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Verfahren zum pneumatischen Andrücken des Faserbartes gegen die Nadeln
der Kammwalze und Kämmaschine zur Ausübung des Verfahrens Bei der Baumwollverarbeitung
wird das einer Kämmaschine zugeführte Faservlies von der Zange abschnittsweise als
sogenannter Faserbart einer Gruppe von Nadeln der Kammwalze zugeführt und ausgekämmt.
Dieser Vorgang entfernt sowohl den Abfall als auch die kurzen Fasern und richtet
die langen Fasern aus. Durch Zeitlupenaufnahmen des Kämmvorganges, bei dem die die
Nadelgruppe tragende Kammwalze mit großer Geschwindigkeit umläuft, wurde gefunden,
daß Luftwirbel in der Nähe des Faserbartes entstehen. Diese Verwirbelung ist besonders
deutlich, wenn sich die Nadeln dem festgelegten Faserbart nähern. Diese Verwirbelung
bewirkt ein Wegdrücken des freien Endes des Faserbartes von den Kämmnadeln, so daß
die Berührung mit diesen nicht vollkommen ist, was wahrscheinlich zum Teil auf die
Geschwindigkeit der Nadeln und der Walze sowie ebenfalls auf den Einfallwinkel der
vorderen Kante der Nadelgruppe zurückzuführen ist. Da es jedoch wesentlich ist,
soviel wie möglich kurze Fasern und andere unerwünschte Fremdkörper zu entfernen,
um eine höhere Qualität des Faservlieses zu erreichen, ist ein derartiger übelstand,
der die Wirksamkeit des Kämmvorganges herabsetzt, unerwünscht.
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Um dem Wegdrücken des freien Endes des Faserbartes durch die Luftwirbel
entgegenzuwirken, wurde bekanntlich bereits ein pneumatisches Andrücken. des Faserbartes
gegen die Nadeln der Kammwalze während des Kämmvorganges vorgeschlagen. Dieses pneumatische
Andrücken des Faserbartes wurde durch einen aus einer Düse austretenden Luftstrom
bewirkt, der auf die den Nadeln abgewandte Seite des Faserbartes einwirkt. Ein auf
den Faserbart einwirkender derartiger Luftstrom erhöht jedoch die Verwirbelung,
da die zugeführte Luft von der Kammwalze zurückgeworfen wird. Je näher die Düse
an den Nadeln angeordnet wird und je größer das Volumen des Luftstromes ist, um
so schlimmer werden die Verwirbelungen. Ein auf die Vorderseite des Faserbartes
gerichteter Luftstrom erbringt somit keine Verbesserung des Kämmvorganges, sondern
erhöht die Verwirbelung und vergrößert die dadurch auftretenden Nachteile.
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Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren vorzusehen, nach dem das Andrücken
des Faserbartes gegen die Nadeln der Kammwalzen auf pneumatischem Wege erfolgt,
ohne dabei die durch das Umlaufen der Kammwalze vorhandenen Verwirbelungen zu vergrößern,
sondern auch diese Verwirbelungen zu beseitigen.
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Dieser Zweck wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren erreicht,
bei dem ein Unterdruck auf die den Nadeln benachbarte Seite des Faserbartes ausgeübt
wird. Durch das Abziehen der Luft wird der Faserbart nicht nur in den Bereich der
Nadelgruppe hineingezogen, sondern sogar die besagte Verwirbelung verringert, da
ein Luftstau beim Auftreffen der Nadeln auf den Faserbart nicht eintreten kann.
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Als besonders günstig zeigt es sich, wenn der Unterdruck in der Nähe
der Vorderkante der Nadelgruppe der Kammwalze auf den Faserbart ausgeübt wird.
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Zur Ausübung des Verfahrens wird gemäß der Erfindung eine Kämmaschine
vorgeschlagen, die einen mit seiner einen öffnung in der Nähe der Vorderkante der
Nadelgruppe liegenden Kanal in der Kammwalze, einen an der Kammwalze einen Unterdruck
erzeugenden Exhaustor im Maschinengestell und eine an der anderen Kanalöffnung befindliche
Absperreinrichtung umfaßt, die die Zone des Unterdrucks unmittelbar vor und während
des Kämmvorganges mit dem Kanal verbindet und diese während des restlichen Teiles
des Maschinenzyklus vom Exhaustor trennt. Durch diese Anordnung wird der vom Exhaustor
erzeugte Unterdruck über den Kanal auf den Faserbart dann ausgeübt, sobald sich
die Nadelgruppe dem Faserbart nähert, also eine Luftverwirbelung zu erzeugen trachtet,
und während
des Kämmvorganges, wodurch der Faserbart während des
gesamten Kämmvorganges in enger Berührung mit den Nadeln der Kammwalze gehalten
wird.
