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Das
technische Gebiet der Erfindung sind die Textilmaschinen; in diesem
Gebiet ist besonders eine Strecke betroffen, der eine Kalander-Einrichtung nachgeschaltet
ist, die zumeist aus zwei gegenüberstehenden
Kalanderscheiben besteht, mit denen das Faserband verdichtet wird.
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Im
Stand der Technik ist es üblich,
dass am Ausgang eines Streckwerkes einer Strecke (als Beispiel einer
faserbandverarbeitenden Maschine) ein Ausgangswalzenpaar angeordnet
ist, das Faservlies in einen Vliestrichter fördert. Das Faservlies wird
im Vliestrichter zusammengefasst und durch die Trichtermündung an
ein Faserbandrohr weitertransportiert, das eine erhebliche Länge aufweist.
Am Ende des Faserbandrohres wird das Faserband in einen Faserbandtrichter
eingeleitet, der die Förderrichtung des
Faserbandes um etwa 90° umlenkt
und das Faserband zwischen ein Kalander-Walzenpaar einführt. Nach
Durchlauf durch das Kalander-Walzenpaar wird das dort verdichtete
Faserband zur Ablegevorrichtung der Strecke weiterbefördert (vgl.
z.B.
EP 593 884 A1 ,
US 4,372,010 A oder
DE 26 23 400 A1 ).
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In
der
DD 290 679 A5 sind
Vliestrichter und Bandtrichter über
ein Faserbandrohr erheblich beabstandet. Eine Entlüftungsöffnung (dort
13) lässt
die am Anfang des Sammelrohres (dort 5) einströmende Luft vor der engsten
Stelle des Bandtrichters vollständig
entweichen, um kurz danach erneut einen Saugstrom aufzubauen, der
von einer Injektorbohrung im Vlieskanalabschnitt mit dem geringsten Durchmesser
durch einströmende
Druckluft aufgebaut wird.
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Weiterhin
beschreibt die
DE 36
12 133 C2 einen Bandführungskanal
mit einem sich anschließenden
Bandtrichter, der sich kegelförmig
zu seinem zylindrischen Frontabschnitt verjüngt. In diesem zylindrischen
Frontabschnitt, der in einem spitzen Ende des Bandtrichters ausläuft, ist
eine Injektorbohrung (dort 8, s.
1)
vorgesehen.
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Die
DE 33 44 710 A1 offenbart
ein einer Wickelmaschine vorgeschaltetes Streckwerk, wobei die Wand
eines Führungskanals
mindestens eine Ausströmöffnung für in die
Atmosphäre
entweichende Luft aufweist, um die durch die Faserzwischenräume mitgezogene
Luft zur Verhinderung eines Druckanstiegs im Führungskanal abzuleiten.
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Die
Erfindung geht von der Aufgabe aus, den Anfang des Faserbandes in
den Vlieskanal zwischen Lieferwalzen und Kalanderscheiben selbsttätig einzubringen
und ihn direkt vor dem Klemmspalt abzulegen, insbesondere in einer
vom Lufthaushalt der Führungsluft
her ökonomischen
Weise.
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Diese
Aufgabe wird gemäß Anspruch
1 oder Anspruch 4 gelöst.
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Das
Verfahren gemäß Anspruch
1 vermeidet ein seitliches Entweichen einer Strömungsluft, die im seitlich
luftdichten Vlies-Führungskanal
durch zumindest zwei Düsenabschnitte
der Faserbandführung geführt wird.
Die verlustfrei geführte
Führungsluft wird über Injektorbohrungen
erzeugt, die im zylindrischen Abschnitt des Bandtrichters kurz vor
dem Klemmspalt der Kalanderwalzen vorgesehen sind, wobei der erwähnte zylindrische
Abschnitt in einem spitzen Ende des Bandtrichters ausläuft, das
direkt vor dem Klemmspalt liegt. Der Durchmesser des zylindrischen
Abschnitts ist dabei wesentlich kleiner als die Breite der Kalanderscheiben,
die das zu ihnen geförderte
Vlies kalandrieren.
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Der
Durchmesser des zylindrischen Abschnittes kann weniger als ein Drittel
der Breite der Kalanderscheiben sein oder anders umschrieben: Die
Kalanderscheiben sind zumindest dreimal breiter als der Durchmesser
des engsten Abschnittes des Bandtrichters.
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Das
Verfahren funktioniert sowohl mit geschlossenem Klemmspalt als auch
mit geöffnetem Klemmspalt.
