DE1435397B - Vorrichtung zum Auflockern, öffnen und Ausbreiten eines Fadenstranges aus gekräuselten Endlosfäden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auflockern, öffnen und Ausbreiten eines Fadenstranges aus gekräuselten Endlosfäden zwischen Walzenpaaren, von denen mindestens eine Walze geriffelt ist.

Vorrichtungen zum Auflockern, öffnen und Ausbreiten von Fadensträngen sind bereits seit langem bekannt. So beschreibt beispielsweise die deutsche Patentschrift 716 279 eine Vorrichtung zum Öffnen und Weichmachen nachbehandelter und getrockneter Kunstfadenstränge, bei der eine Anzahl abwechselnd längs und quer geriffelter Walzenpaare hintereinander angeordnet sind und mit allmählich zunehmender Umfangsgeschwindigkeit- umlaufen. Bei diesen Walzenpaaren besteht jeweils die unter einem regelbaren federnden Druck stehende Oberwalze aus einem harten Baustoff, wie Metall, Holz od. dgl., die Unterwalze dagegen aus einem elastischen Baustoff, wie Gummi od. dgl. Diese Vorrichtung ist nur wenig geeignet, einen Fadenstrang insbesondere aus gekräuselten Endlosfäden derart gut aufzulockern, zu öffnen und auszubreiten, daß ein gegenüber dem ursprünglichen Fadenstrang fülliger und bauschiger Strang großer Gleichmäßigkeit erhalten wird, in dem der Gleichlauf der Kräuselungen aufgehoben wurde und der für bestimmte Anwendungen, beispielsweise für Zigarettenfilter, besonders geeignet ist.

Darüber hinaus sind auch schon Vorrichtungen bekannt zum öffnen von gekräuselten Fadensträngen, die speziell zu Zigarettenfiltern verarbeitet werden. Eine solche Vorrichtung beschreibt beispielsweise die USA.-Patentschrift 2 843 881, gemäß der der Strang zwischen zwei mit Gummi überzogenen Walzenpaaren, zwischen denen ein hin- und herschwingender, abgewinkelter Rahmen angeordnet ist, unter Spannung hindurchgeführt wird. Diese Vorrichtung ist aber in ihrem Aufbau ziemlich aufwendig, vor allem auch durch den notwendigen zusätzlichen Antrieb für den hin- und herschwingenden Rahmen, der darüber hinaus die einwandfreie Führung des Stranges zwischen den Walzenpaaren hindurch erschwert und zu Störungen Anlaß geben kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auflockern, Öffnen und Ausbreiten eines Fadenstranges aus gekräuselten Endlosfäden zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Vorrichtungen ■ nicht aufweist und mit welcher es gelingt, einen gut aufgelockerten Fadenstrang zu erhalten, in dem der Gleichlauf der Kräuselungen beseitigt ist und der sich besonders für die Herstellung von Zigarettenfiltern eignet, indem er sich durch besondere Gleichmäßigkeit sowohl in bezug auf die Dichte als auch die Fülligkeit über den Querschnitt des Stranges hinweg auszeichnet.

Ausgehend von der eingangs genannten Vorrichtung besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, daß die die Riffelung bildenden parallelen Umfangsrippen mindestens einer Walze im Winkel zur Walzenachse verlaufen und die Oberflächen der paarweise gegeneinandergedrückten Walzen unter Bildung von freien Zwischenräumen im Eingriff stehen, so daß die einzelnen Fäden des Stranges relativ zu den jeweils benachbarten Fäden ständig seitlich untereinander verschoben werden.

Von besonderem Vorteil ist es, die Umfangsrippen mindestens einer Walze als Endlosrippen auszubilden. Die Umfangsrippen können aber auch um die Walze nach Art eines Schraubengewindes verlaufen. Die Anordnung der Umfangsrippen kann auch so erfolgen, daß diese jeweils von einem mittleren Umfangskreis - aus im entgegengesetzten Sinne zu den Stirnwänden der Walze verlaufen.

Eine besonders wirksame Auflockerung des Stranges ergibt sich aus dem zu verschiedenen Zeiten einsetzenden Ergreifen und Freigeben der verschiedenen Abschnitte des Stranges mit der gleichzeitigen öffnenden Wirkung der wieder in ihre volle Kräuselung zurückgehenden Einzelfäden und der seitlichen Ver-Schiebung der einzelnen Fäden des Stranges relativ zu den jeweils benachbarten Fäden.

Der Transport des Stranges zu den Walzenpaaren und durch die Walzenpaare hindurch kann durch unabhängige Zuführungsvorrichtungen erfolgen. Am einfachsten treibt man zu diesem Zweck jedoch eine oder beide Walzen an. Vorzugsweise hat eipe der Walzen eine glatte Oberfläche und wird angetrieben, während die geriffelte Walze gegen sie gedrückt und durch ihre Berührung mit der glatten Walze oder dem zwischen den Walzenpaaren hindurchlaufenden Strang in Drehung versetzt wird.

