CN103987883A - 按照Heilmann原理的精梳机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于精梳机的圆梳(7)，其包括安置在它的圆周的部分区域上的精梳段(9)和安置在它的圆周的另一个部分区域上的分离段(12)，该分离段为了分离过程与一个可进给的分离罗拉(24)共同作用。当精梳机按照Heilmann原理工作时，为了即使在高的精梳循环数下也使分离速度最小化并且同时实现良好的梳理，建议，圆梳(7)的包络圆(HK)的直径(HD)小于100mm并且精梳段(9)在140°和180°之间的圆周角(w)上延伸。

Description

按照Heilmann原理的精梳机

本发明涉及一种用于精梳机的圆梳，其包括在它的圆周的部分区域上安装的精梳段和在它的圆周的另一个部分区域上安装的分离段，该分离段为了分离过程与一个可进给的分离罗拉共同作用(Heilmann原理)。

按照Heilmann原理工作的第一批精梳机在19世纪就已经建造，它们装备有精梳锡林，其具有5英寸(约125mm)和更大的包络圆直径。

Heilmann原理基于固定的夹钳组件，其中仅仅上钳板运动，以便在前夹钳唇的区域中产生用于纤维材料的夹持点。在此，一个可转动地支承的圆梳位置固定地相对于固定的下钳板布置，该圆梳在它的圆周的部分区域上设有精梳段，用于梳理出来从闭合的夹钳组件(简称“夹钳”)突出来的纤维毛撮。在圆梳的圆周的与精梳段相对置的一侧上固定分离段，该分离段与一个可沿着径向进给的分离罗拉共同作用形成夹持点，用于将纤维从先前被梳理的纤维毛撮中拉出或分离。在分离过程中固定梳的针布刺入待分离的纤维材料中，用于将纤维材料的没有被精梳段捕获的后面的部分也精梳出来。按照该原理工作的当时的精梳机具有大约在80和90精梳循环/分钟之间的精梳循环数。在采用当时占主导地位的精梳循环数下，由于较低的速度，因此纤维束的间断的分离和与已经形成的纤维网的拼接（连接）还能够无问题地控制。由于对较高生产率的要求，精梳循环数被逐步提高，因此采用Heilmann原理时到达了极限，其中，为了生产高质量的纤维网，在间断的形成纤维网时在拼接过程中产生大的问题。

为了实现这一点并且能够进一步提高精梳循环数，Heilmann方法被放弃而转而采用按照Gegauff的方法，在采用该方法时，在开始时可以实现精梳循环数的加倍达到160KS（精梳循环）/分钟。在该方法中，夹钳组件以摆动运动朝着位置固定地支承的分离罗拉对运动并且在那里进行分离和与已经形成的纤维网拼接。在分离过程中，在此处，被拉出的纤维材料的没有被圆梳梳理出来的末端也被牵拉通过一个固定梳并被梳理。分离速度在按照Gegauff的方法中不再通过圆梳(也称为“Kreiskamm”)预先限定，而是可以与需求相适配。它现在通过分离罗拉处的速度来确定。Nasmith精梳机也采用相同的原理工作，它仅仅在传动机构的布置上与Gegauff精梳机不同。随后还出现精梳机的大量的其它的实施原理，但是采用摆动的夹钳组件和分离罗拉的间歇步伐运动用于分离和拼接过程的原理一直贯彻至今。采用该原理现今达到直到600KS/分钟的精梳循环数。为了达到如此高的精梳循环数，近年来优化了驱动装置，运动部件（例如夹钳)的重量被减小并且各个参加精梳过程的元件的运动过程被改进。

由于要被运动的部件例如由于往返摆动的夹钳组件以及由于以间歇步伐运动驱动的分离罗拉，又达到了一个上极限，该上限似乎使得采用至今的原理不可能再提高精梳循环数。也就是说，产生的机械力、尤其是产生的运动作用力不再能够采用现有的装置进行控制和操纵。

