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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum effizienten Paketieren von Faserband, beispielsweise von Faserband aus
Baumwolle und/oder Kunstfaser und/oder einer Kunstfasermischung,
zur Handhabung und zum Transport.
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Das
Verfahren der Herstellung von Garnen aus Spinnfasern, wie etwa Baumwolle
oder Kunstfaser, umfasst typischerweise als Zwischenschritt zwischen
dem Öffnen
und Reinigen der Spinnfasern und dem Spinnen und Wickeln des Garns
die Ausbildung eines lose verbundenen, bauschigen Faserbündels, welches
als Faserband bekannt ist. Bei Faserband sind die Baumwollfasern
generell in Längsrichtung ausgerichtet,
jedoch besitzt die Faserbandeinheit (Faserverband) keine Verdrillung
oder Festigkeit gegen eine Ablösung
der Fasern, selbst im Hinblick auf deren Eigengewicht.
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Wie
für Fachkundige
auf dem Gebiet der Garnherstellung zu ersehen ist, hängt die
Güte des Garns
direkt mit der Güte
des Faserbands zusammen. Beispielsweise bildet Faserband mit einer gleichmässigen Dicke
und Dichte ein gleichmässiges,
einheitlich festes Garn, während
ein Faserband, welches Verdickungen (besonders dicke Bereiche) oder
Verdünnungen (dünnere Bereiche)
aufweist, zunächst
ein Garn von uneinheitlicher Güte
bildet. Obgleich Verfahren entwickelt wurden, welche es ermöglichen,
derartige Unvollkommenheiten bei der Verarbeitung aus einem Garn
zu schneiden, ist dies ein ineffizientes Verfahren, und daher ist
es wünschenswert,
die Unvollkommenheiten in dem Faserband zu minimieren. Bei der Handhabung
ist Faserband aufgrund der fehlenden Festigkeit und Elastizität besonders
anfällig
für die
Erzeugung von Verdickungen und Verdünnungen.
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Aus
diesen Gründen
war es die vorherrschende herkömmliche
Ansicht, das Paketieren von Faserband wäre schwierig und nicht wünschenswert, sowohl
wegen der zusätzlichen
Handhabung als auch der Bewegung des Faserbands, welche erforderlich
wären,
und weil sich die herkömmlichen
Verfahren zum Handhaben von Faserband nicht für eine Paketierungslösung eigneten.
Diese Gewohnheit steht jedoch im Widerspruch zu modernen verteilten Herstellungsverfahren.
In vielen Fällen
gilt es als effizienter, die Aufgaben einer Verarbeitungsanlage
zu spezialisieren, so dass ein Teil des Garnherstellungsverfahrens
in einer Anlage erfolgt, ein zweiter Teil in einer anderen und ein
dritter Teil in einer wiederum anderen. Wenn eine bestimmte Aufgabe,
wie etwa die Herstellung von Faserband, in einer Anlage spezialisiert
werden soll, ist es jedoch notwendig, das Faserband zu transportieren.
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Traditionell
wird Faserband unter Verwendung einer Strecke, einer Karde oder
eines Kamms aus verarbeiteter Rohbaumwolle gezogen und in kreisförmigen Reihen
in einer zylindrischen Faserbandkanne, welche aus Kunststoff oder
einem anderen dauerhaften Material hergestellt ist, abgelegt.
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Diese
Faserbandkannen ermöglichen
es, grosse Volumina von Faserband zu bewegen, ohne das Faserband übermässig stark
zu handhaben, jedoch sind sie teuer und schwer. Wenn die zurückzulegende
Entfernung klein ist, wie etwa zwischen verschiedenen Gebäuden in
einem Anlagenkomplex, so kann das Faserband ohne große Schwierigkeit
in Faserbandkannen transportiert werden. Wenn die zurückzulegende
Entfernung jedoch gross ist, wie etwa eine, bei welcher ein Strassen- oder Seetransport verwendet
würde,
so machen das Gewicht und die Kosten der Kannen, die Notwendigkeit
des Transports leerer Kannen und die minimale Dichte unkomprimierten
Faserbands einen derartigen Transport ungünstig und ineffizient. Im Hinblick
auf die Kosten des Transports von Baumwolle ist der entscheidende Faktor
generell nicht das Gewicht des Materials, sondern das Volumen.
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Herkömmliche
Verfahren zum Komprimieren von Baumwollfaser, wie etwa Ballenpressung,
erwiesen sich als unpraktisch für
Faserband, welches in herkömmlichen
zylindrischen Kannen abgelegt wird. Der Grund dafür ist, dass
das herkömmliche
Ablageschema von Faserband in einer zylindrischen Kanne – im wesentlichen
konzentrische kreisförmige
Reihen (Ringe) aus Faserband – nicht
zu einer im wesentlichen gleichmässigen
Faserbanddichte führt.
Genauer gesagt ist die Faserbanddichte in der Mitte der Kanne höher als
die Faserbanddichte in der Nähe des
Rands. Wenn Faserband in einer zylindrischen Kanne auf dessen maximale
praktische Dichte in der Mitte der Kanne komprimiert wird, so wird
das Faserband am Rand ausreichend komprimiert, um eine Handhabung
des resultierenden komprimierten Pakets zu ermöglichen. Eine derartige Kompression führt nicht
zu einem stabilen Paket.
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Eine
Kompression des Faserbands wurde bislang für unpraktisch gehalten.