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Um
mit dem Bandtrichter und seinem Führungskanal ganz dicht an den
Klemmspalt zu gelangen, ist das vordere Ende spitz zulaufend und
endet linienförmig;
in dieser Linie enden auch gekrümmte Flächenabschnitte
des vorderen Endes des Bandtrichters, die der Krümmung der Oberfläche der
Kalanderscheiben angepasst sind. Das spitze Ende kann der Breite
des Klemmspalts entsprechen.
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Mit
der Erfindung wird das schnellere und sichere Anarbeiten durch Wegfall
des langen Faserbandrohres des Standes der Technik erreicht, womit Vliestrichter
und Bandtrichter direkt hintereinander angeordnet werden. Es wird
möglich,
die Anarbeitung – also
das Einführen
des verstreckten Vliesbandes – zu
beschleunigen, zu vereinfachen und die Verluste im Lufthaushalt
soweit als möglich
zu verringern. Durch den Wegfall des Faserbandrohres wird die erfindungsgemäße Vliesband-Führung besonders
kurz und kompakt, lange Wege und damit regelungstechnisch unangenehme
Totzeiten können
vermieden werden. Trotz ihrer kompakten Bauweise ist die erfindungsgemäße Vliesband-Führung leicht
zu handhaben und erlaubt sogar über
das luftdichte Gelenk zwei Stellungen der zusammengesteckten Düsen, einmal
für den
normalen Betrieb und einmal zum Anarbeiten. Überraschend lässt sich
dabei die kompakte Vliesband-Führung
gleichwohl einfach justieren und ist wartungs- und bedienungsfreundlich.
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Charakteristisch
für das
mit Luft geführte selbsttätige Einführen des
Faserbandes in den Faserband-Führungskanal
der Textilmaschine ist die nahezu vollständig verlustfreie Luftführung vom
Vliestrichter bis vor den Klemmspalt der Kalanderscheiben. Ohne
Verluste wird die Luftführung
vom Vliestrichter (der das verstreckte Faserband einfaltet und zusammenführt) bis
zum Bandtrichter (der die Verdichtung vor dem Kalanderscheibenpaar
bewirkt) geführt.
In diesem Bereich ist keine seitliche Öffnung im Führungskanal vorhanden, aus
der die Luft austreten könnte;
in diesem Bereich sind nur seitliche Einströmbohrungen (Injektorbohrungen)
vorhanden, die den Luft-Saugstrom veranlassen und aufrechterhalten.
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Aufgrund
der bis vor die Klemmlinie geschlossenen Luftführung ist das verfahren zum
automatisierten Einführen
des Anfangs des Faserbandes sehr ökonomisch in seinem Lufthaushalt.
Gleichzeitig ist das Verfahren unempfindlich gegenüber Druckschwankungen
der zum Einführen
verwendeten Druckluft und kann in einem großen Luftdruck-Bereich zuverlässig arbeiten.
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Durch
schräges,
in Faser-Förderrichtung
geneigtes Einbringen wird die Druckluft zu einem oberhalb ausgebildeten
Saugstrom.
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Ein
mechanisches Einfädeln
eines Abschnittes des Faserbandes in den Vliestrichter entfällt völlig. Das
Faserband muss lediglich am vorderen Ende auf eine geringere Breite
gebracht werden (auf Breite F1) und der verbleibende schmälere Abschnitt
auf eine vorgegebene Länge,
die sich aus dem Gewicht des Bandes und der Länge des Faserkanals vom Vliestrichter
zum Klemmspalt ergibt, gekürzt
werden (auf Länge
H). Das Einschalten eines kurzes Druckluft-Impulses bewirkt das
Einfädeln
des verschmälerten
Abschnitts in den Vliestrichter und das Transportieren dieses Abschnittes
vor den Klemmspalt, wo mit einem kurzes Drehimpuls die vollständige Einfädelung oder
das vollständige
Einführen
des Faserbandes zwischen die Kalanderscheiben erreicht wird.
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Der
Luftdruckimpuls kann vorteilhaft gekoppelt sein mit einem zeitlich
leicht versetzten Drehimpuls, so dass der Bediener allein einen
Knopfdruck benötigt,
um das Faserband einzufädeln.
Einfacher, schneller und zuverlässiger
kann im Stand der Technik ein Faserband nicht vorgelegt, eingeführt und
in Betriebsstellung gebracht werden.
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Der
Saugstrom oberhalb des Ortes der Einbringung der Druckluft wird
zuverlässig
dann gebildet, wenn die Druckluft an dem Ort des Faserband-Transportkanals
eingeführt
wird, der den kleinsten Durchmesser hat. Das ist der Bandtrichter, der
nahe bei den Kalanderwalzen angeordnet ist. Ein hier eingebrachter
Druckluftstrom in Richtung auf die Kalanderwalzen bewirkt einen
zuverlässigen
Saugstrom oberhalb des Einbringungsortes bis hin zum Vliestrichter,
da dort keine Luftverluste auftreten.
