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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fasersortierung bzw. -selektion
eines Faserverbandes aus Textilfasern, insbesondere zum Kämmen,
der über Zuführmittel einer Fasersortierungseinrichtung, insbesondere
Kämmeinrichtung, zugeführt wird, bei der Klemmvorrichtungen
vorgesehen sind, die den Faserverband im Abstand zu seinem freien
Ende klemmen und mechanische Mittel vorhanden sind, welche eine
Kämmwirkung von der Klemmstelle zum freien Ende des Faserverbandes
erzeugen, wobei zur Abnahme des gekämmten Fasermaterials
ein umlaufendes Mittel vorhanden ist, das auf seiner Peripherie
mit luftdurchlässigen Öffnungen versehen ist und
wenigstens ein Teilbereich des Innenraumes mit einer Unterdruckquelle
verbunden ist.
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In
der Praxis dienen Kämmmaschinen dazu, Baumwollfasern oder
Wollfasern von darin enthaltenen natürlichen Verunreinigungen
zu befreien und die Fasern des Faserbandes zu parallelisieren. Zu diesem
Zweck wird ein vorbereitetes Faserband zwischen den Backen der Zangenanordnung
derart geklemmt, dass eine bestimmte Teillänge der Fasern
an der Vorderseite der Backen als sogenannter Faserbart übersteht.
Mittels der mit einer Nadel- oder Zahngarnitur besetzten Kämmsegmente
der rotierenden Kämmwalze wird dieser Faserbart gekämmt und
damit gereinigt. Die Abzugseinrichtung besteht in der Regel aus
zwei gegensinnig rotierenden Walzen, welche den gekämmten
Faserbart erfassen und weiterfördern. Der bekannte Baumwollkämmprozess ist
ein diskontinuierlicher Prozess. Während eines Kammspiels
werden sämtliche Aggregate und deren Antriebe und Getriebe
beschleunigt, abgebremst und teilweise wieder reversiert. Bei hohen
Kammspielzahlen ergeben sich hohe Beschleunigungen. Besonders durch
die Kinematik der Zangen, das Getriebe für die Zangenbewegung
und das Getriebe für die Pilgerschrittbewegung der Abreißwalzen
wirken hohe Beschleunigungskräfte. Die auftretenden Kräfte und
Belastungen erhöhen sich bei Kammspielzahlerhöhung.
Die bekannte Flachkämmmaschine hat eine Leistungsgrenze
mit ihren Kammspielzahlen erreicht, die eine Produktivitätserhöhung
verhindert. Weiterhin verursacht die diskontinuierliche Arbeitsweise Schwingungen
in der gesamten Maschine, welche dynamische Wechselbelastungen erzeugen.
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Aus
der
WO 2006/012758
A ist eine Kämmmaschine bekannt, bei der ein von
zwei Abzugswalzen abgezogenes Faserpaket diskontinuierlich auf eine
nachfolgende Siebtrommel unter dem Einfluss einer Luftströmung
abgegeben und an das Ende des bereits gebildeten Faservlieses angesetzt
wird (Lötung). Das vordere Ende des von den Abzugswalzen geförderten
Faserpaketes wird dabei in Richtung Siebtrommel verschoben. Auch
die Siebtrommel führt eine Drehrichtung im Uhrzeigersinn
aus. Innerhalb der Siebtrommel ist ein drehbarer Zylinder mit zwei Öffnungen
angeordnet, die in Verbindung mit der Drehbewegung des Zylinders
dafür sorgen, dass das vordere Ende des Faserpaketes in
Drehrichtung der Siebtrommel ausgelenkt wird, während das
hintere Ende des Faserpaketes nach seiner Freigabe durch die Abzugswalzen
auf der Siebtrommel zur Ablage kommt. Nachteilig ist der hohe anlagemäßige Aufwand.
Insbesondere stört, dass eine hohe Produktion nicht möglich
ist. Die Drehgeschwindigkeit der Abzugswalzen, die die Faserpakete
abfördern, ist auf den vorgelagerten langsamen Kämmprozess
abgestimmt und durch diesen begrenzt. Ein weiterer Nachteil besteht
darin, dass jedes Faserpaket durch das Abzugswalzenpaar geklemmt
und gefördert wird. Durch die Drehung der Abzugswalzen ändert
sich der Klemmpunkt ständig, d. h. zwischen den klemmenden
Walzen und dem Faserpaket ist ständig eine relative Bewegung
vorhanden. Alle Faserpakete müssen das eine Abzugswalzenpaar
nacheinander durchlaufen, was eine weitere erhebliche Beschränkung
der Produktionsgeschwindigkeit bedeutet.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile
vermeidet, die insbesondere auf einfache Art eine wesentlich gesteigerte
Produktionsmenge pro Stunde (Produktivität) ermöglicht
und bei hoher Produktionsgeschwindigkeit eine sichere Abnahme und
Lötung erlaubt.
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Die
Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1.