通过在此期间新开发的拼接装置（接合装置），其不需要使用间歇步伐运动就可以实现连续的拼接过程，已经能够再次使用采用固定的夹钳组件和在圆梳上的、与可进给的分离罗拉共同作用的分离段的Heilmann原理，以便实现现今的精梳循环数(600KS/分钟)的进一步提高。如前已述，由于分离速度在Heilmann原理中取决于精梳锡林的转速和周长，本发明的目的是建议一种在用于精梳机上使用的圆梳，其按照Heilmann原理工作，借此一方面即使在高的精梳循环数下，对于随后的连续的纤维网形成，分离速度也不会过高并且是可操控的，并且另一方面通过圆梳的精梳段实现良好的精梳效果。

该目的由此实现，即，建议一种用于按照Heilmann原理的精梳机的圆梳，其中，圆梳的包络圆的直径小于100mm并且精梳段在140°和180°之间的圆周角上延伸。围绕圆梳轴线的包络圆的半径在此情况下对应于在圆梳外圆周上安装的元件之一与圆梳轴线之间具有的最大的径向间距。

由此一方面可以通过圆梳因其较小的直径而减小的圆周速度将分离速度保持很低。另一方面，通过精梳针布的在140°和180°之间的选择的角度，梳理工作足以实现希望的精梳。圆梳的包络圆的直径有利地在80mm和99mm之间。

为了使得分离过程能够在时间上与高的精梳循环数最佳地匹配，此外建议，分离段在100°和140°之间的一个圆周角上延伸。

此外建议，精梳段设有10000至17000个针的针结构设置。由此保证足够的梳理工作。

有利地，圆梳由两个经由固定元件固定在圆梳轴上的半壳形的元件形成，其中，第一元件支承精梳段和第二元件设计成具有凹槽的分离段。这实现简单的制造和在精梳机上的无问题的安装以及拆卸。

为了使两个半壳形的元件精确地相互定向，此外建议，至少其中一个半壳形的元件设有相间隔地布置的、相互平行定向的销子，它们为了定位两个元件，以与另一个半壳形的元件的销子相同的间距啮合到钻孔中。

为了将具有分离段的精梳段以简单的方式固定在圆梳轴上，建议，支承（载有）精梳段的第一元件设有在两个末端处突出于精梳段的半圆形的凸缘并且具有在圆梳轴的方向上敞开的半圆形的支撑面，借此它至少部分地支撑在圆梳轴的圆周面上，并且布置在分离段的相对于圆梳轴与精梳段相对置的一侧上，该分离段设有各沿着纵向突出于分离段的两个端面的半圆形的凸缘，在该凸缘上，在与相应的半圆形的外面相对置的一侧上经由固定机构各安装一个环形的元件，该元件各通过它的半圆形的内面支撑在支承精梳段的元件的相应的凸缘的半圆形的外面上，并且遮盖突出于精梳段的元件的相应的端面，该端面位于精梳段的相应的凸缘的外部，其中，经由固定元件和用此加载的环形的元件，支承精梳段的元件向着支承分离段的元件在圆梳轴上被相互夹紧。

由此实现精梳针布和分离段在圆梳轴上的简单的安装和拆卸，其中，两个元件不需要专门的辅助工具就能够被相互精确地定向。此外，通过在具有精梳段的元件的两个端面处设置环形的元件，支承精梳段的半壳形的元件的内腔被相对于脏物隔离开。也就是说，环形的元件，其被用于在圆梳轴上使精梳段与分离段相互夹紧，具有一个附加的功能，即用于保持圆梳内部清洁。

此外建议，与圆梳轴的轴线相关地，环形的元件的相应的外面和分离段的半圆形的凸缘的相应的外面形成闭合的导向面。由此可以在该闭合的圆周面上引导滚子，该滚子与相应的机构(例如用于对滚子的弹簧加载)连接，以便例如控制分离罗拉朝分离段的进给。但是也可以将分离罗拉直接地在闭合的导向面上引导而不使用其它的导向辊。

