MEYENHOFER ANDREAS (CH)
ANDEREGG CHRISTIAN (CH)
JUERGENS ALEXANDER (CH)
MEYENHOFER ANDREAS (CH)
ANDEREGG CHRISTIAN (CH)
| EP0879905A1 | 1998-11-25 | |||
| EP0989214A1 | 2000-03-29 | |||
| EP0987355A1 | 2000-03-22 |
| 1. | Verfahren zum Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle, wobei das Fasermaterial in einer pneumatischen Fasertransportleitung (1 ) hintereinander an einem Sensorsystem (3) und an einer Ausscheidevorrichtung (4 ) vorbeigeführt wird, und wobei beim Erkennen von Fremdstoffen durch das Sensorsystem diese mittels eines quer zur Fasertransportleitung gerichteten Druckluftimpulses durch eine Ausscheideöffnung ( 6) in der Fasertransportleitung aus dieser ausgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdstoffe in eine mit der Ausscheideöffnung ( 6) verbundene Ableitung (7 , 10 ) ausgeschieden werden, wobei in der Ableitung eine permanente Luftströmung für den Wegtransport der Fremdstoffe aufrechterhalten wird. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung in der Ableitung (7 ) derart eingestellt ist, dass bei inaktiver Ausscheidevorrichtung ständig eine geringe Teilströmung (c) von der Ableitung (7 ) in die Fasertransportleitung (2 ) herrscht . |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung in der Ableitung durch Ansaugen von Atmosphärenluft aufrechterhalten wird, wobei wenigstens eine Strömung (e) herrscht, die von der Ausscheideöffnung ( 6) weg in Richtung des Ausscheideimpulses verläuft . |
| 4. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung des Ausscheideimpulses mit Hilfe eines Leitelements (15) etwa tangential einer weiteren, quer zu dieser Strömung verlaufenden AbzugsStrömung zugeführt wird. |
| 5. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die Breite der Fasertransportleitung (2 ) bzw . der Ausscheideöffnung ( 6) die Ausscheidung durch einen Druckluftimpuls selektiv nur in demj enigen Abschnitt erfolgt, in dem das Sensorsystem einen Fremdstoff erkannt hat . |
| 6. | Vorrichtung zum Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle, mit einer pneumatischen Fasertransportleitung (2 ) an der in Transportrichtung hintereinander ein Sensorsystem (3) zum Erkennen von Fremdstoffen und eine Ausscheidevorrichtung (4 ) mit wenigstens einer quer zur Fasertransportleitung wirksamen Druckluftdüse (5) angeordnet sind, wobei die Fasertransportleitung gegenüber der Druckluftdüse eine Ausscheideöffnung ( 6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausscheideöffnung ( 6) mit einer Ableitung (7 , 10 ) verbunden ist, wobei in der Ableitung eine permanente Luftströmung für den Wegtransport der ausgeschiedenen Fremdstoffe aufrecht erhaltbar ist . |
| 7. | Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung in der Ableitung mittels Einstellmitteln derart einstellbar ist, dass bei inaktiver Ausscheidevorrichtung ständig eine geringe Teilströmung (c) von der Ableitung (7 ) in die Fasertransportleitung (2 ) aufrecht erhaltbar ist . |
| 8. | Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung (7 ) an eine Saugvorrichtung (8 ) angeschlossen ist, wobei aus der Atmosphäre wenigstens teilweise derart Luft über eine Saugöffnung, vorzugsweise über einen Ansaugschlitz ( 9) ansaugbar ist, dass eine von der Ausscheideöffnung weg in Richtung des Ausscheideimpulses wirkende Strömung (e) erzeugbar ist . |
| 9. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung einen sich an die Ausscheideöffnung ( 6) anschliessenden Verbindungskanal (10 ) und einen quer dazu verlaufenden Abzugskanal (7 ) aufweist . |
| 10. | Vorrichtung nach Anspruch 8 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (10 ) vorzugsweise tangential in den Abzugskanal (7 ) eintritt und dass die Saugöffnung ( 9) im Bereich des Eintritts angeordnet ist . |
