WO2003035947A1

WO2003035947A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen waschen von schmutziger, fetthaltiger wolle

Info

Publication number: WO2003035947A1
Application number: PCT/EP2002/010218
Authority: WO
Inventors: Gerold Fleissner
Original assignee: Fleissner GmbH
Current assignee: Truetzschler Nonwovens GmbH
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2003-05-01
Anticipated expiration: 2004-04-18
Also published as: DE10150903A1

Abstract

Bei einer Rohwolle-Waschmaschine mit einer die Wolle transportierenden Siebtrommel (3), die von aussen nach innen aufgrund eines Niveauunterschieds durchflossen ist, soll der Durchmesser der jeweiligen Siebtrommel (3) der gewünschten Arbeitsbreite der Maschine angepasst werden. Die einzuhaltende Bedingung ist A, die offene Mantelfläche der Siebtrommel (3), soll kleiner oder gleich sein als fünf mal B, nämlich fünf mal der offenen Stirnfläche der Siebtrommel (3).

Description

Vorrichtung zum kontinuierlichen Waschen von schmutziger, fetthaltiger Wolle

Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der EP-B-0 603 662 bekannt. Die Maschinenanlage insgesamt besteht aus einer Reihe von einzelnen Waschmaschinen wie sie z. B. in den Melliand Textilberichten 1993, Seite 1152 f beschrieben ist. Ein jedes dieser gleich ausgebildeten Waschbäder besteht aus einem Badgehäuse, das als Zwischenboden ein perforiertes Blech aufweist, das einen Behandlungsraum von einem Schutzstoffabführraum trennt. Durch diese Perforation sinkt der beim Waschen gelöste Schmutz, wie Sand, Exkremente und Fett ab, der Schlamm konzentriert sich im konisch nach unten zulaufenden Abführraum und wird in Abständen durch Öffnen eines Ventils in den Abwasserkanal abgelassen. Der Behandlungsraum ist bis zu einem Niveau mit Waschflüssigkeit gefüllt. In dieses tauchen drehbar gelagerte Siebtrommeln ein, die je von einer kurzen Schwimmstrecke voneinander getrennt sind. Die angetrieben umlaufenden Siebtrommeln und die an ihnen unten haftende Wolle sind von der Flüssigkeit von außen nach innen durchströmt, in der Schwimmstrecke hat der gelöste Schmutz Zeit nach unten abzusinken und dann in den Abschlammtrichter zu gelangen. Die Durchströmung an der Siebtrommel wird durch einen im Bad erzeugten Flüssigkeitskreislauf bewirkt, wobei die in die Siebtrommel gedrungene Flüssigkeit an deren Stirnseiten infolge des dort durch eine Pumpe erzeugten niedrigeren Niveaus ausströmt und am Anfang des Bades wieder durch einen quer zum Waschbad sich erstreckenden Kanal in den Behandlungsraum zugeführt wird. Am Ende eines jeden Bades ist ein Presswalzenpaar angeordnet, durch das die Wollebahn von dem Schmutzwasser dieses vorgeordneten Bades insgesamt befreit wird. Das Presswasser wird unterhalb der Presse aufgefangen und durch eine Pumpe am Anfang eines Bades wieder dem Behandlungsprozess zugeführt.

Eine Waschmaschine dieser Art arbeitet normalerweise völlig selbständig, also ohne fortlaufende Bedienung. Das Wollevlies bewegt sich allein aufgrund der im Bad vom Einlauf zum Auslauf erzeugten Flüssigkeitsströmung und auch aufgrund der Trommel- drehbewegung in Warentransportrichtung bis zur Presse, der jedenfalls ein über die Arbeitsbreite gleichbleibend dickes Vlies zufließen muss, um über die Arbeitsbreite des Vlieses einen gleichmäßigen Abpresseffekt erzielen zu können.