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Dadurch,
dass die Funktionen Klemmen und Bewegung der auszukämmenden
Faserpakete auf einer rotierenden Walze verwirklicht sind, werden – im
Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung – ohne große
Massenbeschleunigungen und Reversierbewegungen hohe Arbeitsgeschwindigkeiten
(Kammspielzahlen) erzielt. Insbesondere erfolgt eine kontinuierliche
Arbeitsweise. Bei Einsatz einer schnellrotierenden Walze wird eine
ganz erheblich gesteigerte stündliche Produktion (Produktivität)
erreicht, die in der Fachwelt bisher nicht für möglich
gehalten wurde. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die rotatorische
Drehbewegung der Walze mit der Vielzahl der Klemmvorrichtungen zu
einer ungewöhnlich schnellen Zuführung einer Vielzahl
von Faserpaketen pro Zeiteinheit zu der Abnahmewalze führt.
Insbesondere die hohe Drehgeschwindigkeit der Walze ermöglicht
die wesentliche Produktionssteigerung. Die Faserpakete werden – im
Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung – durch eine Vielzahl
von Klemmvorrichtungen gehalten und unter Rotation transportiert.
Der Klemmpunkt an den jeweiligen Klemmvorrichtungen bleibt daher
bis zur Übergabe der Faserpakete an die Abnahmewalze konstant.
Eine relative Bewegung zwischen Klemmvorrichtung und Faserpaket
beginnt erst, nachdem das Faserpaket von der Abnahmewalze (Lötwalze)
erfasst ist und außerdem die Klemmung aufgehoben ist. Dadurch,
dass für die Faserpakete eine Vielzahl von Klemmvorrichtungen
zur Verfügung stehen, können in besonders vorteilhafter Weise
kurz nacheinander und in schneller Folge Faserpakete an die Lötwalze
herangeführt werden, ohne dass unerwünschte Zeitverzögerungen
aufgrund nur einer einzigen Zuführvorrichtung bestehen.
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Die
Ansprüche 2 bis 74 haben vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung zum Inhalt.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand von zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 perspektivisch
schematisch eine Einrichtung zum Kämmen von Fasermaterial,
umfassend eine Kämmereivorbereitungseinrichtung, eine Rotorkämmmaschine
und eine Faserbandablageeinrichtung,
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2 schematisch
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rotorkämmmaschine
mit zwei Walzen,
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3 perspektivisch
die Rotorkämmmaschine gemäß 2 mit
zwei Kurvenscheiben,
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4a, 4b die
zweite Walze (Kämmrotor) und die Abnahmewalze für
Gegenlauflöten (4a) und
für Gleichlauflöten (4b),
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5a bis 5c schematisch
Funktionsablauf bei der Übergabe bzw. Abnahme des gekämmten
Faserpaketes auf die bzw. durch die besaugte Abnahmewalze,
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6 Lagerung
der Lötwalze auf konzentrischer Bahn zur Kämmrotorachse,
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7a bis 7d Darstellung
veränderbarer Überlappungslänge, abhängig
von der Relativgeschwindigkeit zwischen Lötwalze und Kämmrotor,
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8 zwei
der Lötwalze zugeordnete Andruckwalzen als Vliesverfestigungselemente,
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9 ein
der Lötwalze zugeordneter endlos umlaufender Riemen als
Vliesverfestigungselement,
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10 der
Lötwalze zugeordnet ein Abschirmelement, Abdeckelemente/Verschalungen
und Luftleitelemente,
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11 Abnahme
des Fasermaterials von der Lötwalze mittels Walzenpaar,
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12 Abnahme
des Fasermaterials von der Lötwalze mittels definierter
Klemmlinie zur Lötwalze,
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13 Abnahme
des Fasermaterials von der Lötwalze mittels Überdruckbereich,
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14 Abnahme
des Fasermaterials von der Lötwalze mittels durchströmten
Düsen,
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15 ein
dem Kämmrotor als Lötelement zugeordnetes Förderband,
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16 eine
Rotorkämmmaschine wie 2, bei der
den Klemmvorrichtungen Ansaugeinrichtungen zugeordnet sind,
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17 schematisch
Seitenansicht einer weiteren Ausbildung der Rotorkämmmaschine,
bei der an der ersten Walze (Wenderotor) Gegenelemente gegenüberliegend
angeordnet sind und der Faserverband (Faserpaket) angesaugt ist
und
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18 schematisch
Seitenansicht einer dritten Ausbildung der Rotorkämmmaschine,
bei der Kämmelemente innerhalb des Kämmrotors
angeordnet sind.
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Gemäß 1 weist
eine Kämmereivorbereitungsmaschine 1, eine bandgespeiste
und watteabgebende Spinnereimaschine und zwei parallel zueinander
angeordnete Einlauftische 4a, 4b (Gatter) auf, wobei
unterhalb der Einlauftische 4a, 4b jeweils zwei Reihen
von Kannen 5a bzw. 5b mit (nicht dargestellten)
Faserbändern angeordnet sind. Die von den Kannen 5a, 5b abgezogenen
Faserbänder gelangen nach Umlenkung in zwei hintereinander
angeordnete Streckwerke 6a, 6b der Kämmereivorbereitungsmaschine 1.