| 11. | Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10 , dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Eintritts des Verbindungskanals (10 ) in den Abzugskanal (7 ) ein Leitelement (15) angeordnet ist, das sich in Längsrichtung des Abzugskanals erstreckt und das die Strömung des Ausscheideimpulses etwa tangential einer weiteren AbzugsStrömung im Abzugskanal zuführt bzw . das eine Rückströmung in den Verbindungskanal verhindert . |
| 12. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung (7 , 10 ) an eine Saugvorrichtung (8 ) angeschlossen ist, wobei durch vorzugsweise mehrere Saugöffnungen ( 9, 11 ) Luft aus der Atmosphäre ansaugbar ist und dass die Querschnitte der Saugöffnungen einstellbar sind. |
| 13. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, selektiv aktivierbare Druckluftdüsen an der Fasertransportleitung (2 ) angeordnet sind. |
| 14. | Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung (7 , 10 ) an einen Abfallbehälter oder an einen Abfallsack (12 ) angeschlossen ist . |
| 15. | 5 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung (7 , 10 ) an eine Entsorgungsvorrichtung angeschlossen ist . |
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Verfahren werden beispielsweise in der Putzerei eingesetzt, um die Rohbaumwolle für den Spinnprozess vorzubereiten . Dabei werden zu einem möglichst frühen Zeitpunkt nach dem Öffnen der Baumwollballen fremde Fasern wie z . B . Schnüre, Jutefetzen usw . , aber auch Kunststofffolien und dergleichen ausgeschieden . Während früher die verunreinigte Teilmenge über eine Umlenkklappe oder Weiche in einen Ausscheidebehälter umgeleitet wurde, erfolgt die Ausscheidung heute ausschliesslich über einen quer zur Fasertransportleitung gerichteten Druckluftimpuls .
Ein Problem bei den bekannten Verfahren besteht darin, dass durch den Druckluftimpuls im Augenblick der Ausscheidung während einer kurzen Zeitspanne eine grosse Luftmenge in den Ausscheidebehälter geblasen wird. Dabei besteht die Gefahr, dass die bereits im Ausscheidebehälter liegenden Fremdstoffe in Folge der dabei entstehenden heftigen Turbulenzen aufgewirbelt werden und so wieder in die Fasertransportleitung gelangen können . Es wurden bereits verschiedene Anstrengungen unternommen, um das Problem der Rückströmung bzw . der zuverlässigen Separierung der Fremdstoffe zu lösen .
Bereits in der WO 89/01832 wird auf das Problem der Turbulenzen im Ausscheidebehälter hingewiesen, welcher dort gegenüber der Atmosphäre weitgehend druckdicht ausgebildet ist . Zur Vermeidung von Aufwirbelungen wird vorgeschlagen, den Ausscheidebehälter derart gross auszubilden, dass sich die mit dem Gasdruckimpuls
ausgelösten Strömungen und Turbulenzen zerstreuen können, ohne den Materialstrom zu beeinträchtigen . Das Fremdmaterial kann dann am Boden des Ausscheidebehälters über Schleusen entnommen werden . Damit kann das Problem aber nicht zufriedenstellend gelöst werden und bei den beschränkten Platzverhältnissen in einer Putzerei ist es nicht wünschenswert, ohne zwingende Notwendigkeit grossvolumige Komponenten einzubauen .
In der DE-U 296 04 552 wird vorgeschlagen, den durch den Druckluftimpuls ausgelösten Luftstrom umzulenken und wieder der Fasertransportleitung zuzuführen . Zu diesem Zweck ist im Abstand zur Ausscheideöffnung eine weitere Öffnung angeordnet, welche den Ausscheidebehälter dauernd mit der Fasertransportleitung verbindet . Auch hier ist der Ausscheidebehälter luftdicht gegen die Atmosphäre abgedichtet und es ist im Detail nicht ersichtlich, wie die Fremdstoffe aus dem Ausscheidebehälter abgeführt werden können . Die Zurückführung der Strömung in die Fasertransportleitung bewirkt j edoch nicht ohne weiteres ein sicheres Abführen der Fremdstoffe . Insbesondere bei selektivem Ausblasen von Verunreinigungen nur über einen Teil der Kanalbreite wird die verdrängte Luft über den nächsten Weg, nämlich über die Ausscheideöffnung in den Transportkanal zurückströmen .