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Infolgedessen
ist es die übliche
Praxis, im wesentlichen sämtliche
der Schritte, durch welche Spinnfaser zu Garn verarbeitet wird,
am gleichen Ort durchzuführen.
Dies ist jedoch aufgrund des Wunsches auf Seiten der Garnhersteller,
einige Arbeitsschritte, wie etwa Reinigen und Kardieren, nahe bei der
Baumwollentkörnungsmaschine
(und daher nahe bei den Baumwollfeldern), andere Verarbeitungsschritte,
wie etwa Spinnen, jedoch in einem Gebiet durchzuführen, wo
Arbeits- oder Gerätekosten
niedriger sein können,
in vielen Fällen
eine unflexible, kapitalintensive und ineffiziente Gestaltung.
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Benötigt wird
eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Paketieren von Faserband
in einer Weise, welche die körperliche
Unversehrtheit des Faserbands bewahrt, während ein effizienter Transport
in einem komprimierten Zustand ermöglicht wird, ohne einen Transport
in einer Spinnkanne erforderlich zu machen.
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Entsprechend
den zuvor erwähnten
Bedürfnissen
umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Paketieren von
Baumwoll-Faserband zu dessen Transport. Das Verfahren umfasst die
Schritte des Ablegens des Faserbands in einem Schema, welches eine
im wesentlichen gleichmässige
erste Dichte aufweist, auf einer Bodenplatte, welche in einer im
wesentlichen länglichen
Faserbandkanne angeordnet wird. Eine Abdeckplatte wird sodann auf dem
Faserband angeordnet, und Druck wird auf die Abdeck- und die Bodenplatte
ausgeübt,
um das Faserband auf eine zweite Dichte zu komprimieren, welche wesentlich
höher als
die erste Dichte ist. Vorzugsweise beträgt der Druck, welcher auf die
Platten ausgeübt
wird, mindestens 3200 psi und kann beträchtlich höher sein.
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Bei
der zweiten Dichte ist das komprimierte Faserband im wesentlichen
starr, fest und geeignet, gehandhabt zu werden, ohne Verdickungen
oder Verdünnungen
zu erzeugen oder das Faserband anderweitig zu beschädigen. Um
das Faserband auf der zweiten Dichte zu halten, werden das komprimierte Faserband
und die Platten verschnürt,
um ein im wesentlichen starres Paket zu bilden. Die Platten sind vorzugsweise
aus einem Material hergestellt, welches eine erhebliche Festigkeit
aufweist, die in Kombination mit den Schnüren ausreichend ist, um eine Dekomprimierung
des Faserbandpakets zu verhindern, wie etwa Wellpappe, Faserplatte
oder Kunststoff. Die Platten können
ferner mit Vertiefungen versehen sein, um die Verschnürung festzulegen
und aufzunehmen.
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In
einem weiteren Schritt kann das komprimierte Faserband als Teilschritt
davon oder nach dem Schritt des Komprimierens des Faserbands aus der
Spinnkanne geführt
werden. Optional kann das Paket in einer äusseren Schutzhülle angeordnet
werden.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Paketieren
einer kontinuierlichen Länge
von Baumwoll-Faserband
zu dessen Transport. Das Verfahren der Erfindung umfasst die Schritte
des Abziehens des Faserbands von einer Strecke und des Ablegens
des Faserbands in einem Schema, welches eine im wesentlichen gleichmässige unkomprimierte
Dichte aufweist, in einer Kanne, welche eine Längenausdehnung und eine Breitenausdehnung
aufweist, wobei die Längenausdehnung
wesentlich grösser
ist als die Breitenausdehnung. Die Kanne wird sodann zu einer Ballenpresse
gebracht, und das Faserband wird von der Basis der Kanne her nach
oben gedrückt,
um das Faserband zu komprimieren, wobei dies optional mit einem
Druck von insgesamt 3200 psi oder mehr erfolgt, und es aus der Kanne
zu entnehmen. Schnüre
werden an dem Faserband angebracht, um ein Faserbandpaket zu bilden
und das Paket auf einer erwünschten
komprimierten Dichte zu halten, welche gewählt wird, um eine Handhabung
des Pakets zu ermöglichen.
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In
einem weiteren Schritt werden eine Abdeck- und eine Bodenplatte
an der Oberseite und der Unterseite des Faserbands angebracht, um
eine Kompression und das Aufrechterhalten der Kompression zu ermöglichen.
Die Platten sind vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches
eine erhebliche Festigkeit (Starrheit) aufweist, die in Kombination
mit den Schnüren
ausreichend ist, um eine Dekomprimierung des Faserbandpakets zu
verhindern, wie etwa Wellpappe, Faserplatte oder Kunststoff. Die
Platten können
mit Vertiefungen versehen sein, um die Verschnürung festzulegen und aufzunehmen.
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Zum
Schutz kann die Packung in einem Schutzbeutel angeordnet werden.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ferner eine Vorrichtung zum effizienten
Paketieren von Baumwoll-Faserband zu dessen Transport. Die Vorrichtung
umfasst mindestens eine längliche
Faserbandkanne, eine Ballenpressmaschine (Ballenbildungseinrichtung)
und eine Schnürmaschine (Verschnüreinrichtung).