Von dem Streckwerk 6a wird das gebildete Faserbandvlies über
den Vliestisch 7 geführt und am Ausgang des Streckwerkes 6b mit
dem dort erzeugten Faserbandvlies übereinandergelegt und
zusammengeführt. Durch die Streckwerke 6a und 6b werden
jeweils mehrere Faserbänder zu einer Watte zusammengefasst
und gemeinsam verstreckt. Mehrere verstreckte Watten (im gezeigten
Beispiel zwei Watten) werden durch Aufeinanderlegen doubliert. Die dadurch
gebildete Watte wird direkt in die Zuführeinrichtung (Speiseelement)
der nachgeschalteten Rotorkämmmaschine 2 eingeleitet.
Der Fasermaterialfluss wird nicht unterbrochen. Am Ausgang der Rotorkämmmaschine 2 wird
das gekämmte Faservlies abgegeben, durchläuft
unter Bildung eines Kammbandes einen Trichter (sh. 10a)
und wird in einer nachgeschalteten Faserbandablageeinrichtung 3 abgelegt.
Mit A ist die Arbeitsrichtung bezeichnet.
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Zwischen
der Rotorkämmmaschine 2 und der Bandablageeinrichtung 3 kann
ein Regulierstreckwerk 50 (sh. 2) angeordnet
sein. Dadurch wird das Kammband verstreckt.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung ist mehr als eine Rotorkämmmaschine 2 vorgesehen.
Sind beispielsweise zwei Rotorkämmmaschinen 2a und 2b vorhanden,
dann können die beiden abgegebenen Kammbänder 17 gemeinsam
das nachgeordnete Regulierstreckwerk 50 durchlaufen und
als ein verstrecktes Kammband in der Bandablageeinrichtung 3 abgelegt
werden.
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Die
Bandablageeinrichtung 3 umfasst einen rotierenden Ablagekopf 3a,
von dem das Kammband in einer Kanne 3b oder (in nicht dargestellter
Weise) auch als kannenlose Faserbandpackung abgelegt werden kann.
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2 zeigt
eine Rotorkämmmaschine 2 mit einer Zuführeinrichtung 8 umfassend
eine Speisewalze 10 und eine Speisemulde 11, mit
erster Walze 12 (Wenderotor), zweiter Walze 13 (Kämmrotor),
einer Abnahmeeinrichtung 9 umfassend eine Abnahmewalze 14 und
ein Wanderdeckelkämmaggregat 15. Die Drehrichtungen
der Walzen 10, 12, 13 und 14 sind
mit gebogenen Pfeilen 10a, 12a, 13a bzw. 14a bezeichnet.
Die eingespeiste Faserwatte ist mit 16 und das abgegebene
Faservlies ist mit 17 bezeichnet. Die Walzen 10, 12, 13 und 14 sind
einander nachgelagert. Der Pfeil A gibt die Arbeitsrichtung an.
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Die
erste Walze 12 ist im Bereich ihres äußeren
Umfanges mit einer Mehrzahl von ersten Klemmvorrichtungen 18 versehen,
die sich über die Breite der Walze 12 erstrecken
(sh. 3) und jeweils aus Oberzange 19 (Greifelement)
und Unterzange 20 (Gegenelement) bestehen. Die Oberzange 19 ist
an ihrem einen, dem Mittelpunkt bzw. der Drehachse der Walze 12 zugewandten
Endbereich jeweils an einem Drehlager 24a drehbar angelenkt,
das an der Walze 12 angebracht ist. Die Unterzange 19 ist
entweder ortsfest oder beweglich an der Walze 12 angebracht. Das
freie Ende der Oberzange 19 ist dem Umfang der Walze 12 zugewandt.
Die Oberzange 19 und die Unterzange 20 arbeiten
derart zusammen, dass sie einen Faserverband 16, 301 , 302 zu
greifen (Klemmen) und loszulassen vermögen.
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Die
zweite Walze 13 ist im Bereich ihres äußeren
Umfanges mit einer Mehrzahl von zweiteiligen Klemmeinrichtungen 21 versehen,
die sich über die Breite der Walze 13 erstrecken
(sh. 3) und jeweils aus Oberzange 22 (Greifelement)
und Unterzange 23 (Gegenelement) bestehen. Die Oberzange 22 ist
an ihrem einen, dem Mittelpunkt bzw. der Drehachse der Walze 13 zugewandten
Endbereich jeweils an einem Drehlager 24b drehbar angelenkt,
das an der Walze 13 angebracht ist. Die Unterzange 23 ist entweder
ortsfest oder beweglich an der Walze 13 angebracht. Das
freie Ende der Oberzange 22 ist dem Umfang der Walze 13 zugewandt.