Der besondere Vorteil der anfangs definierten Waschmaschine ist die Tatsache, dass das äußerst schmutzige, mit Fett und Sand angereicherte Waschwasser nach Durchströmung der Siebtrommelwandung selbsttätig an den Stirnseiten der Siebtrommel seitlich in Richtung der Siebtrommelachse in dort in Transportrichtung über die Länge des Waschbades sich erstreckende Auffangkanäle ausströmen kann, und zwar aufgrund eines dort mittels einer Pumpe erzeugten gegenüber dem Inneren der Siebtrommel niedrigeren Wasserniveaus, wobei die Pumpe lotrecht angeordnet sein kann. Dies hat den Vorteil, dass die Lager des Pumpenmotors und der Motor selber oberhalb des Waschbades angeordnet werden können, was auch wegen des schmutzigen Waschwassers für die Wartungsfreiheit der Waschmaschine von Vorteil ist.

Diese Konstruktion bedingt zwangsweise innerhalb der Siebtrommel über die Länge derselben eine Flüssigkeitsbewegung, die von der Mittel der Siebtrommel zu den Stirnseiten sich beschleunigend zunimmt. Die innerhalb der Siebtrommel in Achsrichtung existierende Flüssigkeitsbewegung ist in der Mitte gleich Null und an der Ausströmkante am Ende der Siebtrommel am größten. Infolgedessen ist auch der Niveauunterschied zwischen dem Niveau außerhalb der Siebtrommel aufgrund der Flüssigkeitszu- strömung und innerhalb aufgrund der Flüssigkeitsbeseitigung in den Seitenbereichen der Siebtrommel höher. Dieser größer werdende Niveauunterschied bedingt eine stärkere Flüssigkeitsströmung durch die Siebtrommel in diesen Randbereichen und damit eine stärkere Flüssigkeitszuströmung aus dem Bereich der vorgeordneten Schwimmstrecke. Bei kleineren Arbeitsbreiten ist dies ohne praktische Bedeutung, bei größeren Arbeitsbreiten jedoch hat dies zu Folge, dass die Wolle aus dem Wollevlies stärker zu den Randbereichen der Siebtrommel strömt und letztlich ein nicht gleichbleibend dickes Vlies dem Presswalzenpaar zuströmt. Dies wiederum hat zur Folge, dass die dickeren Randbereiche des Vlieses an der Presse stärker entwässert, also vom Schmutzwasser gereinigt werden als in dem mittleren Bereich des Vlieses.

Unterschiedliche Strömungsverhältnisse in Achsrichtung über die Länge der Siebtrommelwandung sind als Problem allgemein_^bekannt. Dies gilt insbesondere für solche Fälle, bei denen einer gleichbleibend breiten Siebtrommel einer Waschma- schine eine Warenbahn mit unterschiedlichen Arbeitsbreiten zuläuft, wie es beim Nassbehandeln von Geweben oder Gewirken üblich ist.

Eine Lösung für dieses Problem ist in der DE-B-19 26 742 beschrieben. Sie besteht darin, dass die Siebtrommel zwei koaxial angeordnete Siebtrommelmäntel aufweist, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, und dass die Gesamtfläche der Löcher des inneren Siebtrommelmantels kleiner als die Gesamtfläche der Löcher des äußeren Siebtrommelmantels ist. Durch diesen Doppelmantel wird für das hindurchtretende Behandlungsmittel ein zusätzlicher Widerstand geschaffen, der sich aber nur in dem Bereich auswirkt, in dem kein Textilgut auf der Siebtrommel aufliegt, da der Widerstand des Textilgutes selber stets größer ist als der des Siebtrommelmantels. Diese Lösung einer Siebtrommelkonstruktion ist aber für Rohwolle-Waschmaschinen der oben definierten Art nicht geeignet. Die innere Siebtrommel würde mit dem Fett und Schmutz aus der Wolle verstopfen.