Die Faserbandkanne weist eine Breitenausdehnung und eine Längenausdehnung auf,
welche wesentlich größer ist
als die Breitenausdehnung. Die Kanne ist ausgebildet, das Faserband aufzunehmen,
welches durch eine offene Oberseite in einer gleichmässigen Dichte
abgelegt wird, und zu ermöglichen,
dass ein Stoss angesammelten Faserbands während des Paketierens durch
diese nach oben gedrückt
wird.
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Die
Ballenpressmaschine (Ballenbildungseinrichtung) umfasst mindestens
einen Druckkolben, welcher ausgebildet ist, das Faserband durch
Ausübung
eines ausgewählten
Drucks auf die Unterseite des Faserbandstosses auf eine gewünschte Dichte zu
komprimieren. Die Ballenpressmaschine umfasst ferner eine Einrichtung
zum Ausüben
eines Gegendrucks auf die Oberseite des Faserbandstosses, wie etwa
einen zweiten Druckkolben, einen Klotz oder ein beliebiges anderes
geeignetes Element.
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Die
Schnürmaschine
(Verschnüreinrichtung) ist
geeignet gestaltet, um eine oder mehrere Schnüre an dem komprimierten Faserbandstoss
anzubringen, um den komprimierten Faserbandstoss in einem komprimierten
Zustand als Faserbandpaket zu halten.
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Die
vorliegende Erfindung kann ferner eine Strecke zum Herstellen des
Faserbands und zum Lenken (Führen)
der Ablage des Faserbands in die Kanne umfassen. Ferner ist eine
Fördervorrichtung vorgesehen,
um eine beladene Kanne von der Strecke zu der Ballenpressmaschine
zu bringen.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung
zum Wegschieben des Faserbandpakets aus der Ballenpressmaschine.
Diese Einrichtung zum Schieben kann eine beliebige geeignete Vorrichtung
zum Ausüben
einer seitlichen Kraft auf das Faserbandpaket umfassen, wie etwa
einen Hydraulik- oder Druckluftkolben oder eine Fördervorrichtung.
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Gemäss einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfasst eine Faserbandpackung, welche
für einen
effizienten Transport geeignet ist, eine im wesentlichen kontinuierliche Länge von
Baumwoll-Faserband, welche zu einem Stoss angesammelt ist, der eine
längliche
Auflagefläche
und eine im wesentlichen gleichmässige
Ursprungsdichte aufweist. Der Stoss ist auf eine wesentlich höhere, im
wesentlichen gleichmäßige komprimierte
Dichte komprimiert worden. Eine Abdeckplatte ist an der Oberseite
des Stosses angeordnet, und eine Bodenplatte ist an der Unterseite
des Stosses angeordnet. Eine Vielzahl von Schnüren ist um den komprimierten
Stoss und die Platten herum angeordnet, um den Stoss in dem komprimierten
Zustand zu halten.
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Die
Erfindung sieht ferner eine Vorrichtung zum Handhaben von Faserband
vor, umfassend eine Faserband-Zuführeinrichtung,
eine Faserband-Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen und Sammeln des
Faserbands, welches durch die Zuführeinrichtung zugeführt wird,
und eine Paketiermaschine (Paketiereinrichtung), welche eine Vorrichtung
zum Komprimieren des gesammelten Faserbands und eine Vorrichtung
zum Anbringen einer oder mehrerer Schnüre an dem komprimierten Faserbandstoss
umfasst. Gemäss
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Vorrichtung eine kannenlose Vorrichtung, wobei die Faserband-Aufnahmeeinrichtung
eine Aufnahmefläche
zum Aufnehmen von Faserband umfasst, das durch die Zuführeinrichtung
in Form eines frei stehenden Faserbandstosses zugeführt wird,
und eine Paketiermaschine, welche eine Vorrichtung zum Komprimieren
des Faserbands und eine Vorrichtung zum Anbringen einer oder mehrerer
Schnüre
an dem komprimierten Faserbandstoss umfasst. Weitere bevorzugte
Merkmale der Vorrichtung sind in den abhängigen Vorrichtungsansprüchen dargelegt.
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Gemäss einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfasst die Vorrichtung mindestens eine Faserbandkanne und eine
Einrichtung zum Entnehmen eines abgelegten Faserbandstosses aus
der Spinnkanne zum nachfolgenden Verschnüren.
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Das
Faserbandpaket der vorliegenden Erfindung kann eine Schutzhülle für den verschnürten Stoss
umfassen. Mindestens eine der Platten kann aus Faserplatte, Wellpappe
oder Kunststoff hergestellt sein. Der verschnürte Stoss ist vorzugsweise ausreichend
starr, um eine verbundene Einheit zu bilden.
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Die
Erfindung wird im folgenden unter Verweis auf erläuternde
Ausführungsbeispiele,
welche in der Zeichnung dargestellt sind, genauer beschrieben, wobei:
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1 eine
allgemeine perspektivische Ansicht eines Faserbandpakets gemäss der vorliegenden
Erfindung ist;
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1A eine
seitliche Ansicht eines Faserbandpakets gemäss 1 ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer beladenen Faserbandkanne ist;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Paketierungsvorrichtung
ist;
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4A–4E eine
Serie von Ansichten sind, welche ein erfindungsgemässes Komprimierungsverfahren
zeigen;
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5 ein
schematisches Flussdiagramm ist, welches ein erfindungsgemässes Komprimierungsverfahren
darstellt;
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6a eine
schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels ist, welches
zur kannenlosen Faserbandablage und als Abführvorrichtung ein Förderband
aufweist, welches während
des Ablagevorgangs angehoben und abgesenkt werden kann;
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6b eine
schematische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels von 6a während des Abführvorgangs
ist;
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7 eine
schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels ist, welches
eine Schiebevorrichtung zum Wechseln des Faserbands in einer kannenlosen
Ablageanordnung aufweist; und
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8 eine
schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels ist, welches
eine Hubvorrichtung und ein relativ langes Förderband aufweist, welches
gleichzeitig sowohl zur Rückwärts- und
Vorwärtsbewegung
während
einer kannenlosen Ablage als auch zum Abführen dient.