Die Oberzange 22 und die Unterzange 23 arbeiten
derart zusammen, dass sie einen Faserverband 302 , 303 zu greifen (Klemmen) und loszulassen
vermögen (5a bis 5c). Bei
Walze 12 sind am Walzenumfang zwischen Speisewalze 10 und
zweiter Walze 13 die Klemmvorrichtungen 18 geschlossen
(sie klemmen nicht dargestellte Faserpakete an einem Ende fest), und
zwischen zweiter Walze 13 und Speisewalze 10 sind
die Klemmvorrichtungen 18 offen. In Walze 13 sind
am Walzenumfang zwischen erster Walze 12 und Abnehmer 14 die
Klemmvorrichtungen 21 geschlossen (sie klemmen nicht dargestellte
Faserpakete an einem Ende fest) und sind die Klemmvorrichtungen 21 zwischen
Abnehmer 14 und erster Walze 12 offen. Mit 50 ist
ein Streckwerk, z. B. Regulierstreckwerk, bezeichnet. Das Streckwerk 50 ist zweckmäßig
oberhalb des Ablagekopfes 3a angeordnet. Mit 51 ist
ein angetriebener Steigförderer, z. B. Förderband,
bezeichnet. Zur Förderung kann auch ein nach oben geneigtes
Metallblech o. dgl. verwendet werden.
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Nach 3 sind
zwei ortsfeste Kurvenscheiben 25 und 26 vorgesehen,
die sich die Walze 12 mit den ersten Klemmvorrichtungen 18 bzw.
die Walze 13 mit den zweiten Klemmvorrichtungen 21 in
Richtung der Pfeile 12a bzw. 13a gedreht werden.
Die belasteten Oberzangen 19 und 22 sind im Zwischenraum
zwischen dem Außenumfang der Kurvenscheiben 25 bzw. 26 und
den Innenmantelflächen der Walzen 12 bzw. 13 angeordnet.
Durch die Drehung der Walzen 12 und 13 um die
Kurvenscheiben 25 bzw. 26 werden die Oberzangen 19 und 22 um
die Drehachsen 21 bzw. 24 gedreht. Auf diese Weise
wird die Öffnung und Schließung der ersten Klemmvorrichtungen 18 und
der zweiten Klemmvorrichtungen 21 verwirklicht.
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Entsprechend 4a sind
die Drehrichtungen 13a und 14a der Walze 13 bzw.
des Abnehmers 14 gleichgerichtet (beide in Richtung des
Uhrzeigersinns). Dadurch wird ein Gegenlauflöten verwirklicht. Die
gekämmten Faserpakete 304 sind auf der Mantelfläche
des Abnehmers dachziegelartig übereinandergelegt. Im Innenraum
des Abnehmers 14 ist ein ortsfestes Abschirmelement 33 vorhanden.
Die Mantelfläche des Abnehmers 14 weist luftdurchlässige Öffnungen
auf. Dadurch, dass im Raum zwischen Abnehmer 14 und Innenmantelfläche
ein Unterdruck-p angelegt ist, werden die Faserpakete 303 von der Walze 13 auf die
Außenmantelfläche des Abnehmers 14 gesaugt.
Außerhalb des Abschirmelements 33, d. h. im Bereich
ohne Unterdruck, können die Faserpakete 304 von
der Außenmantelfläche des Abnehmers 14 abgelöst
werden.
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Gemäß 4b sind
die Drehrichtungen 13a und 14a der Walze 13 bzw.
des Abnehmers 14 einander entgegengerichtet. Dadurch wird
ein Gleichlauflöten verwirklicht. Die gekämmten
Faserpakete 303 werden von der
Walze 13 durch den Abnehmer 14 im wesentlichen
auf die zu der Ausbildung gemäß 4a erläuterte
Weise abgenommen. Dem Abnehmer 14 ist ein Bandtrichter 34 nachgeschaltet,
in den die einander überlappenden Faserpakete 304 eintreten und als Kammzugband 35 austreten
bzw. abgezogen werden.
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Durch
Variation zwischen Gleichlauflöten (4b) und
Gegenlauflöten wird die Häkcheneinrichtung (Kopf-
und Schlepphäkchen) verändert und kann je nach
Anforderungen festgelegt werden.
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Es
kann ein Teil der Innenmantelfläche der Lötwalze 14 durch
das Abschirmelement 33 abgedichtet werden.
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Der
Abstand der Abschirmelemente 33 zur Lötwalze 14 soll
möglichst klein sein, z. B. 0,3 mm in radialer Richtung.
Bei der Verwendung von Gleitdichtungen ist ein Abstand von 0 mm
möglich.
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Zur
Arbeitsweise und Funktionsfolge der erfindungsgemäßen
Vorrichtung:
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Wattenbereitung
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Mehrere
Bänder werden zu einer Watte 16 zusammengelegt
und gemeinsam verstreckt. Mehrere Watten 16 können
durch Aufeinanderlegen doubliert werden. Die entstandene Watte 16 wird
direkt in das Speiseelement 10 der Rotorkämmmaschine 2 eingeleitet.
Der Materialfluss wird nicht durch einen Wickel unterbrochen.