Ausgehend von einer Vorrichtung nach der Gattung besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine einfache Lösung für das beschriebene Problem zu finden, nämlich eine stärkere Zuströmung der Waschflüssigkeit zu den Randbereichen der Siebtrommel aus der Schwimmstrecke heraus und damit die Erzeugung eines ungleichmäßig dicken Vlieses über die Arbeitsbreite zu vermeiden.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe, sieht die Erfindung vor, dass die offene Umfangs- fläche der Siebtrommel abhängig ist von folgender Gleichung:

Aoffene Mantelfläche ≤ ö Doffene Stirnfläche wobei Aoffene antelfläche, nämlich die flüssigkeitsdurchlässige Mantelfläche der Siebtrommel, bestimmt ist mit dem Durchmesser der Perforationslöcher und dem jeweiligen Abstand der Löcher voneinander und wobei

Boffene Stirnfläc e, nämlich die gesamte Stirnfläche der Siebtrommel, bestimmt ist durch ihren Durchmesser. Ein optimales Verhältnis ergibt sich bei A = 4,66 B.

Diese Maßnahme hat als Hintergrund die Erkenntnis, dass die Ausströmgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit an den Stirnseiten der Siebtrommel abhängig ist von der Eintauchtiefe der Siebtrommel beziehungsweise der von der Flüssigkeit außen benetzten Trommelmantelfläche, also letztlich von der Eintauchtiefe und dem Durchmesser der Siebtrommel. Je nach gewünschter Arbeitsbreite der Waschmaschine muss bei gleichbleibend guter Waschwirkung aufgrund der Durchströmung des Wollevlieses eine genügend große Flüssigkeitsmenge an den Stirnseiten ausströmen, die bei geringerem Durchmesser der Siebtrommel zu einem höheren Niveauunterschied zwischen der Flüssigkeitszuströmung außerhalb der Siebtrommel und der Flüssigkeitsabströ- mung innerhalb der Siebtrommel, und zwar insbesondere in den Randbereichen der Arbeitsbreite der Siebtrommel führen muss. Der Niveauunterschied ist aber abhängig von der zur Erzielung der Wolledurchströmung notwendigen Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Siebtrommel, die wiederum abhängig ist von dem zur Verfügung stehenden Innenvolumen der Siebtrommel.

Es ist nun weiterhin zu beachten, dass die freie Durchtrittsfläche der Siebtrommel so zu gestalten ist, dass nicht zu viele Wollefasern aufgrund der Durchströmung in die aus der Siebtrommel stirnseitig abströmende Waschflüssigkeit fortgeschwemmt werden. Selbstverständlich ist es möglich, die ausgeschwemmten Wollefasern wieder zu recyceln, jedoch kann die Menge der wiederzugewinnenden Fasern dadurch verringert werden, dass die Löcher in der Siebtrommel nicht zu groß gewählt werden, größere Lochdurchmesser sind wiederum für den besseren Wascheffekt von Bedeutung. Es hat sich herausgestellt, dass die optimale Größe der Löcher 3 mm beträgt. Bei einem Abstand der Löcher voneinander von 5 mm (in einem gleichseitigen Dreieck bei je in zwei Reihen versetzt zueinander angeordneten Löchern) beträgt die freie Durchtrittsfläche 32,7 % der für die Wäsche genutzten Gesamtumfangsfläche der Siebtrommel. Die Eintauchtiefe der Siebtrommel in die Waschflüssigkeit ist beschränkt durch die Anordnung der Siebtrommellager, die möglichst nicht von der Flüssigkeit genetzt werden sollten. Ändern kann man nur die Ausströmfläche der Siebtrommel, die unabhängig von der Eintauchtiefe der Siebtrommel und des vorhandenen Ausströmsegmentes allein abhängig ist vom Durchmesser der Siebtrommel. Je größer der Durchmesser, desto größer ist das ausströmende Volumen und damit desto geringer der sich einstellende Niveauunterschied und damit die ausströmende Flüssigkeitsbewegung. Mit Vorteil beträgt dann noch bei größerem Trommeldurchmesser die Eintauchlänge (in Transportrichtung gesehen) ein größeres Maß, was für die Waschdauer von Vorteil ist.

Eine optimale Dimensionierung der Siebtrommel ist gegeben, wenn die Bedingung nach dem Gegenstand des Patentanspruchs eingehalten ist. Es sollte die von der Lochanordnung und Lochdimensionierung abhäpgige offene Mantelfläche A kleiner oder gleich sein als fünf mal die sich aus dem Durchmesser der Siebtrommel ergebende Stirnfläche B.

Eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Rohwolle-Waschanlage nach dem Stand der

Technik mit zwei Bädern in der Seitenansicht mit jeweils abschließender

Presse, Fig. 2 einen Schnitt quer durch ein Badgehäuse nach Fig. 1 im Bereich einer

Siebtrommel.

Eine Rohwolle-Waschvorrichtung besteht als mehreren die Flüssigkeit bis zu einem Niveau 2 aufnehmenden Badgehäusen 1, in denen jedenfalls eine Siebtrommel 3 drehbar gelagert ist. Im Beispiel nach der Fig. 1 sind in einem Badgehäuse jeweils drei waschenden Siebtrommeln 3 dargestellt, die jeweils von einer Schwimmstrecke 4 getrennt sind. Der Behandlungsraum 5 in diesem Badgehäuse 1 ist von dem Schmutz- stoffabführraum wie Abschlammtrichter 6 durch einen perforierten Boden 7 getrennt. Dieser Boden 7 ist der Krümmung der Siebtrommeln 3 angepasst. Im Bereich der Schwimmstrecke 4 ist der perforierte Boden 7 konvex nach außen gekrümmt. Der Schmutzstoffabführraum ist durch einen Trichter 6 gebildet, damit die aus dem Wollevlies ausfallenden Schmutzstoffe auch an den Trichterwänden kontinuierlich der Abführöffnung 8, die mit einem Ventil 9 versehen ist, zu rutschen. Zur Abführung des Schlamms wird das Ventil 9 in bestimmten Zeitabständen, die auch durch ein Messgerät bestimmt werden können, geöffnet, womit der Schlamm in den Abwasserkanal abgeleitet wird.

Die durch die Perforation der jeweiligen Siebtrommel 3 in das Innere derselben gedrungene Flüssigkeit fließt gemäß Fig. 2 an den beiden Stirnseiten B der Siebtrommeln 3 durch Öffnungen 10 selbsttätig in stirnseitig außen angeflanschte Längskanäle 11 , 12 aus. Die in den einen Längskanal 11 ausgeflossene Flüssigkeit gelangt über aus Fig. 1 ersichtliche Rohrleitungen 11' und 12' in den anderen Längskanal 12, von wo dann die gesamte Waschflüssigkeit mit Hilfe der Pumpe 13 in den am Anfang des Badgehäuses 1 quer über die Arbeitsbreite sich erstreckenden Kanal 14 gepumpt wird, aus dem sie wieder zurück in den Behandlungsraum 5 fließt. Vom Anfang des Badgehäuses fließt die Waschflüssigkeit einerseits durch die an den Siebtrommeln 3 haf- tende Wolle, dann entlang der Schwimmstrecke 4 zur nächsten Siebtrommel und letztlich zur am Auslauf des Bades angeordneten Presse 15.

An der Presse 15 wird die Wollebahn im wesentlichen von dem jetzt schmutzigen Waschwasser getrennt. Das Presswasser wird unterhalb der Presse 15 durch eine Wanne 16 aufgefangen, und die mit ausgeschwemmte Wolle wird recycelt.

Die Pumpe 13 mit ihrem Propeller 13' drückt die Waschflotte in den Kanal 14 und senkt dadurch innerhalb des Längskanals 12 - und da der Längskanal 12 über die Rohrleitungen 11' und 12' mit dem Längskanal 11 verbunden ist - und auch innerhalb des Längskanals 11 das Niveau ab. Damit fließt die durch die Siebtrommel 3 in ihr Inneres geströmte Flotte seitlich durch die Öffnungen 10 aus. Während des Betriebes der Waschmaschine stellt sich innerhalb der Siebtrommel 3 und in den beiden benachbarten Längskanälen 12 und 13 ein aus der Fig. 2 ersichtliches Niveau 18 ein, das sich etwa von der Mitte des Badgehäuses 1 zu den Außenwandungen abfällt. Dadurch ergibt sich über die Länge der Siebtrommel gegenüber dem Zuströmniveau 2 ein nicht konstanter Niveauunterschied, vielmehr ist der Unterschied am Rand der Siebtrommel größer als in der Mitte. Infolge des größeren Niveauunterschiedes am Rand der Siebtrommel fließt dort auch mehr Waschflüssigkeit durch die Trommelwandung A als in der Mitte der Siebtrommel. Dies bewirkt in der Schwimmstrecke 4 eine stärkere Flüssigkeitsströmung in Richtung der Ränder der Siebtrommel. Diese nimmt zumindest bei größeren Arbeitsbreiten mehr Wollefasern in Richtung der Ränder der Siebtrommel mit und vermindert die Gleichmäßigkeit der Dicke des anfangs eingegebenen Wollevlieses.

