Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren bzw. eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zur Herabsetzung der Klebrigkeit der Fasern von mit Honigtau verunreinigten Baumwollfasern durch Erwärmen mittels Mikrowellenenergie, um dadurch den Honigtau in eine im wesentlichen nicht klebrige Substanz umzuwandeln.
Es ist bekannt, dass Baumwollflocken aus manchen Provenienzen mehr oder weniger, mit Zucker enthaltenden Ausscheidungen von Insekten befallen sind. Diese Zucker enthaltenden Ausscheidungen werden allgemein als Honigtau bezeichnet. Es ist eine Labormethode bekannt, mittels welcher man durch Aufwärmung von Baumwollflockenproben in einem Ofen den Honigtau karamelisieren lässt, mit dem Ziel, aus der eintretenden Änderung der Farbe der Baumwollflocken den Grad der Verunreinigung mit Honigtau zu bestimmen. Dies ist nämlich sehr wichtig, weil bei starkem Befall die Baumwollflocken klebrig werden, und dazu neigen, auf verschiedenen Teilen der Garnherstellungsanlage klebenzubleiben bzw. an Walzen oder anderen drehbaren Organen Wickel zu bilden, was sehr unerwünscht ist, da es zu häufigen Unterbrechungen des Garnherstellungsvorgangs führt.
In der europäischen Patentanmeldung 86 102 352.1, Veröffentlichungsnummer 196 449, ist bereits ein kontinuierliches Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen worden mit dem Ziel, den vorhandenen Honigtau durch kurzfristige Wärmezufuhr in einen nicht klebrigen und brüchigen Zustand zu bringen, ohne jedoch eine Verfärbung der Baumwollflocken zuverursachen, so dass bei der nachfolgenden Bearbeitung die brüchigen Zuckerabscheidungen zerquetscht und entfernt werden können. Es sind in der genannten europäischen Patentanmeldung auch eine Reihe von Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen worden. Dabei zielt die eine Vorrichtung darauf hin, die Faserflocken bereits vor dem Öffnen der Ballen aufzuheizen, das heisst direkt am Anfang des Garnherstellungsverfahrens. Andere Vorrichtungen dagegen sind für die Behandlung von Faserbändern vor der Strecke gedacht. In beiden Fällen kann eine Erwärmung der Fasern mittels Hochfrequenz energie auf eine Temperatur höher als 70° während ½ bis 5 Sekunden erfolgen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die bei herabgesetztem Energieaufwand den Honigtaubestandteil der verunreinigten Flocken mittels Mikrowellenenergie selektiv aufheizt.
Zur verfahrensmässigen Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Flocken zu einem Flockenvlies oder zu einer Flockenwatte gepresst und anschliessend auf ein Förderband abgelegt und auf diesem durch einen als Tunnel aufgebauten Mikrowellenofen bewegt und in diesem mittels genannter Mikrowellenenergie aufgewärmt werden.
Vorrichtungsmässig kennzeichnet sich die Erfindung durch einen tunnelartigen Mikrowellenofen mit einer Luft-Abzughaube am Oberteil des Mikrowellenofens,
Im weiteren ist es vorteilhaft, das Flockenvlies nach der genannten Behandlung durch Mikrowellenenergie zu kühlen, wobei dies vorzugsweise geschieht, bevor das Flockenvlies abgelöst und gereinigt wird.
Als Auflöseeinheit, zur Auflösung des Flockenvlieses wird vorteilhafterweise anschliessend an die Einzugswalzen eine Auflöseeinheit mit einer Reinigungswalze und einem mindestens teilweise darumherum angeordneten Rost vorgesehen.
Eine weitere vorzugsweise Ausführungsform besteht darin, dass anschliessend an das ausgangsseitige Ende des Förderbandes Mittel zur Kühlung der aus dem Mikrowellenofen austretenden Flockenwatte vorgesehen werden, dabei können diese Mittel zwei übereinander gelagerte, die Flockenwatte dazwischen fördernde Kühlförderbänder sein.
Schliesslich soll erwähnt werden, dass eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung sich dadurch auszeichnet, dass Meldesensoren innerhalb des Gehäuses des Mikrowellenofens angeordnet und über ein Steuersystem mit einer Halongas-Feuerlöschanlage gekoppelt sind. Sollte aus irgendwelchen unvorhersehbaren Umständen ein Brand im Mikrowellenofen entstehen, so ist die Feuerlöschanlage in der Lage, dieses Feuer bei gleichzeitigem Ausschalten der Mikrowellenerzeuger zu löschen. Hierdurch ist eine wirksame Brandbekämpfung innerhalb des quasi geschlossenen Mikrowellenofens möglich.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigt:
In Fig. 1 bedeutet das Bezugszeichen 13 den Ausgansschacht einer kombinierten Misch- und Reinigungsmaschine 10, zum Beispiel Rieter Unimix B 7/3 oder Mischöffner B 3/3, welche vor dem erfindungsgemässen Mikrowellenofen 11 angeordnet ist, dem eine Auflöseeinheit 12 nachgeschaltet ist. Bei dieser Auflöseeinheit kann es sich um die Auflöseeinheit einer Feinreinigungsmaschine, zum Beispiel des Rieter ERM-Reinigers handeln.