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Speisen
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Die
vorgelagerte Watte 16 wird im Gegensatz zur Flächenkämmmaschine
kontinuierlich mittels Förderelement gespeist. Der Speisebetrag
bestimmt sich durch die Länge geförderter Watte 16 zwischen
zwei Schließzeitpunkten der Zangen 18 (Wendezangen)
des ersten Rotors 12 (Wenderotor).
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Klemmen 1
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Der
aus der Watte 16 herausragende und ausgerichtete Faserbart
wird von einer Klemmzange 18 (Wendezange) des ersten Rotors 12 (Wenderotor) geklemmt.
Die Klemmzange 18 des ersten Rotors 12 übernimmt
die Funktion des Abreißens.
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Abziehen
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Durch
die Rotation des Wenderotors 12 mit den darauf befindlichen
Wendezangen 18 wird der geklemmte Faserbart aus der Wattenvorlage
abgezogen. Dabei muss auf die Watte 16 eine Rückhaltekraft
wirken, so dass die von der Wendezange 8 ungeklemmten Fasern
in der Watte 16 zurückgehalten werden. Die Rückhaltekraft
wird durch das Förderelement der Speisung bzw. durch zusätzliche
Mittel wie eine Speisemulde oder ein Fixkamm aufgebracht. Die Elemente,
die die Rückhaltekraft erzeugen, übernehmen die
Funktion des Fixkammes.
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Klemmen 2
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Der
Faserbart wird ausgerichtet und an die Klemmzange 21 (Kämmzange)
des zweiten Rotors 13 (Kämmrotor) übergeben.
Der Abstand zwischen Wendezangenklemmlinie und der Kämmzangenklemmlinie
im Schließzeitpunkt der Kämmzange 21 bestimmt
das Ecartement.
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Kämmen
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Der
aus der Kämmzange 21 herausragende Faserbart enthält
ungeklemmte Fasern, die mittels Kämmen ausgetragen werden.
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Übergabe an die bzw. Abnahme
durch die Abnahmewalze (Lötwalze)
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In
den 5a bis 5c ist
schematisch der Funktionsablauf bei der Übergabe des ausgekämmten
Faserpaketes 303 von der Walze 13 an
die besaugte Abnahmewalze 14 bzw. die Abnahme des ausgekämmten
Faserpaktes 303 von der Walze 13 durch
die besaugte Abnahmewalze 14 dargestellt. Es ist in zeitlicher
Abfolge nacheinander gezeigt: Nach 5a Transport
des Faserpaketes 303 durch die Walze 13 in
Richtung 13a in den Ansaugbereich der Abnahmewalze 14 unter
Klemmung des geklemmten Endes 30'' des gekämmten
Faserpaketes 303 durch die geschlossene
Klemmvorrichtung 21 aus Oberzange 22 und Unterzange 23.
Gemäß 5b Ansaugen
des freien Endes 30' durch die Abnahmewalze 14 und
Ablage des freien Endes 30' auf der Mantelfläche
der Abnahmewalze 14 unter weiterer Klemmung des geklemmten
Endes 30''. Entsprechend 5c Aufhebung
der Klemmung des geklemmten Endes 30'' durch Öffnung
der Klemmvorrichtung 21, d. h. Abheben der Oberzange 22 in
Richtung P von der Unterzange 23. Die 5a bis 5c zeigen
die Abnahme des Faserpaketes 303 beim
Gegenlauflöten (sh. 4a). Mit
B sind Saugströme bezeichnet.
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Löten
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Der
ausgekämmte Faserbart 303 wird
auf eine Abnahmewalze 14 abgelegt. Die besaugte und luftdurchlässige
Oberfläche der Abnahmewalze 14 veranlasst den
Faserbart dazu sich gestreckt auf der Abnahmewalze 14 abzulegen.
Die Faserbärte werden dachziegelartig überlappend
aufeinandergelegt und bilden ein Vlies 17 aus Faserpaketen 304 .
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Vliesabführung und Kammbandbildung
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An
einer unbesaugten Stelle auf der Abnahmewalze wird das Vlies 17 von
der Abnahmewalze 14 entnommen und in einen Trichter 34 geleitet.
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Kammbandführung
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Das
entstandene Kammband kann doubliert und verstreckt (Streckwerk 50)
werden und wird dann mittels Kannenstock 3a z. B. in eine
Kanne 3b oder (nicht dargestellt) als kannenlose Faserbandpackung abgelegt.
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Nach 6 ist
die Lötwalze 14 auf einer konzentrischen Bahn
zur Achse der Walze 13 (Kämmrotorwalze) gelagert.
Dazu sind zwei drehhebelartige Halteelemente 36a, 36b (nur 36a gezeigt)
vorgesehen, deren eines Ende 36' der Achse der Lötwalze 14 und
deren anderes Ende 36'' der Achse der Walze 13 lagernd
zugeordnet ist. Der Abstand a zwischen der Mantelfläche
der Lötwalze 14 und der Mantelfläche der
Walze 13 (Kämmrotor) ist (auf nicht dargestellte Weise)
einstellbar. Die Hebelelemente 36a, 36b sind in
Richtung Q, R um die Achse der Walze 13 drehbar.