In der EP-A 989 214 wird zur Lösung des Problems vorgeschlagen, wenigstens während der Dauer des Ausscheideimpulses entweder das Volumen des Ausscheidebehälters zu vergrössern oder über eine Luftabzugsöffnung am Ausscheidebehälter Luft abzusaugen . Damit kann zwar ein Zurückströmen von Fremdstoffen in die Fasertransportleitung weitgehend verhindert werden, weil die im Ausscheidebehälter vorhandene Luft durch den Druckluftimpuls nicht verdrängt zu werden braucht . Durch die Sogwirkung im Augenblick der Ausscheidung erfolgt aber trotzdem eine störende Bewegung der im Ausscheidebehälter liegenden Fremdstoffe und diese müssen nach
wie vor von Zeit zu Zeit über Schleusen dem Ausscheidebehälter entnommen werden .
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Fremdstoffe zuverlässig und dauernd aus der Fasertransportleitung ausgeschieden werden . Dabei sollen die Strömungsverhältnisse in der Fasertransportleitung möglichst nicht beeinträchtigt werden und die Entsorgung der Fremdstoffe soll ohne grossen Aufwand ermöglicht werden . Ausserdem soll das Verfahren auf relativ einfache Weise eine Anpassung an die gegebenen pneumatischen Transportverhältnisse in einer Spinnerei erlauben . Diese Aufgabe wird erfin- dungsgemäss mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale im Anspruch 1 aufweist .
Entgegen allen bisher vorgeschlagenen Lösungen hat es sich überraschend gezeigt, dass die ausgeschiedenen Fremdstoffe nicht zwingend in einen weitgehend druckdichten Ausscheidebehälter ausgeschieden werden müssen . Die erfindungsgemässe Ausscheidung in eine mit der Ausscheideöffnung verbundene Ableitung, in der eine permanente Luftströmung aufrecht erhalten wird, kombiniert zwei Vorteile miteinander . Einerseits erfolgt die Entsorgung der Fremdstoffe permanent und ohne Zwischenlagerung in einem Ausscheidebehälter und andererseits wird durch den Ausscheideimpuls keine Rückströmung ausgelöst . Bei richtiger Einstellung der Strömungsverhältnisse entsteht durch die direkte Verbindung der Fasertransportleitung mit der Ableitung kein unzulässiger Druckabfall in der Fasertransportleitung .
Vorzugsweise wird die Luftströmung in der Ableitung derart eingestellt, dass bei inaktiver Ausscheidevorrichtung ständig eine geringe Teilströmung von der Ableitung in die Fasertransportleitung herrscht . Damit wird beispielsweise verhindert, dass aus
der Fasertransportleitung permanent Staub und feine Einzelfasern in die Ableitung gelangen .
Die Luftströmung kann in der Ableitung durch Ansaugen von Atmosphärenluft aufrechterhalten werden, wobei wenigstens eine Teilströmung herrscht, die von der Ausscheideöffnung weg in Richtung der Strömung des Ausscheideimpulses verläuft . Diese Strömung wird von einem Fremdstoff nur unter der Einwirkung des Ausscheideimpulses erreicht, wobei auch nach Abschluss des Ausscheideimpulses eine Rückströmung nicht mehr möglich ist relativ . Die in der Ableitung herrschende Dauerströmung kann dabei relativ zur Strömung des Ausscheideimpulses in verschiedenen Richtungen verlaufen .
Eine unbeabsichtigte Rückströmung von Fremdstoffen in die Fasertransportleitung kann weiter dadurch verhindert werden, dass die Strömung des Ausscheideimpulses mit Hilfe eines Leitelements etwa tangential einer AbzugsStrömung zugeführt wird, die etwa quer zur Strömung des Ausscheideimpulses verläuft . Unter der Einwirkung dieses Leitelements nimmt ein Fremdstoff einen beispielsweise etwa schraubenlinienförmigen Verlauf, wobei eine Rückströmung zuverlässig verhindert wird.
Die Ausscheidung kann bezogen auf die Breite der Fasertransportleitung bzw . der Ausscheideöffnung durch einen Druckluftimpuls selektiv nur in demj enigen Abschnitt erfolgen, in dem das Sensorsystem einen Fremdstoff erkannt hat . Auch bei gleichzeitiger Betätigung mehrerer Druckluftdüsen auf verschiedenen Abschnitten entstehen keinerlei Turbulenzen, die ein Rückströmen der Fremdstoffe bewirken .