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In
der Zeichnung stellen 1 und 1A jeweils
in perspektivischer und seitlicher Ansicht ein Faserbandpaket 10 gemäss der vorliegenden
Erfindung dar, welches für
einen effizienten Transport komprimiert und verschnürt wurde.
Das Faserbandpaket 10 umfasst eine im wesentlichen kontinuierliche
Länge 12 aus
Baumwoll-Faserband, welches zu einem Stoss angehäuft ist, welcher eine längliche Auflagefläche aufweist.
Die Dichte des Stosses aus Baumwoll-Faserband ist im wesentlichen durchgehend
gleichmässig,
da die Faserbandbahn 12 in einem Schema versetzter Schleifen
abgelegt wurde, welches ausgebildet ist, eine gleichmässige Dichte zu
erzeugen verglichen mit der Dichte, die bei herkömmlichen Systemen erzeugt wird,
wenn Faserband mit einer kreisförmigen
Auflagefläche
abgelegt wird.
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In 1 und 1A ist
der Stoss auf eine wesentlich höhere,
im wesentlichen gleichmässige komprimierte
Dichte komprimiert worden, so dass die Seiten 14 des Faserbandpakets 10 ausreichend
starr (fest) und zusammenhaltend sind, um eine Handhabung des Pakets
zu ermöglichen,
ohne die Faserbandbahn 12 an den Seiten 14 des
Faserbandpakets 10 zu beschädigen oder in Unordnung zu
bringen. Aufgrund der gleichmässigen
Dichte des Faserbandstosses in dem Zustand, wie dieser (in einem Verfahren,
welches nachfolgend genauer beschrieben wird) ursprünglich abgelegt
wurde, kann der Stoss durch die Ausübung einer Kompressionskraft von
der Oberseite und der Unterseite her komprimiert werden, wodurch
die Gleichmässigkeit
der Dichte des Faserbandstosses während des gesamten Kompressionsvorgangs
aufrechterhalten wird.
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Genauer
gesagt wird die Kompressionskraft auf eine Abdeckplatte 16 und
eine Bodenplatte 18 ausgeübt, welche starre Oberflächen liefern,
auf welche die Kompressionskraft ausgeübt werden kann. Die Abdeck-
und die Bodenplatte 16, 18 sind im wesentlichen ähnlich und
sind vorzugsweise aus einem Material mit ausreichender Starrheit
(Festigkeit) und Dauerhaftigkeit hergestellt, um den Kompressionsvorgang
zu überstehen
und das Faserbandpaket 10 in einem komprimierten Zustand
zu halten. Die Abdeck- und die Bodenplatte 16, 18 werden
durch eine Anzahl von Schnüren
bzw. Bändern 20,
welche das Faserbandpaket 10 (einschließlich der Platten 16, 18)
umgeben und die Kompressionskraft auf die Platten 16, 18 und
im weiteren auf den Faserbandstoss 12 aufrechterhalten.
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Das
verschnürte
Faserbandpaket 10 kann mit einer Hülle aus Polyethylen oder einem
anderen geeigneten Material versehen werden, um zu verhindern, dass
das Faserband beim Transport verschmutzt oder beschädigt wird.
Der verschnürte Stoss
ist aufgrund der Gleichmässigkeit
der Faserbanddichte und der strukturellen Verstärkung, welche die Platten 16, 18 und
die Schnüre
geliefert wird, ausreichend starr, um eine verbundene Einheit zu
bilden, welche geeignet ist, im wesentlichen ohne Beschädigung des
Faserbands gehandhabt zu werden. Wenn das Faserbandpaket 10 zu
dem erwünschten
Ort transportiert wurde, kann es aufgeschnürt und eine Auflockerung ermöglicht werden,
und die Faserbandbahn 12 kann in normaler Weise bei weiteren
Garnherstellungsschritten verwendet werden.
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In 2 ist
eine Faserbandkanne 30 in einer perspektivischen Ansicht
dargestellt. Die Faserbandkanne weist eine offene Oberseite 31 auf
und wurde mit Faserband 32 beladen, welches von einer Strecke
(nicht dargestellt) abgezogen und in einem Schema mit einer im wesentlichen
gleichmässigen
Dichte abgelegt wurde, um einen Stoss 12 zu bilden. Die
Faserbandkanne 30 ist im Vergleich mit herkömmlichen zylindrischen
Faserbandkannen länglich,
und diese längliche
Gestalt ermöglicht
es, das Faserband 30 in einem Schema versetzter Schleifen
abzulegen, welches eine im wesentlichen gleichmässige Dichte in dem gesamten
Stoss 12 ermöglicht.