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Wie
die 4a, 4b und 7a, 7b zeigen,
werden an der Lötwalze 14 die gekämmten Faserpakete 304 überlappend übereinandergelegt (Lötvorgang).
Die Überlappungslänge I1 bzw.
II2 ist gemäß 7a, 7b einerseits
und 7c, 7d andererseits abhängig
von der Relativgeschwindigkeit zwischen Lötwalze 14 und
Walze 13 (Kämmrotor) einstellbar. Durch Variation
der Überlappungslänge lassen sich das Vliesgewicht
und die Gleichmäßigkeit (CV-Werte) verändern.
Dies kann z. B. materialangepasst erfolgen.
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Gemäß 8 und 9 wirken
Vliesverfestigungselemente mit der Lötwalze 14 zusammen.
Die Vliesverfestigungselemente sind zwischen der Übergabestelle
vom Kämmrotor 13 auf die Lötwalze 14 und
der Übergabestelle von der Lötwalze 14 an
die Stelle, an der das Material 304 von
der Lötwalze 14 heruntergenommen wird, positioniert.
Es können ein Vliesverfestigungselement oder mehrere Elemente verwendet
werden. Bei der Verwendung mehrerer Vliesverfestigungselemente kann
z. B. der Abstand der Elemente zur Lötwalze 14 in
Materialflussrichtung stetig geringer werden. Die Gestaltung der Vliesverfestigungselemente
kann unterschiedlich sein. Es können z. B. Andruckwalzen 37, 38 (8) oder
umlaufende Riemen 39 (9) verwendet
werden. Die Oberfläche der Vliesverfestigungselemente kann
unterschiedlich gestaltet sein. Verwendet werden können
z. B. Garnituren, gerändelte oder gummierte Oberflächen
oder Vollwalzen. Die Vliesverfestigungselemente weisen die gleiche
Geschwindigkeit auf wie die Lötwalze 14.
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Nach 10 sind
an der Außenmantelfläche der Lötwalze 14 Abdeckelemente 40, 41 (Verschalungen)
vorgesehen. Die Abdeckelemente 40, 41 (Verschalungen)
können z. B. im Unterdruckbereich positioniert sein, um
die benötigte Luftmenge zu reduzieren. Die Abdeckelemente 40, 41 (Verschalungen)
bzw. Teile der Verschalungen können antistatisch ausgebildet
sein. Weiterhin sind an der Außenmantelfläche
der Lötwalze Luftleitelemente 42, 43 vorgesehen.
Die Luftleitelemente 42, 43 können z.
B. im Zwickelbereich zwischen Kämmrotor 13 und
Lötwalze 14 angebracht werden. Sie können
jedoch auch an verschiedenen Stellen über den Lötwalzenumfang,
an der Stelle, an der das Material von der Lötwalze 14 heruntergenommen
wird oder zwischen den Abdeckelementen 40, 41 und
der Lötwalze 14 angebracht sein. Mit 52 ist
ein Abschirmelement und mit 53 ist eine Abnahmewalze bezeichnet.
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Die
Abnahme des Materials 304 von der
Lötwalze 14 kann über (nicht gezeigte)
Abstreifer oder Schaber, mittels eines Walzenpaares 44a, 44b (11),
mittels einer (nicht gezeigten) Unterdruckwalze, mittels einer Walze 45 mit
definierter Klemmlinie (12, z.
B. federbelastet) zur Lötwalze 14, mittels eines Überdruckbereiches 46 (13)
in der Lötwalze 14 oder mittels durchströmter
Düsen 47 (14), mit
denen das Vlies von der Lötwalze 14 getrennt wird,
erfolgen.
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Die
Verwendung einer Walze 45 mit definierter Klemmlinie zur
Abnahme des Materials 304 ermöglicht
den Verzicht auf Abschirmelemente in der Innenmantelfläche
der Lötwalze 14.
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Die
Abdeckelemente 40, 41, Luftleitelemente 42, 43,
Abschirmelemente 33 und Vliesverfestigungselemente 37, 38, 39 sind
austauschbar und bezüglich ihrer Position zur Lötwalze 14 einstellbar.
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Gemäß 15 ist
das Lötelement als perforiertes Förderband 48 ausgebildet,
welches an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. Je nach geometrischer
Gestaltung des Förderbandes 48 kann der Abnahmebereich
enger an den Kämmrotor 13 positioniert werden
als bei Verwendung einer Lötwalze 14. Je nach
geometrischer Gestaltung des Förderbandes 48 kann
ein längerer Übergabebereich zwischen Kämmrotor 13 und
Förderband 48, welches als Lötelement
eingesetzt wird, realisiert werden. Dies wird z. B. bei Verwendung von
zwei Riemenumlenkwalzen 49a, 49b positioniert
am Rotorumfang (Umfang der Walze 13) ermöglicht.