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial mit den Merkmalen von Anspruch 6. Die von der Vorrichtung ausgeschiedenen Fremdstoffe können da-
durch entsorgt werden, dass die Ableitung an einen Abfallbehälter oder an einen Abfallsack angeschlossen ist . Dieser kann von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden . Alternativ könnte die Ableitung aber auch direkt an eine Entsorgungsvorrichtung angeschlossen sein, welche die Fremdstoffe kontinuierlich entsorgt . Es wäre aber auch denkbar, dass die Ableitung gegenüber der Atmosphäre geöffnet ist und dass die Fremdstoffe in einen offenen Behälter fallen . Für Wartungsarbeiten an der Vorrichtung oder beispielsweise für das Auswechseln von Abfallbehältern könnte es vorteilhaft sein, einen Schieber einzubauen, mit welchem die Ableitung vorübergehend gegenüber der Ausscheideöffnung abtrennbar ist .
Weitere Vorteile und Einzelmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Zeichnungen . Es zeigen :
Figur 1 : eine stark vereinfachte perspektivische Darstellung einer Ausscheidevorrichtung,
Figur 2 : die Vorrichtung gemäss Figur 1 in einer perspektivischen Gesamtdarstellung,
Figur 3 : ein Querschnitt durch die Ableitung in den Figuren 1 und 2 , und
Figur 4 : eine schematische Darstellung eines weiteren
Ausführungsbeispiels der Erfindung .
Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, verfügt eine insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung über eine Fasertransportleitung 2 , in welcher in loser Form Baumwollfasern bzw . Baumwoll-
flocken transportiert werden . Die Vorrichtung ist auf an sich bekannte Weise in einer Putzereilinie integriert und beispielsweise nach einer Ballenabtragmaschine bzw . nach einem ersten Grobreiniger angeordnet . Die pneumatischen Transportmittel sind dem Fachmann bekannt und hier nicht näher dargestellt . Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Baumwollfasern von unten nach oben mit einer Neigung zur vertikalen am Sensorsystem bzw . an der Ausscheidevorrichtung vorbeigeführt . Diese Richtung könnte j edoch beliebig geändert werden . Im Bereich der Erkennung von Fremdstoffen bzw . der Ausscheidung hat die Fasertransportleitung (2 ) einen rechteckigen Querschnitt, der anschliessend wieder in einen kreisförmigen oder einen beliebigen anderen Querschnitt übergeführt wird.
Das Sensorsystem besteht auf bekannte Weise aus zwei Kameras , beispielsweise CCD Kameras 3, 3' , deren optische Achsen über Umlenkspiegel 13, 13' von beiden Seiten her auf die Fasertransportleitung gerichtet sind. Im Bereich der Beaufschlagung mittels der Kameras ist die Fasertransportleitung transparent ausgebildet und es erfolgt eine Beleuchtung mittels hier nur schematisch dargestellten Leuchten 14. Alternativ oder zusätzlich zu den Kameras 3, 3' könnte das Sensorsystem auch noch Sensoren aufweisen, die einen Fremdstoff mit anderen physikalischen Parametern erkennen können, wie z . B . Ultraschallsensoren oder Sensoren, die auf elektromagnetische Feldänderungen reagieren .
In Richtung der Transportströmung a, nach der Beaufschlagung durch das Sensorsystem ist an der Fasertransportleitung 2 eine insgesamt mit 4 bezeichnete Ausscheidevorrichtung angeordnet . Diese weist auf einer Seite eine Mehrzahl von Druckluftdüsen 5 auf, welche selektiv ansteuerbar sind, j e nachdem, in welchem Abschnitt das Sensorsystem einen Fremdstoff erkannt hat . Gegenüber der Druckluftdüsen 5 ist in der Wand der Fasertransportlei-
tung eine Ausscheideöffnung 6 angeordnet, durch welche ein Fremdstoff mittels eines Ausscheideimpulses b ausgeschieden werden kann . Diese Ausscheideöffnung ist über einen Verbindungskanal 10 mit einem quer zur Fasertransportleitung 2 verlaufenden Abzugskanal 7 verbunden . Verbindungskanal und Abzugskanal bilden insgesamt eine Ableitung für den ausgeschiedenen Fremdstoff .