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Im
gesamten Führungsabschnitt
vom Vliestrichter bis zum Bandtrichter sind keine quer zum Führungskanal
ausgerichtete Öffnungen
vorgesehen, die ein Entweichen von Luft ermöglichen könnten. Der zuverlässige Aufbau
des Saugstroms ausgehend vom vordersten Ende der Förderstrecke,
zurückwirkend
bis hin zum Eintrittsort des Faserbandes – dem Vliestrichter – ermöglicht es,
dass in diesem Bereich keine zusätzliche
Einströmung
von Luft zu erfolgen braucht, wie das im Stand der Technik überlicherweise
der Fall ist, wenn am Vliestrichter oder kurz danach eine Druckluft-Einströmung vorgesehen ist,
aber am Bandtrichter oder kurz zuvor eine Entlüftung vorgesehen wird.
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Mit
der Erfindung wird also das Faserband am vorderen Ende durch Luftstrom
ergriffen, entlang des gesamten Faserkanals gezogen und bis direkt
an die Kalanderscheiben vorgelegt. Das Faserband wird nicht von
Druckluft "geschoben" und weit vor den
Kalanderscheiben entlüftet.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung soll ihr Verständnis
erweitern und vertiefen.
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1 ist
in Überlagerung
eine übliche
Gestaltung einer Vliesband-Führung
mit langem Faserbandrohr (linke Bildhälfte) und eine erfindungsgemäße, kompakte
Bauweise (rechter Bildteil) mit zusammengesteckten Düseneinsätzen 30, 40, 50, 60,
wovon zwei Düseneinsätze 40, 50 kippbar
gegenüber den
anderen beiden Düseneinsätzen 30, 60 sind,
die an einem fest oberhalb der Kalanderscheiben 100a, 100b angeordneten
Düsenhalter 20 angeordnet
sind. Die überlagerte
Darstellung dient der Veranschaulichung der Verkürzung des Transportweges. Die
Umlenkwalze 71 gehört
zum kompakten Aufbau des rechten Bildteiles.
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2 verdeutlicht
(herausgegriffen aus der
EP
593 884 A1 ) die Vliesband-Führung des Standes der Technik
mit langem Faserbandrohr
8, Bandtrichter
9 und
Kalanderscheiben
100a,
100b. Der Vliestrichter
ist in
2 mit
1 bezeichnet und die Ausgangswalzen
der Strecke mit
70a,
70b.
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3 zeigt
die Vorbereitung des Faserbandes F zum Einführen in den Vliestrichter 50.
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4a, 4b und 4c zeigen
als Vergrößerung der 1 den
Bandtrichter 30, der die strömende Führungsluft ohne Verluste bis
direkt an den Klemmspalt 100c heranführt.
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Die Überlagerung
in 1 verdeutlicht den Unterschied zum Stand der Technik,
der in 2 schematisch dargestellt ist. Das beim Einführen noch nicht
ordnungsgemäß verstreckte
Faserband FV wird im Stand der Technik über Streckwalzen 68a, 68b, 69a, 69b und
Lieferwalzen 70a, 70b in ein langes Führungsrohr 8 eingeführt, das
in einem Bandtrichter 9 mündet. Der Bandtrichter lenkt
das Faserband FB um 90° in
den Klemmspalt des Kalanders mit seinen Kalanderscheiben 100a, 100b.
Das kalandrierte Faserband KF tritt vertikal nach abwärts aus
dem Kalander aus und wird in einer Ablegevorrichtung gespeichert.
Diese Faserbandführung
ist auch in der 2 mit gleichem Bezugszeichen
verdeutlicht.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung verkürzt
den Faserbandweg und lässt
das Faserbandrohr 8 entfallen, es tritt eine zusätzliche
Umlenkwalze 71 hinzu, die eine Ablenkung von etwa 60° der Vlies-Förderrichtung
FV bewirkt und das Faserband in einen Vlieskanal einführt, der
aus mehreren Funktionselementen besteht. Das erste Element ist der Vliestrichter 50 mit
einer Rampenfläche 50b und
einem direkt daran angeordneten Trichterabschnitt 50a,
in dem das breit eintreffende Faserband gefaltet, umgelegt und in
einen ersten Kanalabschnitt eingeführt wird. Der Kanalabschnitt
wird von einem Einsatz 40 gebildet, der auf der rückwärtigen Seite
des Trichterabschnitts 50a des Vliestrichters 50 eingesteckt
und mit einer Schraube befestigt ist.