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Der
Lötwalze 14 kann eine Streckeinrichtung 50 nachgeschaltet
sein (sh. 2). Das Streckwerk 50 kann
geregelt oder ungeregelt sein. Verstreckt werden kann ein Vlies
oder ein Band.
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Vor
dem Streckwerk kann eine Vorrichtung zum Verbreitern des Vlieses
mit dem Ziel der Reduzierung des Quadratmetergewichtes des Vlieses
eingesetzt werden. In entsprechender Weise kann vor dem Streckwerk 50 eine
Vorrichtung zum Verbreitern des Bandes mit dem Ziel der Reduzierung
des Quadratmetergewichtes des Bandes eingesetzt werden. Der Lötwalze 14 können
weiterhin eine bandbildende Vorrichtung 34 (4a)
und eine Bandablageeinrichtung 3 (1) nachgeschaltet
sein.
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16 zeigt
eine Rotorkämmmaschine wie 2, bei der
den Klemmvorrichtungen 18 der ersten Walze 12 und
den Klemmvorrichtungen 21 der zweiten Walze 13 Ansaugeinrichtungen 52 bzw. 53 zugeordnet
sind. Nach 16 sind die drehbar gelagerten
Walzen 12 und 13 mit Klemmvorrichtungen 19, 20 bzw. 22, 23 zusätzlich
mit Saugkanälen 52 bzw. 56 (Saugöffnungen)
ausgerüstet, die im Bereich der Übergabe zwischen
der Zuführeinrichtung 8 und der Walze 12 bzw.
im Bereich der Übergabe zwischen den Walzen 12 und 13 Einfluss
auf die Ausrichtung und Bewegung der zu transportierenden Fasern
nehmen. Dadurch wird die Zeit zur Aufnahme des Fasermaterials von
der Zuführeinrichtung 8 auf die erste Walze 12 und
die Übergabe von der ersten Walze 12 auf die zweite
Walze 13 deutlich verkürzt, so dass die Kammspielzahl
erhöht werden kann. Die Saugöffnungen 52, 56 sind
innerhalb der Walze 12 bzw. 13 angebracht und
rotieren mit den Walzen. Jeder Klemmvorrichtung 19, 20 bzw. 22, 23 (Zangeneinrichtung)
ist wenigstens eine Saugöffnung zugeordnet. Die Saugöffnungen 52, 53 sind
je zwischen Greifelement (Oberzange) und Gegenelement (Unterzange)
angeordnet. Im Inneren des Rotors 12, 13 befindet
sich ein Unterdruckbereich 53 bis 55 bzw. 57 bis 59, welcher
den Saugstrom an den Saugöffnungen 52, 56 erzeugt.
Der Unterdruck kann durch den Anschluss an eine Strömungsmaschine
bereitgestellt werden. Der Saugstrom an den einzelnen Saugöffnungen 52, 56 kann
zwischen Unterdruckbereich und Saugöffnung so geschaltet
werden, dass er nur an bestimmten einstellbaren Winkelpositionen
auf dem Walzenumfang anliegt. Für die Schaltfunktion können
Ventile oder ein Ventilrohr 54, 58 mit Öffnungen 55 bzw. 59 an
den entsprechenden Winkelpositionen eingesetzt werden. Die Freigabe
des Saugstromes kann auch durch die Bewegung des Greifelements (Oberzange)
erfolgen. Weiterhin ist es möglich einen Unterdruckbereich
nur an den entsprechenden Winkelpositionen anzuordnen.
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Außerdem
kann im Bereich der Zuführeinrichtung 8 bzw. im
Bereich der Übergabe zwischen den Walzen Blasstrom eingesetzt
werden. Die Blasstromquelle (Blasdüse 39) ist
innerhalb der Speisewalze 10 angeordnet und wirkt durch
die luftdurchlässige Oberfläche der Zuführeinrichtung
bzw. Luftdurchtrittsöffnungen nach außen in Richtung
erster Walze. Außerdem kann im Bereich der Zuführeinrichtung 8 das
Element zur Erzeugung des Blasluftstromes ortsfest unmittelbar unterhalb
bzw. oberhalb der Zuführeinrichtung 8 angeordnet
sein. Im Bereich der Übergabe zwischen den Walzen 12, 13 können
die Blasstromquellen am Rotorumfang der ersten Walze 12 unmittelbar
unterhalb bzw. oberhalb jeder Zangeneinrichtung angeordnet sein.
Als Blasstromquelle können Druckluftdüsen bzw.
Luftklingen eingesetzt werden.
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Der
Saugstrom B kann nicht nur die Auslenkung, sondern auch den Trennvorgang
zwischen Watte und abzuziehenden Faserbart im Bereich der Zuführeinrichtung 8 begünstigen
und zeitlich verkürzen.