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Um den Unterdruck und damit ein Anliegen des Faserbartes in seiner
gesamten Breite an den Nadeln der Kammwalze zu bewirken, erstreckt sich nach einem
weiteren Merkmal der Erfindung die besagte Öffnung im wesentlichen über die gesamte
axiale Länge der Nadelgruppe.
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Die Steuerung der Absperreinrichtung, durch die der Unterdruck in
zeitlicher Abhängigkeit vom Umlauf der Kammwalze ausgeübt wird, erfolgt dadurch,
daß die Kammwalze durch elliptische Zahnräder innerhalb jedes Umlaufes mit wechselnder
Geschwindigkeit antreibbar ist und daß die Absperreinrichtung eine Absperrklappe
aufweist, die über Lenker durch ein in Abhängigkeit von der wechselnden Zentrifugalkraft
gegen die Kraft einer Feder verschwenkbares Gewicht beweglich ist. Dadurch wird
dem Kanal unmittelbar vor und während des K'änmvorganges ein vom Exhaustor erzeugter
Unterdruck zugeführt und während des übrigen Maschinenzyklus von diesem ferngehalten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand einer in der Zeichnung
dargestellten Kämmaschine näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigt F i g.1 einen
Teilschnitt der Kämmaschine, die die elliptischen Zahnräder und die Kämmelemente
erkennen läßt, F i g. 2 einen Schnitt durch die Kammwalze der Maschine, die die
Absperreinrichtung in ihrer geöffneten Stellung darstellt, F i g. 3 den gleichen
Schnitt wie in F i g. 2, jedoch die Walze in einer derartigen Stellung zeigend,
in der die Absperrklappe der Absperreinrichtung geschlossen ist, und F i g. 4 einen
Schnitt durch die Kammwalze nach der Linie 4-4 in F i g. 2.
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Wie in einer konventionellen doppelseitigen Kämmaschinenkonstruktion
sind mehrere Kämmeinheiten in zwei Reihen mit den Rückseiten gegeneinander, wie
in F i g.1 dargestellt ist, angeordnet. Der wesentliche Arbeitsvorgang jeder Einheit
ist aus dieser Figur zu ersehen. Die Zuführungswalze 10 dreht sich, um eine vorbestimmte
Menge Faservlies der Unterzangenplatte 12 zuzuführen. Die Oberzange 14 beginnt dann,
sich nach unten, nach der Platte 12 hin, zu bewegen und drückt auf das Faservlies,
bis der Faserbart 16 festgeklemmt ist. Nach diesem Vorgang werden die auf der Kammwalze
20 angeordneten Nadeln 18 in einem Kämmvorgang durch den Faserbart geführt, wie
dies in der linken Einheit der F i g.1 gezeigt ist. Unmittelbar nachdem die letzte
Reihe Nadeln durch den Bart geführt worden ist, beginnt sich die Unterzangenplatte
14 zu heben, und die Zange 14,12 bewegt sich in Richtung der Abreißwalzen 22. Gleichzeitig
drehen sich die Abreißwalzen, um den bereits gekämmten Vlies 24, der zwischen ihnen
zurückgehalten wird, in Richtung der Zange zu führen, so daß sich die Enden der
neugekämmten Fasern auf das Vlies der bereits gekämmten Fasern zu legen vermögen.
Dieser Vorgang ist in der rechten Einheit der F i g. 1 dargestellt. Dann wird die
Umlaufrichtung der Abreißwalzen umgekehrt, und diese werden, obwohl die Zange noch
vorwärts bewegt wird, beschleunigt, so daß der neu angelegte Faserbart durch den
Vorstechkamm 26 gezogen wird, der diejenigen Unreinheiten und kurzen Fasern entfernt,
die noch im Faserbart verblieben sein können, nachdem die Nadeln 18 der Kammwalze
20 ihre Arbeit getan haben. Wenn die Zange ihre äußerste Stellung in der Voranbewegung
erreicht hat, laufen die Abreißwalzen weiterhin in der das Vlies voranbewegenden
Richtung um, während sich die Bewegung der Zange umkehrt, was das Abreißen des Faserbartes
vervollständigt. Sobald der Abreißvorgang beendet ist, werden die Abreißwalzen stillgesetzt,
während die Zange ihre Bewegung zu ihrem hinteren Totpunkt fortsetzt, um die Wiederholung
des Arbeitszyklus vorzubereiten.