Die Faserbandkanne 30 ist mit einer offenen Basis 34 versehen, welche
es in einem später
beschriebenen Schritt ermöglicht,
den Faserbandstoss 12 nach oben und aus der Kanne 30 zu
drücken,
wobei weiterhin eine ausreichende Unterstützung bereit gestellt wird,
um den Faserbandstoss 12 für Kurzstreckentransporte in
der Kanne zu halten. Wie am besten in 2 zu sehen, weist
die Faserbandkanne eine Breitenausdehnung A und eine Längenausdehnung
B, welche wesentlich größer als
die Breitenausdehnung A ist, auf.
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Als
Teil des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird eine Bodenplatte 18,
welche eine längliche
Auflagefläche
aufweist, vor dem Füllen
an der Unterseite der Faserbandkanne angeordnet, und diese Bodenplatte 18 bildet
die Basis des Faserbandpakets, welches ein Produkt des Verfahrens
der vorliegenden Erfindung ist. Das Faserband 32 wird sodann in
der Kanne 30 auf der Oberseite der Bodenplatte 18 abgelegt.
Die Basiselemente des Pakets werden durch die Anordnung einer Abdeckplatte 16,
welche das gleiche Profil wie die Bodenplatte 18 aufweist,
an der Oberseite der vollen Faserbandkanne 30 und des Faserbands 32,
welches zu dem Stoss 12 angehäuft ist, vervollständigt.
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Die
gefüllte
Faserbandkanne 30, welche in 2 dargestellt
ist, wird sodann zu einer Ballenpressmaschine 40 transportiert,
welche in einer perspektivischen Ansicht in 3 dargestellt
ist. Die Faserbandkanne 30 wird von der Strecke (nicht
dargestellt) auf eine Fördervorrichtung 42 gezogen,
welche in der Lage ist, eine Anzahl von Faserbandkannen 30 in
einer Reihe zur Verarbeitung aufzunehmen. Das Förderband 42 läuft zu der
Ballenpressvorrichtung 40, welche einen Kompressionsbereich 44,
einen Hubbereich 46, eine Einrichtung zum Schieben des Faserbandpakets 10 (wie
etwa ein Kolben 48) und eine zweite Fördervorrichtung 50 (4A–4E) zum
Zuführen
des Faserbandpakets 10 und der nunmehr leeren Faserbandkanne 30 zu
einer Sammelstelle umfasst.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Bereiche der Ballenpressmaschine 40 ist in Verbindung
mit 4A–4B genauer
dargestellt. 4A stellt eine gefüllte Faserbandkanne 30 dar, welche
in dem Kompressionsbereich 44 abgestellt wird. Ein Druckkolben 60 wird
durch die Öffnungen
in der Basis 34 der Faserbandkanne 30 ausgefahren und übt eine
nach oben gerichtete Kraft auf die Bodenplatte 18 und somit
auf den Faserbandstoss 12 aus, wodurch der Faserbandstoss 12 nach
oben gegen eine Einrichtung 62 zum Ausüben eines Gegendrucks auf die
Abdeckplatte 16 und den Faserbandstoss 12 gedrängt wird,
wie etwa gegen eine starre Platte 62. Der Kompressionsbereich 44 weist
eine geeignete Grösse
auf, um die Ausdehnung und Auflösung
des Faserbandstosses 12 zu verhindern, wenn dieser aus
der Faserbandkanne 30 entnommen wird. Infolgedessen wird
ein gleichmäßiger Druck,
welcher vorzugsweise etwa 3600 psi oder einem beliebigen anderen
geeigneten Druck entspricht, ausgeübt, um den Faserbandstoss 12 zu
einer kleineren, dichteren, jedoch weiterhin gleichmäßig dichten,
verbundenen Einheit 70 zu komprimieren (siehe 4C).
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Als
Teil des Komprimierungsvorgangs wird eine Gruppe von Schnüren 20 um
den Faserbandstoss 12 angeordnet, um die verbundene Einheit 70 in dem
komprimierten Zustand nach einer Kompression zu halten. In 4B ist
dargestellt, dass sich diese Schnüre 20 nicht ganz vollständig um
den Faserbandstoss 12 erstrecken, jedoch können die
Schnüre 20,
wenn der Stoss 12 komprimiert ist, wie in 4C dargestellt,
vollständig
um den Faserbandstoss 12 reichen und können in der herkömmlichen
Weise aneinander befestigt werden. Aufgrund der Tatsache, dass die
Schnüre 20 gleichfalls
die Platten 16, 18 umgeben, sind die Platten 16, 18 vorzugsweise
mit einer entsprechenden Gruppe von Vertiefungen 17 (1A)
versehen, welche die Schnüre 20 an
der richtigen Stelle festlegen und gewährleisten, dass sich eine ausreichende
Verschnürung
in Position befindet, um die unerwünschte Dekomprimierung des Pakets 70 zu
verhindern.
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In 4D ruht
das Faserbandpaket 70 nunmehr in dem oberen Abschnitt des
Kompressionsbereichs 44, und die leere Kanne 72 ruht
in dem unteren Abschnitt des Kompressionsbereichs 44. Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird das Faserbandpaket 70 sodann dadurch befördert, dass
es unter Verwendung eines Kolbens 48 oder eines anderen
geeigneten Verfahrens zu dem Hubabschnitt 46 gedrückt und,
wie in 4E zu sehen, auf das Bodenniveau
zu dem Förderband 50 abgesenkt
wird, um zu ermöglichen,
dass das Paket 70 zu einer Sammelstelle gebracht wird.