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Durch
die Anbringung von zusätzlichen Luftleitelementen 60 und
seitlichen Abschirmungen 61, 62 kann die Strömungsrichtung
beeinflusst werden bzw. die von den Rotoren mitgeschleppte Luft
abgezweigt werden. Somit kann die Zeit zur Ausrichtung weiter verkürzt
werden. Besonders bewährt haben sich ein Abschirmelement
zwischen erstem Rotor 12 und Zuführeinrichtung 8 oberhalb
der Watte und je ein Abschirmelement seitlich der Walze.
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Von
der zweiten Walze 13 gelangt das augekämmte Faserpaket 303 auf die Lötwalze 14.
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Nach 17 sind
an der ersten Walze 65 (Wenderotor) Klemmelemente 66 vorhanden,
denen als Gegenelement ein Förderband 67 gegenüberliegend
angeordnet ist und bei der der Faserverband auf der ersten Walze 65 angesaugt
ist.
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Das
Fasermaterial wird durch eine Zuführeinrichtung 68 aus
zwei zusammenarbeitenden endlos umlaufenden Förderbändern 68a, 68b in
den Spalt zwischen der Walze 65 und dem Förderband 67 eingespeist.
Durch Klemmen zwischen den Klemmelementen 66 und dem der
Walze 65 zugewandten Bandabschnitt 67a des Förderbandes 67 werden
Faserbandpakete gebildet und aus dem Spalt zwischen der Walze 65 und
dem Faserband 67 herausgeführt. Anschließend
wird jeweils ein Endbereich jedes Bandpaketes 30 durch
einen Saugluftstrom 2 eines Saugkanals 69, der
an einen Unterdruckbereich 70 angeschlossen ist, auf der
Oberfläche der Walze 65 festgehalten. Anschließend
wird der Faserverband 30 auf die zweite Walze 13 (Kämmrotor) übergeben, die
in 16 dargestellt ist. Von der zweiten Walze 13 gelangt
das ausgekämmte Fasermaterial auf die Lötwalze 14.
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Entsprechend 18 ist
eine erste Walze 12 (Wenderotor) vorgesehen, die in 16 dargestellt ist.
Der Faserverband 30 wird von der ersten Walze 12 auf
eine zweite Walze 71 (Kämmrotor) übergeben. Innerhalb
der zweiten Walze 71 rotiert eine weitere Walze 72,
die mit mehreren Kämmelementen 73 bestückt
ist. Die Walze 72 ist konzentrisch zur Achse der zweiten
Walze 71 gelagert. Die Walze 72 rotiert kontinuierlich
und gleichförmig im Gleich- oder Gegenlauf zum Kämmrotor 71.
Die Zangeneinrichtungen 74 bestehen aus Oberzange 75 und
Unterzange 76, die mit ihrem einen Ende um ein Drehlager 77 in Richtung
M, N drehbar sind. Die Zangeneinrichtungen 74 legen im
geschlossenen Zustand die geklemmten Faserbärte zum Kämmen
den Kämmelementen 73 vor. Durch die Relativbewegung
zwischen Faserbart und Kämmelement 73 wird der
Faserbart ausgekämmt. Innerhalb des Rotors 71 befindet
sich eine Putzeinrichtung, z. B. rotierende Putzwalze 78, welche
die Kämmelemente 73 reinigt. Beim Gleichlaufkämmen
ist das Drehzahlverhältnis zwischen Kämmrotor 71 und
der Walze 72 mit Kämmelementen 73 größer
eins. Vom Kämmrotor 71 gelangt das ausgekämmte
Faserpaket auf die Lötwalze 14.
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Die
Umfangsgeschwindigkeiten betragen beispielsweise für die
Speisewalze ca. 0,2 bis 1,0 m/sec, die erste Walze 12 ca.
2,0 bis 6,0 m/sec, die zweite Walze 13 ca. 2,0 bis 6,0
m/sec, den Abnehmer ca. 0,4 bis 1,5 m/sec und das Wanderdeckelaggregat ca.
1,5 bis 4,5 m/sec. Der Durchmesser der ersten Walze 12 und
der zweiten Walze 13 ist z. B. ca. 0,3 m bis 0,8 m.
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Mit
der erfindungsgemäßen Rotorkämmmaschine 2 werden über
2000 Kammspiele/min, z. B. 3000 bis 5000 Kammspiele, erreicht.
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Mit
der erfindungsgemäßen Rotorkämmmaschine
erfolgt ein mechanisches Kämmen des auszukämmenden
Fasermaterials, d. h. zum Kämmen werden mechanische Mittel
herangezogen. Es erfolgt kein pneumatisches Kämmen des
auszukämmenden Fasermaterials, d. h. zum Kämmen
werden keine Luftströme, z. B. Saug- und/oder Blasluftströme,
verwendet.
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Bei
der erfindungsgemäßen Rotorkämmmaschine
sind ununterbrochen (kontinuierlich) schnelllaufende Walzen mit
Klemmvorrichtungen vorhanden. Walzen, die mit Unterbrechungen, schrittweise oder
zwischen Stillstand und Drehung wechselnd rotieren, sind nicht verwendet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2006/012758
A [0003]