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Der Kämmvorgang wird dann in der gleichen Weise mit dem nächsten Teil
des Faservlieses wiederholt. Der Vorstechkamm 26 ist selbstreinigend ausgebildet,
und die Nadeln 18 der Kammwalze 20, die die Unreinheiten und die kurzen Fasern aus
dem Faserbart entfernen, werden mechanisch durch eine Bürstenwalze 28 gereinigt,
die in der gleichen Richtung, jedoch mit größerer Geschwindigkeit als die zugehörige
Kammwalze 20 umläuft.
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In diesem Ausführungsbeispiel werden die Kammwalzen 20 der Maschine
durch ein sogenanntes elliptisches Getriebe 30,32 angetrieben. Die Zahnräder
30 und 32 desselben selbst sind zylindrische Zahnräder, deren Wellen exzentrisch
angeordnet sind. Die Zahnradwelle 34 und ihr Zahnrad 30 laufen mit konstanter Geschwindigkeit
um, jedoch wird das Zahnrad 32 durch das Zahnrad 30 mit wechselnder Geschwindigkeit
angetrieben, und die Geschwindigkeit der Kammwalzenwelle 36 wird daher wechselnd
in einer Weise vergrößert und verringert, die einer einfachen harmonischen Bewegung
ähnlich ist. Die Gruppe der Nadeln 18 ist auf dem Umfang der Kammwalze 20 an einer
solchen Stelle angeordnet, daß sie dann den Faserbart passiert, wenn die Walze 20
mit erhöhter Geschwindigkeit umläuft, wie dies in F i g. 1 an der linken Einheit
gezeigt ist. Umgekehrt bewegt sich die Nadelgruppe dann mit verminderter Geschwindigkeit,
wenn die Bürstenwalzen 28 den Faserabfall, wie rechts in F i g.1 dargestellt, von
den Nadeln entfernt. Die höchste Geschwindigkeit der Walze 20 wird während des Kämmens
erreicht, um den Zeitbedarf dieses Vorganges zu verringern.
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Die Konstruktion der Kammwalze in dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
ist durch die Darstellung in F i g. 2 leicht verständlich. Die Walze 20 weist eine
Vielzahl von Nadeln 18 auf die in mehreren Reihen auf einem Teil des Zylinderumfanges
angeordnet sind. Jede Reihe Nadeln ist in einen Nadelträger 38 eingelötet. Die Nadeln
in jeder folgenden Reihe sind feiner und dichter zusammen angeordnet als diejenigen
der vorangehenden Reihe. Der Kanal 40, der durch die Walze 20 führt und von den
Wänden 41 und 42 begrenzt ist, weist eine öffnung 43 in der Oberfläche der
Kammwalze 20 in der Nähe der vordersten Nadelreihe der Walze auf, während
seine andere Öffnung 44 in der gegenüberliegenden Oberfläche der Walze über die
hintere Kante der Nadeln hinaus liegt. Der Kanal 40 erstreckt sich im wesentlichen
über die Länge der Walze und ist vorzugsweise von der Öffnung 44 zur Öffnung 43
hin allmählich verjüngt. Den ganzen unteren Teil der Kämmaschine umgibt ein Gehäuse,
das die Teile 46, 48 und 50 umfaßt, die einen Raum umschließen, der einen Luftunterdruck
aufweist, der von einem nicht
dargestellten Exhaustor, der unten
im Maschinengestell untergebracht ist, verbunden ist.
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Befindet sich die Kammwalze 20 in der in F i g. 2 veranschaulichten
Stellung, so ist der Kanal 40 geöffnet, und der Unterschied zwischen dem atmosphärischen
Druck an der Öffnung 43 und dem Unterdruck an der Öffnung 44 bewirkt einen Luftstrom
durch den Kanal. Da die Öffnung 43 in diesem Augenblick im wesentlichen mit dem
Faserbart 16 ausgerichtet ist, ist die Tendenz vorhanden, den Bart abwärts in Richtung
des Kanals zu ziehen, und dieser ist dadurch in einer solchen Stellung, daß der
gesamte Bart von der ersten Reihe der Nadeln 18 erfaßt wird. Auf diese Weise ist
der harte Aufprall des Bartes gegen die erste Nadelreihe, wie dies bei bekannten
Kämmaschinen der Fall ist, im wesentlichen vermieden und ein vollkommenerer und
damit wirksamerer Kämmvorgang erreicht.
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Die Erfindung sieht somit eine sehr einfache Konstruktion vor, die
die Anwendung eines Druckunterschiedes in der Nähe der vorderen Kante der Nadeln
18 in dem Augenblick ermöglicht, wenn die Nadeln im Begriff sind, den Faserbart
zu berühren.