Die im Ausgangsschacht 13 des kombinierten Reinigers 10 vorhandenen Faserflocken, welche eine Mischung aus Baumwollflocken verschiedener Provenienzen darstellen können, werden durch eine Führungswalze 14 und zwei Abzugswalzen 15 und 16 zu einem leicht komprimierten Flockenvlies 17 gebildet, welches kontinuierlich auf einem umlaufenden Förderband 18 abgelegt wird. Das Förderband 18, das aus einem Mikrowellen kaum oder gar nicht absorbierenden Stoff besteht, z.B. aus Polypropylen, ist um zwei Umlenkrollen 19 und 21 geführt, wovon die Umlenkrolle 21 durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben wird. Auch können weitere Umlenk- und Spannrollen vorgesehen werden; diese sind jedoch ebenfalls nicht gezeigt. Wie ersichtlich, ist die erste Umlenkrolle 19 bereits kurz nach dem Abzugswalzenpaar 15, 16 des kombinierten Reinigers 10 angeordnet und von diesem mittels eines Führungsbleches 22 für das Vlies 17 getrennt. Die angetriebene Umlenkrolle 21 befindet sich unmittelbar nach dem Ausgang des Mikrowellenofens 11 vor den Einzugswalzen 23, 24 der Auflöseeinheit 12, welche im weiteren Verlauf des Faservlieses 17 aus Speisewalzen 25, 26, einer Reinigungswalze 27 und einem Rost 28 besteht. Das vom Förderband erhaltene Vlies 17 wird durch die Reinigungswalze 27 aufgelöst und gereinigt und die aufgelösten Flocken werden anschliessend in einen senkrecht nach oben steigenden Schacht 29 gespeist, welcher zu einem Flockenspeiser (nicht dargestellt) führt.
Der Mikrowellenofen 11 besteht, wie auch in Fig. 2 ersichtlich, aus zwei Reihen 30.1, 30.2 von je sechs Mikrowellenerzeugern 31. Das auf dem Förderband abgelegte Vlies 17, das eine Breite von 1 m und eine Dicke von etwa 10 cm hat, liegt etwa 15 cm unterhalb der unteren Enden der Mikrowellenerzeuger 31, so dass die von diesen Mikrowellenerzeugern ausgestrahlten Mikrowellen die Möglichkeit haben, sich gleichmässig über die Breite des Vlieses zu verteilen. Diese Verteilung wird durch Mehrfachreflexionen an den metallischen Wänden 32 des Mikrowellengehäuses 33 bzw. an einer unterhalb des oberen Trums 34 des Förderbandes 18 vorgesehenen metallischen Stützplatte 35 begünstigt.
Um zu verhindern, dass die durch Mehrfachreflexionen abgelenkten Strahlungen durch den Eingang oder Ausgang des Mikrowellenofens austreten, sind Abschirmbleche 36 vorgesehen, welche eingangs- und ausgangsseitig angebracht sind und sich von der Unterseite der Mikrowellenerzeuger bis kurz oberhalb der Oberfläche des Vlieses 17 hinuntererstrecken. Weiter sind um den rechteckigen Einlass 37 und um den rechteckigen Auslass 38 des Mikrowellenofens herum jeweilige parallele Anordnungen von Ferritstäben 39, 41 angeordnet, welche etwaige noch vorhandene Mikrowellen absorbieren und somit verhindern, das diese Mikrowellen in das Gehäuse der kombinierten Reinigungsmaschine 10 oder auf diese Weise zu der Auflöseeinheit 12 gelangen. Somit werden diese Bestrahlungen vom Betriebspersonal ferngehalten.
Oberhalb der Mikrowellenerzeuger 31 ist die Oberseite des Mikrowellenofengehäuses 33 als Abzugshaube 42 ausgebildet, wobei ein Gebläse (nicht gezeigt) die durch die Mikrowellenaufwärmung erzeugten Dämpfe über einen am oberen Ende der Haube 42 vorgesehen Stutzen 43 absaugt.