Ebenso kann die leere Kanne 72 zur Wiederverwendung in
einer weiteren Wiederholung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
zu einer Sammelstelle für
leere Kannen gebracht werden.
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In 5 ist
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
in einem Flussdiagramm dargestellt, welches Schritte des Herstellungsvorgangs
von Faserbandpaketen darstellt. In Schritt 100 wird eine
Bodenplatte 100 mit einem länglichen Profil in einer Kanne
angeordnet, welche eine Längenausdehnung
und eine Breitenausdehnung aufweist, wobei die Längenausdehnung wesentlich grösser als
die Breitenausdehnung ist. Anders ausgedrückt, ist die Kanne gleichfalls
länglich.
In Schritt 102 wird das Faserband in der Richtung der Faserbandkanne
von einer Strecke abgezogen. In Schritt 104 wird das Faserband
in einem Schema, welches eine im wesentlichen gleichmässige unkomprimierte
Dichte aufweist, auf der Oberseite der Bodenplatte in der Kanne
abgelegt.
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In
Schritt 106 wird eine Abdeckplatte auf dem abgelegten Faserbandstoss
angeordnet. Wie oben erwähnt
wurde, sind die Abdeck- und die Bodenplatte in Kombination mit der
Verschnürung,
welche unten erwähnt
wird, aus einem Material mit ausreichender Starrheit (Festigkeit)
hergestellt, um eine Dekomprimierung des Faserbandpakets zu verhindern.
Derartige Materialien können
Wellpappe, Faserplatte, Kunststoff oder ein beliebiges anderes geeignetes Material
umfassen. Die Platten selbst können
mit Vertiefungen zum Festlegen der Schnüre versehen sein.
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In
Schritt 108 wird die Kanne zu einer Ballenpresse gebracht.
In Schritt 110 wird der Faserbandstoss sodann nach oben
gedrückt,
wodurch er aus der Kanne gedrängt
wird. Von der Unterseite her wird weiterhin Druck ausgeübt; in Schritt 112 wird
ein Gegendruck auf die Oberseite des Stosses ausgeübt, und
der Stoss wird somit durch die Ausübung von mindestens 3200 psi
komprimiert. In Schritt 114 werden das komprimierte Faserband
und die Platten verschnürt,
um ein im wesentlichen starre und unabhängig stabiles Paket zu bilden;
und die Schnüre
halten das Paket bei einer gewünschten
komprimierten Dichte, welche derart gewählt wird, um eine Handhabung
des Pakets ohne Beschädigung
des Faserbands zu ermöglichen.
In Schritt 116 wird das Faserbandpaket zu einer Sammelstelle
gebracht und kann zum Transport in Beutel gepackt bzw. umhüllt werden.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel,
welches in 6a und 6b dargestellt
ist, wird Faserband durch eine Hochleistungsstrecke 201 (selbstnivellierende
Strecke), beispielsweise die Hochleistungsstrecke HSR 1000 (Warenzeichen),
welche von Trützschler
GmbH & Co. KG,
Mönchengladbach, Deutschland,
hergestellt wird, zugeführt.
Die Faserbänder,
welche aus Kannen (nicht dargestellt) kommen, welche in eine Abzugsvorrichtung
eintreten, werden darin abgezogen und nach dem Austritt aus der
Abzugsvorrichtung verbunden, um ein Faserband (Faserverband) herzustellen.
Das Faserband läuft
durch einen Drehteller 202 und wird sodann in einer kannenlosen
Weise in einer Ringanordnung auf einer Basis, die auf einem Wagen 203 vorgesehen ist,
welcher sich in der Richtung der Pfeile C und D rückwärts und
vorwärts
bewegt, als Faserbandstoss 204 abgelegt. Der Wagen 203 wird
durch einen steuerbaren Antriebsmotor (nicht dargestellt) angetrieben,
welcher mit einer elektronischen Steuer- und Regelungsvorrichtung
verbunden ist, beispielsweise mit einer Maschinensteuereinrichtung.
Die Bezugsziffer 210 bezeichnet eine Abdeckplatte für die Faserband-Ablagevorrichtung
(Drehkanne), wobei diese Abdeckplatte mit der Lagerungsplatte 207 verbunden ist.
Der Bezugsbuchstabe F bezeichnet die Betriebsrichtung (Fasermaterialfluss)
in der Strecke, wobei das Faserband 204 durch den Drehteller 202 in
einer im wesentlichen senkrechten Richtung abgelegt wird. Die Bezugsziffer 208 bezeichnet
den Ablagebereich, und Bezugsziffer 209 bezeichnet den
Bereich ausserhalb des Ablagebereichs 208.
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6a stellt
eine Endposition und 6b die andere Endposition des
Wagens 203 dar, welcher sich während der Ablage des Faserbands 204 unter dem
Drehteller 202 in den Richtungen C, D horizontal rückwärts und
vorwärts
bewegt. Auf der oberen Oberfläche
des Wagens 203 ist eine Haltevorrichtung 234a, 234b angeordnet,
beispielsweise Pfosten, an denen ein Förderband 233 derart
angebracht ist, dass dessen Höhe
in der Richtung der Pfeile M, N eingestellt werden kann. Der Faserbandstoss 204 wird
auf dem oberen Abschnitt 233a des Förderbands 233 abgelegt,
optional auf einer Platte (in der Zeichnung nicht dargestellt),
welche auf dem oberen Abschnitt 233a angeordnet ist. Während der
Faserbandablage bewegt sich der Wagen in der Richtung der Pfeile
C, D rückwärts und
vorwärts.