要求权利的圆梳最好在这样的精梳机上使用，其中，圆梳经由其轴线位置固定地可转动地支承在精梳机的机架中，其配置有夹钳组件，该夹钳组件具有位置固定地支承在机架中的下钳板和可相对于下钳板运动地支承的上钳板并且具有可相对于圆梳的分离段进给（移动）的分离罗拉和具有布置在夹钳组件或分离罗拉下游的纤维网形成装置。

在此情况下建议，纤维网形成装置与一个连续工作的驱动装置连接。

圆梳的上述要求权利的结构形式，其具有借助于环形的元件在圆梳轴上被夹紧的两个半壳形的元件，也可以用于具有包络圆直径>100mm的圆梳。也就是说，该要求权利的结构形式本身也可以看作是有具有创造性的。

本发明的其它的优点借助于下面的实施例进行详细展示和描述。

附图中：

图1显示了按照Heilmann原理的具有按照本发明要求权利的圆梳的精梳机的一个精梳头的示意侧视图。

图2显示了按照图1的圆梳的一个放大的部分视图

图3显示了按照图2的一个缩小的截面视图A-A

在图1中示出了精梳机的精梳头1的示意图。精梳机在此一般地具有多个这样的精梳头，它们并排地布置并且被设置用于加工供给到相应的精梳头的纤维材料W。提供的纤维材料可以以卷绕在棉卷上的纤维条、棉絮片卷的形式或者以纤维网形式来供给。供给的纤维材料W经由具有一个固定的下钳板3的夹钳组件2的喂给罗拉5转移到下钳板3的前夹钳唇的区域中，它与上钳板4的夹钳唇一起可以形成一个夹持点（钳口）KS。在此情况下，上钳板4(如通过双箭头示意示出的那样)以可朝着下钳板3运动的方式安装。

在夹钳组件2下面，圆梳7可围绕轴线RA转动地经由圆梳轴R支承。如示意地表示的那样，圆梳7由两个半壳形的元件S1，S2形成，它们在使用螺钉19和环形元件15下被相互相对地夹紧和固定在圆梳轴R上。有关元件S1，S2在圆梳轴R上的固定方面的其它细节在以下针对图2和3的说明中还要详细展示和描述。

在元件S1的外圆周上固定有精梳段9，它具有针或者说针布尖10并且在圆周角w上延伸，该圆周角可以在140°和180°之间。在相对置的元件S2上安装有分离段2，它设有凹部或者说凹槽13。在通过精梳段9梳理出的纤维毛撮FB的分离过程期间，分离段12与可以进给的分离罗拉24一起形成夹持点（夹持部位）(未示出)。因此涉及到一种精梳机的精梳头，其按照Heilmann方法工作，其中，被梳理出来的纤维毛撮通过附加地安装在圆梳上的分离段进行分离。这种方法也包含位置固定的下钳板。

在图1中示出的位置上，从闭合的夹钳组件(简称“夹钳”)突出来的纤维毛撮FB的梳出过程开始。在此情况下，针10梳理通过精梳段9捕获的纤维毛撮FB。在梳出过程中全部没有被夹持的组成部分(例如短纤维、脏物、结团等等)从纤维毛撮FB中梳理出来并且向下输出到吸出通道AK中，吸出通道被连接到一个未示出的负压源上。还位于针10之间的、被梳理出来的组成部分通过在圆梳7下面经由轴线22可转动地安装的毛刷罗拉21去除并且输出到吸出通道AK。在梳理过程结束之后，夹钳2通过提升上钳板4被打开。纤维毛撮FB进入到分离段12的区域中并且由分离段提升和在它的外圆周上引导。同时，纤维毛撮FB被移动到示意示出的固定梳FK的针布的作用区域中。分离罗拉24对应于箭头图示地在现在处于下面的分离段12的方向上移动，直到它与该段形成用于纤维材料的夹持点。对分离罗拉24的这种移动的控制例如可以通过在圆梳处安装的曲线元件15来实现，分离罗拉24在弹簧加载下被保持在该曲线元件上。这种实施方案在图2和3中示出并且下面还要详细描述。