Der Verbindungskanal 10 hat ebenfalls einen etwa rechteckigen Querschnitt von der gleichen Breite, wie die Ausscheideöffnung 6. Der Verbindungskanal führt dabei tangential in den Abzugskanal 7 , was insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist . Ein gekrümmtes Leitblech 15 bewirkt dabei eine schneckenhausartige Konfiguration im Bereich der Zusammenführung . Über dem Verbindungskanal 10 ist ausserdem ein Ansaugschlitz 9 vorgesehen, dessen Querschnitt mittels einer einstellbaren Strömungsblende 19 verändert werden kann und der sich über die gesamte Kanalbreite erstreckt . An Stelle der fest eingestellten Strömungsblende könnte auch ein sensorgesteuerter Schieber vorgesehen werden, der die Zuströmung am Ansaugschlitz in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen steuert . Der Ansaugschlitz 9 bewirkt eine Strömung e gegen den Abzugskanal 7. Der Ansaugschlitz könnte auch relativ nahe bei der Ausscheideöffnung 6 angeordnet sein . Denkbar wäre auch ein zusätzlicher Schlitz auf der Unterseite des Verbindungskanals 10.
Der etwa horizontal verlaufende Abzugskanal 7 ist an einem Ende mit der Saugseite eines Ventilators 8 und von dort aus mit einem Abfallsack 12 verbunden . Alternativ könnte die Ableitung auch zu einer Abfallentsorgungsanlage führen . Das andere Ende des Abzugkanals 7 mündet an der Stirnseite des Gehäuses 17 in eine Ansaugöffnung 11 , deren Öffnungsquerschnitt auf ähnliche Weise mit einer Strömungsblende eingestellt werden kann . Für die Beobachtung der Vorgänge im Abzugkanal 7 können Sichtfenster 18 ange-
ordnet sein . Die gesamte Vorrichtung ruht auf einem Gestell 16 in einer Arbeitshöhe, welche den Einbau und die Handhabung erleichtert .
Beim Einbau der Vorrichtung in die Linie werden die Strömungsverhältnisse mit Hilfe der genannten Strömungsblenden so eingestellt, dass im Bereich des Eintritts des Verbindungskanals 10 in den Abzugkanal 7 druckmässig praktisch Gleichgewicht zwischen der Transportströmung a in der Fasertransportleitung 2 und der Abzugströmung d im Abzugkanal 7 herrscht . Vorteilhaft wird die Strömung so eingestellt, dass ausgehend vom Ansaugschlitz 9 auch noch eine geringe Rückströmung c in Richtung Ausscheideöffnung 6 herrscht . Sobald das Sensorsystem 3, 3' einen Fremdstoff erkennt, wird im entsprechenden Abschnitt die Druckluftdüse 5 aktiviert, wobei kurzzeitig eine intensive Ausscheideströmung b quer zur Transportströmung a aufgebaut wird. Diese Ausscheideströmung reisst einen Fremdstoff 20 in den Verbindungskanal 10 (Figur 3) , so dass dieser der Strömung e zugeführt wird bzw . von diesem in die Absaugströmung in der Ableitung übergeführt wird. Der Fremdstoff gelangt dabei unter das gekrümmte Leitblech 15 und kann ersichtlicherweise auch dann nicht mehr in den Verbindungskanal 10 zurückströmen, wenn die Ausscheideströmung b ausgesetzt hat . Der Fremdstoff verbleibt j etzt in der Abzugströmung d und wird unmittelbar entsorgt . Der Durchmesser des Abzugskanals 7 könnte sich ausgehend von der Ansaugöffnung 11 vergrös- sern, um derart über die ganze Breite des Verbindungskanals gleiche Druckverhältnisse zu schaffen bzw . um einen resultierenden Druckabfall zu kompensieren .
Beim alternativen Ausführungsbeispiel gemäss Figur 4 verläuft die Strömung a in der pneumatischen Transportleitung 2 von oben nach unten . Der Verbindungskanal 10 ausgehend von der Ausscheideöffnung 6 mündet nicht in einen quer dazu verlaufenden Abzugs-
kanal, sondern geht leicht gekrümmt direkt in den Abzugskanal 7 über, der sich anschliessend im Querschnitt wieder zu einem Rohr verjüngt, in welchem ein Förderventilator 8 angeordnet ist . Ersichtlicherweise ist hier nur eine einzige Ansaugöffnung in der Form eines Ansaugschlitzes 9 vorgesehen . Dessen Ansaugquerschnitt könnte ebenfalls verstellbar sein .