Der Faserbandstoss 204 wird unter dem Drehteller 2 ebenso
in der Richtung der Pfeile C, D rückwärts und vorwärts bewegt.
Nachdem dieser die Endposition, die in 6a dargestellt
ist, erreicht hat, bewegt sich der Wagen in Richtung des Pfeils
D, wobei der Wagen 203 beschleunigt, mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben
und sodann gebremst wird. Nachdem er die Endposition, die in 6b dargestellt
ist, erreicht hat, bewegt sich der Wagen 203 in Richtung
des Pfeils C zurück,
wobei der Wagen 203 beschleunigt, mit konstanter Geschwindigkeit
angetrieben und sodann gebremst wird. Eine Umschaltung zwischen
der Rückwärts- und
Vorwärtsbewegung
wird mittels einer Steuereinrichtung in Verbindung mit dem Antriebsmotor
erreicht, welche beide nicht in der Zeichnung dargestellt sind.
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Jedes
Mal, wenn eine Endposition erreicht wird, wird das Förderband 233 mittels
eines Antriebsmotors (nicht dargestellt) in der Richtung M um etwa eine
Faserbanddicke, beispielsweise 10 mm, nach unten verstellt. Gemäß 6b wird,
wenn die Faserbandablage vollendet wurde, der obere Abschnitt 233a des
Bands in der Richtung R bewegt, beispielsweise mittels eines gesteuerten
Antriebsmotors (nicht dargestellt), so dass der Faserbandstoss 2041 auf eine im wesentlichen auf gleicher
Höhe befindliche
Lagerplatte 235 geschoben wird, welche daneben angeordnet
ist, beispielsweise eine Transportunterlage. Die Kante der Lagerplatte 235,
welche dem Wagen 203 zugewandt ist, kann beispielsweise
abgeschrägt,
abgerundet oder ähnliches
sein. Wenn, wie oben beschrieben, das Faserband auf einer Ablageplatte
(Bodenplatte 18) abgelegt wurde, welche auf dem Förderband 233 aufliegt,
kann die Platte gemeinsam mit dem Faserbandstoss auf eine benachbarte
Lagerung geschoben werden, wobei die Platte 235 weggelassen
werden kann, wenn dies erwünscht
ist. Eine Abdeckplatte 16 kann sodann auf der Oberseite
des Faserbandstoßes 2041 auf der Lagerplatte 235 (und/oder
der Ablageplatte, wenn diese vorhanden ist) angeordnet und das Faserband
danach beispielsweise in der Weise, welche unter Verweis auf 4A bis 4E beschrieben
wurde, einschließlich
der Lagerplatte 235 oder, wenn diese vorhanden ist, der
Ablageplatte (wobei diese in jedem Fall als Bodenplatte 18 wirken)
und der Deckplatte komprimiert und verschnürt werden.
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Der
Motor ist ein Elektromotor mit veränderlicher Geschwindigkeit,
welcher den Wagen 203 in ruckfreier bzw. im wesentlichen
ruckfreier Weise , das bedeutet gleitend, antreibt. Die Geschwindigkeit zwischen
dem Beschleunigen und dem Abbremsen ist konstant. Dadurch wird gewährleistet,
dass der Faserbandstoss 204 sowohl bei der Rückwärts- und Vorwärtsbewegung
in dem Ablagebereich 208 gemäss 6a und 6b als
auch bei der Bewegung aus dem Ablagebereich 208 stabil
bleibt. Die Bewegungen werden derart gesteuert, dass eine möglichst hohe
Produktionsgeschwindigkeit erzielt wird, ohne dass der Faserbandstoss
verrutscht oder gar kippt.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
mit kannenloser Ablage, welches in
7 dargestellt
ist, ist auf dem Wagen
203 eine Hubplattform
236 eingerichtet,
beispielsweise eine Platte, welche an Halteelementen in einer beispielsweise
durch
DE 44 07 849 A1 an
sich bekannten Weise angebracht und in der Richtung der Pfeile O,
P eingestellt werden kann. Auf dem Wagen
203 ist ein Lagerungselement
237 vorgesehen,
beispielsweise ein Pfosten, an welchem eine Schiebevorrichtung
238 mittels
eines geeignet gesteuerten Antriebselements
239, beispielsweise eines
Druckluftzylinders, Schneckentriebs oder ähnlichem, angebracht ist. Jedes
Mal, wenn eine Endposition erreicht wird, wird die Plattform
236 in
Richtung P um etwa eine Faserbanddicke, beispielsweise 10 mm, nach
unten verstellt. Wenn die Ablage des Faserbandbündels
204 auf der
Oberfläche
der Hubplattform
236 vollendet wurde, wird die Schiebevorrichtung
238 in
der Richtung des Pfeils S gegen das Faserbandbündel
204 bewegt, so
dass das Faserbandbündel
204 infolge
eines direkten Kontaktdrucks durch die Schiebevorrichtung
238 von
der Hubplattform
206 auf die Lagerplatte
235 gedrückt wird.