通过在分离段12和分离罗拉24之间的夹持点捕获的纤维毛撮FB的纤维被从该纤维毛撮中拉出并且转移到下游的拼接装置30，在该拼接装置处形成纤维网V。在描述的分离过程中，拉出的纤维束（Faserpaket）的后端被从示意示出的固定梳FK的针布中拉过并且被梳理。由此纤维材料的由于几何结构条件的原因不能够被圆梳7的精梳段9捕获的区域也被梳理出来。在目前的情况下，拼接装置30由一个可围绕轴线33转动地支承的筛筒32组成，该筛筒由驱动装置AT驱动。通过与负压源U的示意示出的连接，筛筒32的内部区域处于负压下。由此在筛筒32上形成的纤维网V被保持在筛筒的圆周面上并且通过筛筒的继续转动到达输出罗拉35的区域中。为了能够实施不受环境空气干扰的拼接过程，设置有围板VS，它隔离与分离罗拉24相邻接的纤维网形成的区域。

为了将被分离罗拉24分离的纤维材料以屋面瓦片方式放置到已经形成的纤维网V上，可以在筛筒32内部设置附加的控制元件，以及相应地布置的隔离（保护）元件。由于已经由其它的公开文献展示和描述了这种拼接装置，因此在本实施例中不对其进行详细讨论。其中一个引用的公开文献例如可以从WO2006/012758A1获知。

到达在输出罗拉35和筛筒32之间的夹持点的纤维网V被向下输出并且经由纤维网漏斗37在下游的压辊对39的作用下被聚集成纤维条F，该纤维条被输出到输送台T上。如此形成的纤维条在该输送台T上与另外的在其它的精梳头处输出的纤维条一起被供给到随后的未示出的牵伸机构。在那里，在牵伸过程之后形成单独的精梳机带，其接下来经由相应的装置被储存到桶中用于进一步处理。

在图2的图示中更详细地和更精确地示出了按照图1的圆梳7的一个放大的视图。其它的细节在图3中示出和描述，图3示出按照图2的一个缩小的截面图A-A。为了更好地展示对分离罗拉24的运动的控制，相对于在图2中的视图，分离罗拉24的位置在图3中被大约错开90°地示出。

如已经描述的那样，圆梳7由两个半壳形的元件S1，S2组成，它们经由相应的元件15被相互相对地夹紧在圆梳轴R上并且由此经由摩擦配合连接而与圆梳轴R连接。

元件S1由半壳形的基体42组成，它沿着纵向L经由连接条44，45以及中间连接条47支撑在半壳形的毂48上。该毂经由毂48的开口49支撑在圆梳R的圆周面UR的部分区域上。如示意表示的，毂48在圆梳轴R的外圆周UR上在它的支撑面的区域中可以设有沿着纵向延伸的凹部50。由此保证在圆梳轴R的圆周面UR上的最佳的接触。在基体42的外部的圆周面UR上固定精梳段9，该精梳段可以是由多个设有不同的针结构的精梳部段。为了在要求权利的、小于100mm的包络圆直径HD下也实现足够的精梳效果，该精梳段具有圆周角w，该圆周角可以位于140°和180°之间。

与元件S1相对置的元件S2也具有基体52，在它的外圆周54上固定分离段12，该分离段可以在100°和140°之间的圆周角w1上延伸。半壳形的基体52通过径向上定向的连接条57，58以及通过中间连接条60加强。在此，连接条57或58在长度L上(或沿着纵向)各突出于分离段12的两个端面SF。

