¬ nehmerwalze abgenommen werden, die mit einer Abschlagwalze 555 zusammenarbeitet. Abnehmerwalze und Abschlagwalze 555 arbeiten geräuscharm und energiesparend. Analog zur prinzi¬ piellen Ausführung eines Aggregates nach Fig.l sind Speicher 6 und ein internes Transportsystem 7 vorhanden. Eine dem Charakter einer Fraktion 8 angepasste Materialführung ist da¬ her möglich.

In Fig. 4 ist eine besonders gestaltete Faserführungsfläche 600 dargestellt, wie sie insbesondere hinter einer Speise¬ walze 300 eingesetzt wird. Die Ausführung dient der Erzeu¬ gung eines intensiven Reibungs- und Wirbelfeldes. Die Spitzen 601 stehen nicht in Kardierstellung zu den Spitzen der Garniturwalze 602. Zwischen den Spitzen 601 münden Blas¬ luftführungen 603 und Saugluftführungen 604 in wechselnder Folge. Stark staubhaltige Filterabgänge beispielsweise kön¬ nen so entstaubt werden. Die faserigen Bestandteile können dem Saugluftstrom 604 wegen der besonderen Ausrichtung der Spitzen 601 derGarnierung nicht folgen. Entsprechend sind die Saugluftführungen der durch die Fliehkraft vorgegebenen Bev/egungsrichtung entgegengesetzt.