Die Lagerplatte
235 ruht auf einem Gestell
240 oder ähnlichem
und kann gemeinsam mit dem Faserbandstoss
204 von der Oberfläche des
Gestells
240 abgenommen werden. Optional kann während der
Ablage eine Platte (Bodenplatte), welche während der Ablage auf der Plattform
236 aufgenommen
ist und welche gemeinsam mit dem Faserbandstoss auf das Gestell
240 bzw.
auf die Lagerplatte
235 gedrückt werden kann, stattdessen
bzw. gleichfalls als Lagerplatte
235 verwendet werden.
Eine Abdeckplatte kann auf dem Faserbandstoß
2041 angeordnet
werden, und eine Kompressionskraft kann auf den Faserbandstoss
2041 zwischen der Abdeckplatte und der
Lagerplatte
235 bzw. der Ablageplatte (welche in jedem
Fall als Bodenplatte
218 wirken) ausgeübt werden, gefolgt von dem
Verschnüren
des Faserbandstosses
2041 mit der
Abdeckplatte und der Bodenplatte
218 in der Weise, welche
oben unter Verweis auf
4A bis
4E beschrieben
wurde.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
von 8 ist eine Hubplatte 241 vorgesehen,
welche mithilfe von Hubelementen 242a, 242b, beispielsweise
gesteuerten Druckluftzylindern, in Richtung der Pfeile T, U und V,
W angehoben und abgesenkt werden kann. Auf der Oberfläche der
Hubplatte 241 ist ein Förderband 243 vorgesehen,
dessen Bandabschnitte in Richtung der Pfeile X, Y durch einen Antriebsmotor
und eine Steuereinrichtung (nicht dargestellt) bewegt werden können. Während der
Ablage wird der obere Abschnitt 243a des Bands in der Richtung
der Pfeile X, Y unter dem Drehteller 202 rückwärts und
vorwärts bewegt.
Nachdem das Faserband in Form eines Faserbandstosses 204 auf
dem oberen Abschnitt 243a des Bands abgelegt wurde, wird
der Antriebsmotor durch die Steuereinrichtung derart gesteuert,
dass der obere Abschnitt 243a des Bands den Faserbandstoss 204 aus
dem Ablagebereich 208 unter dem Drehteller 202 heraus
bewegt und diesen auf einer Lagerfläche 235 ablädt. Optional
kann das Faserband, wenn dies erwünscht ist, in analoger Weise
zu derjenigen, welche unter Verweis auf die 6A, 6B und 7 oben
beschrieben wurde, auf einer Ablageplatte (Bodenplatte 18)
abgelegt werden, welche auf dem Band 243 aufgenommen ist,
welche sodann mit dem Faserbandstoss zu dem benachbarten Lagergestell 240 (welches
optional mit einer Lagerfläche 235 versehen
ist) überführt wird.
Der abgeladene Faserbandstoss 2041 kann
sodann unter Zuhilfenahme einer Abdeckplatte komprimiert und verschnürt werden,
wie dies unter Verweis auf die vorangehenden Figuren der Zeichnung
beschrieben ist.
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Die 6A, 6B, 7 und 8 stellen
Ausführungsbeispiele
dar, bei welchen das Faserband ohne Verwendung einer Kanne auf einer Oberfläche abgelegt
wird, das bedeutet, dass die Oberfläche, auf welcher das Faserband
abgelegt wird, im wesentlichen nicht eingeschlossen ist, im Gegensatz
zu Anordnungen, bei welchen das Faserband auf einer Bodenplatte
abgelegt wird, welche in einer Faserbandkanne angeordnet ist. Ein
Vorteil derartiger kannenloser Verfahren ist, dass, während sich
dieser in der Strecke befindet, bereits ein Druck auf den Faserbandstoss 204 ausgeübt werden
kann, welcher dadurch vorkomprimiert wird. Auf die Verwendung von Kannen
kann bei diesen Ausführungsbeispielen
vollständig
verzichtet werden.
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In
Anbetracht der zuvor erwähnten
schriftlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist für Fachkundige
leicht zu ersehen, dass die vorliegende Erfindung für eine breites
Anwendungsgebiet und entsprechende Verwendung geeignet ist. Sowohl
viele andere Ausführungsbeispiele
und Anpassungen der vorliegenden Erfindung als die hier beschriebenen
als auch viele Änderungen,
Abwandlungen und äquivalente
Anordnungen sind aus der vorliegenden Erfindung und der vorangehenden
Beschreibung ersichtlich oder werden dadurch plausibel nahegelegt, ohne
von Prinzip oder dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Dementsprechend sei bemerkt, dass, obgleich die vorliegende Erfindung
hier in Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsbeispielen genau beschrieben
wurde, die vorliegende Offenbarung lediglich zur Erläuterung und
beispielhaften Darstellung der vorliegenden Erfindung dient und
lediglich zu dem Zweck verfasst wurde, eine vollständige und
nachvollziehbare Offenbarung der Erfindung zu liefern. Die vorangehende Offenbarung
soll die vorliegende Erfindung weder beschränken oder in anderer Weise
derartige andere Ausführungsbeispiele,
Anpassungen, Änderungen, Abwandlungen
und äquivalente
Anordnungen ausschliessen, noch soll sie derart ausgelegt werden, sondern
vielmehr wird die vorliegende Erfindung lediglich durch die beigefügten Ansprüche und
deren Äquivalente
beschränkt.