连接条57，58和中间连接条60具有在圆梳轴的方向上敞开的半圆形的缺口OF，元件S2经由该缺口支撑在圆梳轴R的外圆周UR上。为了使两个元件S1，S2在水平的位置上相互间精确地定位，例如在元件S1处固定有相互间隔地布置的销子ST，当两个元件S1，S2在圆梳轴R上被连接起来时，该销子啮合到元件S2的相应地布置的钻孔D中。

为了将两个元件S1，S2固定在圆梳轴R上，在毂48的两个端侧面处安置半圆形的凸缘62，63，该凸缘以尺寸a沿着纵向突出于基体42。毂62，63的半圆形的开口ON在圆梳轴R的方向上定向并且与毂48的开口49对齐。在径向上，元件S2的连接条57或58与凸缘62或63相对置。元件S2在它的连接条57和58的区域中各设有阶梯形的（台阶形的）外轮廓KA，其对应于在圆梳的每一侧上安装的环形元件15的阶梯形的（台阶形的）内轮廓KI。也就是说，在装配时，具有内尺寸m的相应的环形元件15被推移到连接条57或58上。此时，相应的环形元件15的半圆形的内面14与凸缘62或63的相应的、形状相同的外面62a或63a接触并且在拉紧的螺钉19的作用下将相应的凸缘62或63压向圆梳轴R的外圆周UR。为此，在相应的连接条57，58处设置凹部VT，在连接条57，58中存在的贯通钻孔B通入到该凹部中。在安装状态下，该钻孔B与设置在环形元件15中的螺纹孔G对齐。在安装时，螺钉19被插入穿过钻孔B并且旋入螺纹孔G中。在该过程中，相应的环形元件15被朝着相应的连接条57，58移动，其中，环形元件通过具有间距m的内面被在相应的连接条57或58上引导。在此情况下，连接条57，58以及中间连接条60接触圆梳轴R的圆周UR。连接条57，58以及中间连接条60此时与凸缘62，63或与毂48之间还具有间距c。在相应的连接条57，58和相应的环形元件5之间也存在间距d。由此保证，经由螺钉19产生的夹持力在元件S1的相应的连接条57，58，60和元件S1和圆梳轴R的凸缘62，63或毂48之间承受。当然可以在圆梳轴R上设置附加的定位机构(未示出)，通过该定位机构可以将两个元件S1，S2在圆梳轴R的圆周方向上相应地定位，用于使精梳段9或分离段12的位置与其余的元件(夹钳，拼接装置，等等)在一个精梳循环内的运动过程相适配。如尤其可以从图2中获知的那样，环形元件15的外轮廓A15和连接条57，58的外轮廓K1形成一个闭合的圆周面，在该圆周面上引导分离罗拉24。在此情况下，分离罗拉24的轴24a经由弹簧FD加载，该弹簧支撑在机架MG处。精梳段9的外包络圆H9与相应的环形元件15的外轮廓A15之间具有向内错开的间距k。由此保证，在圆梳7旋转期间分离罗拉24不与精梳段9接触。在精梳段9的相对的一侧上，分离段12的外轮廓A12突出于相应的连接条57，58的外轮廓K1或相应的环形元件15的外轮廓A15。由此保证，在圆梳7旋转期间在一个精梳循环期间分离罗拉24为了支撑与分离段12的外圆周A12接触并且可以与其形成夹持点用于分离过程。在图3中再次示意示出了分离罗拉24与精梳段9的包络圆H9之间具有安全间距k，用于避免与精梳段9的针10碰撞。

如此外可以从图2和3中获知的那样，在半壳形的元件S2内部用螺钉27在固定位置28上安装平衡重MA，以便在质量上平衡圆梳9。

利用建议的圆梳的设计方案，获得一种简单并且紧凑的设计方案，其一方面对脏物不敏感，和另一方面能够容易地安装和拆卸。在此处示出的设计方案当然不只是限于具有小于100mm的包络圆直径HD的圆梳的设计方案。

Claims (11)