Es können auch beide Walzen geriffelt sein, wobei es am zweckmäßigsten ist, wenn die sich gegenüberstehenden Umfangsrippen der beiden Walzen in die gleiche Richtung laufen, so daß bei gegenseitigem Rotieren der Walzen die Umfangsrippen der einen Walze nicht in die Zwischenräume der Umfangsrippen der anderen Walze eingreifen, sondern vielmehr die Abschnitte des Stranges zwischen den zusammentreffenden Umfangsrippen der beiden Walzen ergriffen werden. Gegensinnig rotierende Walzen mit sich gegenüberstehenden Umfangsrippen, die in entgegengesetzter Richtung angeordnet sind, können jedoch verwendet werden, wenn durch geeignete Maßnahmen zumindest der ständige Eingriff des Stranges zwischen den Zwischenräumen der Umfangsrippen auf der einen Walze und den gegenüberliegenden Umfangsrippen auf der anderen Walze verhindert wird. Dies kann beispielsweise durch Verwendung von Walzen unterschiedlichen Durchmessers, durch Walzen mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten oder durch Hin- und Herbewegen einer oder beider Walzen erreicht werden.
Als Werkstoffe für die Walzen können Metalle, Kunststoffe, Gummi oder Fasermaterialien oder Kombinationen dieser Werkstoffe verwendet werden, beispielsweise ein zylindrischer Metallkern mit einer Auflage aus Gummi oder ähnlichen elastischen Werkstoffen, wobei die Umfangsrippen vorzugsweise in den Belag einer solchen Walze eingearbeitet werden. Zweckmäßig besteht mindestens an den Oberflächen eine Walze eines Walzenpaares aus Gummi und die andere aus Stahl, wobei die Gummi walze vorzugsweise glatt, die Stahlwalze aber geriffelt ist.

In der Vorrichtung gemäß der Erfindung können die Walzen paarweise, beispielsweise in Tandemanordnung, hintereinandergesetzt werden, wobei jedes Walzenpaar vom darauffolgenden Walzenpaar beispielsweise in einer Entfernung von 0,25 bis 1,25 m angeordnet sein und verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten haben kann. Man läßt zumeist das jeweils folgende Walzenpaar zweckmäßig etwas schneller als das vorhergehende Walzenpaar laufen. Günstig ist, wenn die Kräuselungen in den Fäden selbst zwischen den Walzenpaaren erkennbar sind und der Strang leicht mit der Hand aus seiner normalen Laufrichtung abgelenkt werden kann.

Die Zahl der Fäden und der Gesamttiter können

innerhalb weiter Grenzen schwanken, doch liegt bei der Herstellung von Filtern für die üblichen Zigarder Herstellung von Filtern für die üblichen Zigaretten, deren Umfang etwa 25 bis 26 mm beträgt, die Zahl der Fäden gewöhnlich zwischen etwa 5000 und 33 000 und der Gesamttiter zwischen etwa 35 000 und 160 000, berechnet für den noch nicht gekräuselten Strang.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 die Walzenanordnung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

F i g. 3 die Vorrichtung nach F i g. 2 gemäß der Schnittebene 3-3,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 3,

F i g. 5 eine teilweise Seitenansicht eines Walzenpaares gemäß der Schnittebene 5-5 in F i g. 3,

F i g. 6 eine gegenüber der von F i g. 1 modifizierte Vorrichtung in Seitenansicht.

Gemäß F i g. 1 wird ein aus vielen Fäden bestehender Strang 11 von einem Ballen 12 abgenommen und durch eine Richtvorrichtung 13 und einen Luftausbreiter 14 jeweils üblicher Bauweise geführt. Die Richtvorrichtung 13 hat die Aufgabe, Falten aus dem Strang zu entfernen und ein Verdrehen zu verhindern. Der Luftausbreiter 14, der im wesentlichen aus zwei im Abstand zueinander angeordneten parallelen, von mehreren an eine Druckluftleitung angeschlossenen Schlitzen durchbrochenen Platten besteht, wandelt den Strang in ein flaches Band um, das gleichmäßig in den Auflockerungsmechanismus des Systems eingeführt werden kann.