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Es muß jedoch sichergestellt werden, daß dieser Druckunterschied sich
nicht während des Kämmvorganges nachteilig auf andere Arbeitsgänge auswirkt. So
könnte beispielsweise ein übermäßiger Luftstrom durch den Faserbart während des
Anlege- oder Abreißvorganges diesen beeinträchtigen. Aus diesem Grunde ist der Kanal
40 an der anderen Öffnung 44 vorzugsweise fast immer geschlossen, außer in dem Augenblick,
wo die vordere Kante der Nadeln im Begriff ist, den Faserbart zu berühren. Um diesen
Vorgang zu erreichen, besteht ein Teil der Kanalwand 41 aus einer flexiblen Absperrklappe
52, die an der Wand 41 befestigt ist und an dem Teil 53 ruht, wenn der Kanal in
geöffnetem Zustand ist. Eine an der flexiblen Klappe 52 angeheftete Tragplatte 54
ist an einem Ende eines Lenkers 56 angelenkt. Das andere Ende des Lenkers ist mit
einem Gewicht 58 gelenkig verbunden, das um einen Zapfen 60 schwenkbar gelagert
ist. Die ventilartige Klappe 52 wird durch eine an dem Lenker 56 befestigte Feder
62 in ihre Schließstellung geneigt. Auf diese Weise wird der Kanal durch die an
der Wand 42 anliegende flexible Klappe 52, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, verschlossen,
wenn die Kammwalze 20 in Ruhe ist oder wenn sie sich in den in F i g. 1 rechts und
in F i g. 3 dargestellten Stellungen befindet.
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Die umlaufende Kammwalze 20 wird zu der in F i g. 2 gezeigten
Stellung hin beschleunigt, und diese Beschleunigung in Verbindung mit der Schwerkraft
ist bestrebt, das Gewicht 58 um seinen Lagerzapfen 60 nach außen zu verschwenken
und damit die Klappe 52 über den Lenker 56 in die geöffnete Stellung zu ziehen,
wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Dadurch ist der Kanal 40, einen Luftstrom
durch sich ermöglichend, geöffnet. Aus F i g. 4 ist ebenfalls das Zusammenwirken
der einzelnen Teile der ventilartigen Absperreinrichtung 52, 56, 58, 62 zu
ersehen.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt somit Mittel, durch die das freie Ende
des festgeklemmten Faserbartes zu den Kämmnadeln hin gezwungen wird, wenn diese
sich dem Bart nähern, so daß ein sehr wirksamer Kämmvorgang erreicht wird, in dem
der zu kämmende Faserbart in enge Verbindung mit den Kämmnadeln gebracht und dort
während des Kämmvorganges gehalten wird. In dem Ausführungsbeispiel wird dieses
Ergebnis durch die Anwendung eines Druckunterschiedes in der Nähe der vorderen Känte
der Nadelgruppe erreicht, wenn sich die Nadelgruppe dem Faserbart zur Durchführung
des Kämmvorganges nähert. Das Absaugsystem der Nadelreinigung der Kämmaschine wird
als Quelle für den Unterdruck verwendet. In der Kammwalze öffnet sich die Absperreinrichtung,
wenn sich die Nadeln dem Faserbart nähern. Der Luftstrom durch den Kanal ist bestrebt,
das freie Ende des Bartes in engen Kontakt mit der vorderen Nadelgruppe zu zwingen.
Die Umfangsgeschwindigkeit der Kammwalze schwankt zyklisch durch elliptische Zahnräder,
derart, daß die Höchstgeschwindigkeit dann anliegt, wenn sich die Nadeln durch den
Bart bewegen. Das um einen Zapfen schwenkbare Gewicht wird durch die ansteigende
Zentrifugalkraft auswärts geschwungen, wenn sich die Nadeln dem Faserbart nähern.
Diese öffnet den Kanal, so daß der Sog den Faserbart zu den Nadeln herunterzieht.
Wird die Geschwindigkeit der Kammwalze niedriger, so verringert sich die Zentrifugalkraft,
und das Gewicht wird verschwenkt, um die Absperreinrichtung zu verschließen, wodurch
der Luftstrom durch den Kanal während des übrigen Teiles der Umdrehung der Kammwalze
abgeschnitten ist. Durch den Kämmvorgang wird ein größerer Teil des Faserbartes
bearbeitet, als es bisher möglich war.
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DieAuswirkung desDruckunterschiedes auf andere Teile des Kämmzyldus
ist durch eine Absperreinrichtung in der Kammwalze verhindert, die in einfacher
und unkomplizierter Weise arbeitet. Die Einrichtung zum Herstellen des Unterdrucks
an der besagten Stelle und ihre dazugehörigen Gehäuseteile stellen Teile einer handelsüblichen
Kämmaschine dar. Somit ist ersichtlich, daß der Einbau des Ausführungsbeispiels
schon durch eine verhältnismäßig einfache Veränderung der Kammwalze bei handelsüblichen
Kämmmaschinen erreicht werden kann.