1. 一种用于精梳机的圆梳(7)，其包括安置在它的圆周(UR)的部分区域上的精梳段(9)和安置在它的圆周(UR)的另一个部分区域上的分离段(12)，该分离段为了分离过程与一个可进给的分离罗拉(24)共同作用，其特征在于，圆梳(R)的包络圆(HK)的直径(HD)小于100mm并且精梳段(9)在140°和180°之间的圆周角(w)上延伸。

2. 根据权利要求1所述的圆梳(7)，其特征在于，圆梳(7)的包络圆(HK)的直径(HD)在80mm和99mm之间。

3. 根据权利要求1或2所述的圆梳(7)，其特征在于，分离段(12)在100°和140°之间的圆周角(w1)上延伸。

4. 根据权利要求1至3中任一项所述的圆梳(7)，其特征在于，精梳段(9)配设有10000至17000根针(10)的针结构。

5. 根据权利要求1至3中任一项所述的圆梳(7)，其特征在于，圆梳由两个通过固定元件(15，19)固定在圆梳轴(R)上的、半壳形的元件(S1，S2)形成，其中，第一元件(S1)支承精梳段(9)并且第二元件(S2)构造成具有的凹槽(13)的分离段（12）。

6. 根据权利要求5所述的圆梳(7)，其特征在于，所述半壳形的元件(S1，S2)中的至少一个配设有相间隔地布置的、相互平行定向的销子(SF)，所述销子为了定位两个元件(S1，S2)插入到具有与另一个半壳形的元件的销子(SF)相同的间距的钻孔（D）中。

7. 根据权利要求5或6所述的圆梳(7)，其特征在于，支承精梳段(9)的第一元件(S1)配设有在两个末端处突出于所述精梳段的半圆形的凸缘(62，63)并且具有在所述圆梳轴(R)的方向上敞开的、半圆形的支撑面(ON)，借此它至少部分地支撑在所述圆梳轴(R)的圆周面(UR)上，并且在关于所述圆梳轴(R)与所述精梳段(9)相对置的一侧上布置分离段(2)，所述分离段配设有各沿着纵向(L)突出于分离段的两个端面(SF)的、半圆形的连接条(57，58)，在所述连接条上，在与相应的、半圆形的外面(K1)相对置的一侧上经由固定机构(19)各安置一个环形的元件(15)，所述固定机构各通过其半圆形的内面(14)支撑在支承精梳段(9)的元件(S1)的相应的凸缘(62，63)的半圆形的外面(62a，63a)上，并且遮盖所述支承精梳段的元件(S1)的相应的端面(SK)，该端面位于所述相应的凸缘(62，63)的外部，其中，经由所述固定元件(19)和由此被加载的所述环形的元件(15)，所述支承精梳段的元件(S1)相对于所述支承分离段的元件(S2)在所述圆梳轴上被相互相对地夹紧。

8. 根据权利要求7所述的圆梳(7)，其特征在于，关于圆梳轴(R)的轴线(RA)，所述环形的元件(15)的相应的外面(A15)和分离段(12)的半圆形的凸缘(57，58)的相应的外面（K1）形成一个封闭的导向面。

9. 根据权利要求7所述的圆梳(7)，其特征在于，在具有分离段（12）的半壳形的元件(S2)内部在它的外周面的区域中设置有用于安装平衡重（MA）的固定位置(28)。

10. 一种精梳机，其具有根据权利要求1至9中任一项所述的圆梳(7)，其特征在于，所述圆梳(7)经由它的轴线(RK)位置固定地可转达地支承在精梳机的机架(MG)中，所述圆梳分配有一夹钳组件(2)，其具有位置固定地支承在机架(MG)中的下钳板(3)和可相对于下钳板运动地支承的上钳板(4)并且具有可朝着圆梳（7）的分离段(12)进给的分离罗拉(24)和具有布置在夹钳组件(2)或分离罗拉(24)下游的、形成纤维网的装置(30)。

11. 根据权利要求10所述的精梳机，其特征在于，所述形成纤维网的装置(30)与一个连续工作的驱动装置(AT)连接。