Der als flaches Band aus dem Luftausbreiter 14 austretende Strang wird um eine Führungswalze 15 und einen Führungsstab 16 zur Auflockerungsvorrichtung G, die bei der dargestellten Ausführungsform aus drei Walzenpaaren 17/18, 19/20, 21/22 besteht, geführt. Die Lage des Führungsstabes 16 zur Walze 18 kann so verändert werden, daß die Größe der Berührungsfläche zwischen dem Strang 11 und der Oberfläche der Walze 18 verändert wird. Wie aus F i g. 2 und 3 erkennbar ist, sind die drei Walzenpaare in Tandemanordnung in einem rechtwinkligen Rahmen montiert, der aus einem Unterteil 23 besteht, an dem oben und an den gegenüberliegenden Seiten drei Paare von senkrechten Tragestützen 24, 26 und 28 befestigt und ihrerseits mit Streben 30 untereinander verbunden sind. Gegebenenfalls können die Tragestützen 24, 26, 28 verschiebbar zum Unterteil 23 und zueinander angeordnet sein, um die Abstände zwischen den Walzenpaaren verändern zu können. Die beiden Walzen jeden Paares werden entweder auf mechanischem oder hydraulischem Wege elastisch gegeneinandergedrückt. Ein mit beliebig geeigneter Drehzahlregelung 31 α versehener Antriebsmechanismus 31 treibt jeweils eine Walze jeden Walzenpaares an. Die Kette 34 überträgt den Antrieb auf die Kette 37 und 40 zu den dazugehörigen Walzen.

Wie aus F i g. 4 und 5 erkennbar ist, besteht die obere Walze 21 aus einem zylindrischen Innenkörper 42, an dessen entgegengesetzten Enden Stirnwände 43 und 44 befestigt sind. Die Achsen 21a und 21 b, mit deren Hilfe sich die Walze 21 in der Tragstütze 28 dreht, sind jeweils an der Außenseite der Stirnwände 43 und 44 befestigt. Die Außenfläche' des Innenkörpers 42 der Walze 21 wird von einer Stahlschicht 45 mit einer Dicke von beispielsweise etwa 2,5 cm gebildet. In den Belag 45 sind außen Umfangsrippen 46 und 47 nach Art eines Schraubengewindes eingearbeitet, die von einem mittleren Umfangskreis der Walze ausgehen und im entgegengesetzten Sinne zu den Stirnwänden der Walze verlaufen, und zwar jeweils von der Walzenmitte aus gesehen die Umfangsrippen 46 entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn und die Umf angsrippen 47 im Uhrzeigerdrehsinn. Die Umf angsrippen 46 b und 47 b, deren obere Kanten flach sind, um gut greifende Flächen zu bilden, schließen Zwischenräume 46 α und 47 a ein, deren Bodenfläche flach oder U-förmig sein kann.

Die mit der Walze 21 zusammenwirkende Walze 22 besteht ebenfalls aus einem zylindrischen Innenkörper 48 mit den Stirnwänden 49 und 50. In diesen Stirnwänden sind Achsen 22 a und 22 b befestigt, mit deren Hilfe sich die Walze in der Tragestütze 28 dreht. Der Innenkörper 48 der Walze 22 hat einen Außenbelag 51 aus Gummi oder ähnlichen elastischen Werkstoffen mit glatter Außenfläche.

Die Umfangsrippen der Walzen rufen ein seitliches Verschieben der erfaßten Abschnitte relativ zu den nicht erfaßten Abschnitten des Stranges aus ihrer ursprünglichen Lage hervor, wobei die Fäden in den Abschnitten voneinander getrennt werden und der Gleichlauf der Kräuselungen in den benachbarten Fäden beseitigt wird. Dies tritt nicht nur bei den Fäden ein, die in der gleichen horizontalen Ebene zwischen den Walzen liegen, sondern auch bei den in der gleichen senkrechten Ebene zwischen den Walzen liegenden Fäden, und zwar auf Grund eines gewissen Schlupfes zwischen den die oberen Kanten der Umfangsrippen der Walze 17 berührenden Fäden und den die glatte Oberfläche der Walze 18 berührenden Fäden. Durch die gegensinnig verlaufenden Umfangsrippen an den sich gegenüberliegenden Enden der Walzen 17/18 wird darüber hinaus eine Hälfte des Stranges 11 zu dem einen Ende des Walzenpaares 17/18 und die andere Hälfte des Stranges zu dem anderen Ende dieses Walzenpaares geschoben, und zwar Abschnitte des Stranges sowohl in der gleichen horizontalen als auch in der gleichen senkrechten Ebene betreffend. Die Fäden werden also auch seitlich in jeder Lage und Schicht des Stranges getrennt, und es findet eine weitere Verwirrung der Kräuselungen benachbarter Fäden statt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Auflockern, Öffnen und Ausbreiten eines Fadenstranges aus gekräuselten Endlosfäden zwischen Walzenpaaren, von denen mindestens eine Walze geriffelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Riffelung bildenden parallelen Umfangsrippen (46, 47) mindestens einer Walze (21 und/oder 22) im Winkel zur Walzenachse verlaufen und die Oberflächen der paarweise gegeneinandergedrückten Walzen unter Bildung von freien Zwischenräumen im Eingriff stehen, so daß die einzelnen Fäden des Stranges relativ zu den jeweils benachbarten Fäden ständig seitlich untereinander verschoben werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Umfangsrippen (46, 47) Endlosrippen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrippen (46, 47) nach Art eines Schraubengewindes verlaufen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrippen jeweils von einem mittleren Umfangskreis aus im entgegengesetzten Sinne zu den Stirnwänden der Walze verlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen sa-