Um dies zu vermeiden, muss der Durchmesser der Siebtrommeln 3 der gewünschten Arbeitsbreite der Waschmaschine angepasst werden. Ist die Breite größer muss auch die Eintauchfläche der Wolle pro Siebtrommel 3 größer werden, was zur Folge hat, dass die Siebtrommel 3 einen größeren Durchmesser bekommt. Eine zu große Siebtrommel 3 ist aber auch für die Waschmaschine von Nachteil, weswegen die Bedingungen nach Patentanspruch eingehalten werden sollen. Eine optimales Verhältnis ergibt sich bei A = 4,66 B. Da die Eintauchfläche pro Siebtrommel 3 im Falle einer Durchmesservergrößerung auch größer wird, könnte auch die Anzahl der Siebtrommeln 3 pro Bad 1 beeinflusst werden, statt drei Siebtrommeln gemäß Fig. 1 kann auch eine entfallen. Die Umfangsfläche der Siebtrommel 3 ergibt sich aus deren Durchmesser, die dann bei einer Lochung R/A=3/5 eine freie Flüssigkeits-Durchtrittsfläche A von 32,7 % hat. Aus dem Durchmesser der Siebtrommel 3 ergibt sich die Stirnfläche der Siebtrommel, die mit dem Bezugszeichen B versehen ist, jedoch fließt nur aus dem unteren Segment, der Öffnung 10 die Flüssigkeit aus.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h :

Verfahren zur Verwendung an einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Waschen von schmutziger, fetthaltiger Wolle mit einem die Behandlungsflüssigkeit aufnehmenden, jeweils längs von einem vorzugsweise perforierten Boden (7) zur Trennung eines Behandlungsraumes (5) von einem Schmutzstoffabführraum (6) unterteilten Badgehäusen (1) mit am Auslauf angeordnetem Presswalzenpaar (15), wobei in dem Behandlungsraum (5) jedenfalls eine von Flüssigkeit von außen nach innen infolge eines von einer Pumpe erzeugten Flüssigkeitsstromes durchdrungene, mit einer perforierten, also durchlässigen, mit einer nur teilweise offenen Fläche versehenen Wandung versehene Siebtrommel (3) drehbar gelagert ist, die teilweise in die bis zu einem im Badgehäuse (1) bestimmten Niveau (2) angefüllte Flüssigkeit eintaucht und der eine Schwimmstrecke (4) vor- und/oder nachgeordnet ist, wobei die Siebtrommel (3) an den Stirnseiten zum selbsttätigen Ausströmen der durch die Siebtrommelwandung in das Innere der Siebtrommel (3) geströmten Flüssigkeit jedenfalls im unteren Bereich (10) offen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Umfangsfläche der Siebtrommel abhängig ist von folgender Gleichung:

Aoffeπe Mantelfläche ≤ b t^j ₀ffene Stirnfläche! wobei Aoffene antelfläc_he, nämlich die flüssigkeitsdurchlässige Mantelfläche der Siebtrommel (3) , bestimmt ist durch den Durchmesser der Perforationslöcher und den Abstand der Löcher voneinander und

Boffeπe Stirnf_läche, nämlich die gesamte Stirnfläche der Siebtrommel (3), bestimmt ist durch ihren Durchmesser.