Innerhalb des Gehäuses 33 sind verschiedene IR-Meldesensoren 44 vorgesehen, welche an ein Steuersystem angeschlossen sind. Sollte im Betrieb eine lokale Überhitzung erfolgen, so wird über das Steuersystem die Anlage, vor allem die Mikrowellenerzeuger 31 abgeschaltet und es wird über die Düsen 45 ein Halon-Löschgas in das Gehäuse eingebracht, wodurch Sauerstoff verdrängt und ein Feuerausbruch verhindert bzw. ein entstehender Brand sofort gelöscht wird.
Eine Leistungssteuerung der einzelnen Mikrowellenerzeuger ist innerhalb von gewissen Grenzen möglich, die Gesamtleistung der Anlage kann jedoch innerhalb von breiten Grenzen durch Ein- oder Ausschalten einzelner Mikrowellenerzeuger verändert werden.
Auf diese Weise lässt sich die Wärmezufuhr leicht an den Feuchtigkeitsgehalt der Baumwolle und der Honigtauverunreinigung anpassen.
Die Mikrowellengeräte selbst arbeiten mit 12 cm Wellenlänge bei einer Frequenz von 2,45 Gigahertz.
Die Energiezufuhr zu dem Vlies soll so bemessen werden, dass unter Berücksichtigung der Durchlaufgeschwindigkeit des Förderbandes die Honigtauablagerungen auf etwa 140° C aufgewärmt werden, was ausreicht, um etwa 80 % des darin enthaltenen Wassers zu entziehen und die Ablagerungen in einen gut verarbeitbaren, nichtklebrigen Zustand zu überführen.
Schliesslich muss erwähnt werden, dass es möglich ist, innerhalb des Mikrowellenofengehäuses steuerbare Abweiser 46 zur Steuerung der Mikrowellen vorzusehen, wobei solche Abweiser 46 in der Fig. 2 zwischen den benachbarten Reihen 30.1, 30.2, von Mikrowellenerzeugern zu ersehen sind. Diese Abweiser können so angesteuert werden, dass eine gleichmässige Energieverteilung über die gesamte Breite des Vlieses erhalten wird, ohne dass die in der Mitte des Vlieses erhaltene Strahlung von beiden benachbarten Mikrowellenerzeugern dort zu einer lokalen Ueberhitzung des Vlieses bzw. der Honigtauablagerungen führt. Diese Abweiser werden normalerweise bei der Herstellung des Mikrowellenofens ein für allemal eingestellt unter Berücksichtigung der Eigenschaften der dort eingebauten Mikrowellenerzeuger.
Die Fig. 3 zeigt insofern eine Variante der Vorrichtung von Fig. 1, indem zwischen der Umlenkrolle 21 des Förderbandes 18 und den Einzugswalzen 23 und 24 eine Kühlzone 70 vorgesehen ist, um die erwärmte Faserwatte zwischen zwei Kühl-Förderbändern 71 und 72 zu kühlen. Die Kühlzone 70 wird durch eine Absaughaube 73 überdeckt, an welcher ein Anschlussstutzen 74 vorgesehen ist. Dieser Anschlussstutzen 74 ist mit einem Saugventilator (nicht gezeigt) verbunden, um die Luftströmung L durch die Kühl-Förderbänder 71 und 72 zu erzeugen.
In den Wänden, welche die Kühlzone und die Auflöseeinheit 12, zu welcher die Einzugswalzen 23 und 24 gehören, umschliessen, sind Lufteintrittsöffnungen (nicht gezeigt) vorgesehen, um das Einströmen der vorgenannten Luftströmung L und der Luft für den Schacht 29 zu ermöglichen.
Je nach gewünschtem Luftfeuchtigkeitsgehalt und je nach gewünschter Lufttemperatur der Luftströmung L kann den vorgenannten Lufteintrittsöffnungen noch eine Luftklimatisierungseinrichtung (nicht gezeigt) vorgeschaltet werden.
Die Förderbänder 71 und 72 sind synchron durch einen einzigen Antrieb (nicht gezeigt) angetrieben und fördern die Faserwatte mit der Ausgangsgeschwindigkeit der Faserwatte auf dem Förderband 18.
Als weitere Variante (nicht gezeigt) besteht auch die Möglichkeit, die Faserwatte nach der Auflöseeinheit 12 zu kühlen, indem der Schacht 29 einen Querschnitt und eine Länge aufweist, welche die Kühlung während der Förderung ermöglicht. In einem solchen Falle wird die Luftgeschwindigkeit im Schacht 29 wenig über der Schwebegeschwindigkeit der Faserflocken sein, um eine genügende Verweildauer ohne allzu grosse Höhe des Schachtes zu ermöglichen. Ebenso besteht die Möglichkeit, die in den Schacht 29 eingesaugte Luft vorher zu klimatisieren.