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Am
vorderen Ende des Einsatzes 40 ist eine Gelenkfläche vorgesehen,
die in der Winkelstellung, die in 1 dargestellt
ist, eine Abdichtung des Führungskanals
zum darauf folgenden Bandtrichter 30 ermöglicht.
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Die
Gelenkfläche
des vorderen, zylindrischen Abschnitts des Inneneinsatzes 40 besteht
aus zwei sich nach rückwärts verschmälernden
stetig gekrümmten
Flächenabschnitten,
die in eine entsprechende Lagerfläche 35 am Bandtrichter 30 eingreifen.
Ein Verschwenken des Vliestrichters 50 in Richtung α in die andere
Endlage löst
den radial luftdichten Abschluss zwischen Vliestrichter und Bandtrichter
nicht. Sowohl im eingeschwenkten als auch im ausgeschwenkten Zustand
wird eine radial luftdichte Vliesführung erreicht.
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Die
Radial-Dichtigkeit an den Gelenkflächen 35 ist justierbar.
Der obere Teil – oberhalb
der Gelenkfläche – kann dazu
in axialer Richtung, insbesondere auch in radialer Richtung, in
seiner Relativ-Lage zu dem unteren Teil verändert werden. Basis für die Justierung
bildet der fest angebrachte Halter 20, in dem der Bandtrichter 30 eingesetzt
ist.
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Wenn
der Vliestrichter 50 zweiteilig gestaltet ist – mit einem
entgegen der Vlies-Förderrichtung
in die Vliesdüse
eingesteckten – Einsatz,
kann an einem Haltegriff 51 die vorerwähnte Relativ-Einstellung vorgenommen
werden.
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Der
Bandtrichter 30 ist als Einsatz ausgestaltet und greift
mit einem spitz zulaufenden V-förmigen Ende
zwischen die Kalanderscheiben 100a, 100b bis direkt
an den Klemmspalt 100c. Der Einsatz 30 ist so gestaltet,
dass er in einen Bandtrichter-Halter 60 axial eingesetzt
und gehalten werden kann.
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Durch
die Vliesdüse 50,
den Inneneinsatz 40 und den Bandtrichter 30 wird
das Faserband in den Führungskanal
bis zum Klemmspalt 100c gefördert, wozu der Vliestrichter 50 ausgeschwenkt
wird. Über Injektorbohrungen 34a, 34b, 64a, 64b am
Bandtrichter wird das von Hand gemäß der 3 verschmälerte und
in die Trichermündung 50a gehaltene
Faserbandteil F1 eingesaugt. Ein kurzer Saugstrom in der Größenordnung
von 500 msec Dauer genügt,
um mit geringstem Druckluft-Aufwand das verschmälerte Faserband F1 bis vor
den Klemmspalt 100c zu fördern, da die Gelenk-Lagerfläche 35 und
die Gelenkfläche
des Inneneinsatzes 40 radial luftdicht abschließen. Mechanische
Einführungshilfen
sind nicht erforderlich.
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Um
das Faserbandteil F1 und mit ihm die volle Breite F des Faserbandes
durch den Klemmspalt hindurch zu fördern, wird ein kurzer Drehimpuls
der Dauer T2 auf die Kalanderscheiben gegeben.
Er kann sich nach einer vorbestimmten Saugzeit T1 selbst
zuschalten, kann ihr überlagert
sein oder aber gesondert manuell veranlasst werden.
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Die
Form des Bandtrichters 30 ist in der 4a deutlicher
erkennbar. Dort ist auch die Richtung und Anordnung der Injektorbohrungen 34a, 34b im
Bandtrichter vergrößert dargestellt.
Sie münden
in einen zylindrischen Kanal 31, der das vordere Ende des
Vlieskanals bildet. Der zylindrische Abschnitt 31 weitet
sich über
einen kegelförmigen
Abschnitt 32 auf den Durchmesser des Vlieskanals auf, der
von dem Inneneinsatz 40 vorgegeben ist.
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Die
geneigten Injektorbohrungen 34a, 34b können unter
einem Winkel von etwa 45° gegenüber der
Achse 200b des Bandtrichter-Einsatzes 30 verlaufen;
sie können
parallel versetzt sein, um dem eingeführten Faserband einen Drall
und zusätzliche Festigkeit
zu geben.
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Ein
Bandtrichter-Halter 60 hat eine mittige, etwa zylindrische Öffnung,
in die der Bandtrichter-Einsatz 30 eingesetzt wird. Nach
innen offen in der zylindrischen Öffnung verläuft in umfänglicher Richtung ein Ringkanal 33,
der von zwei oder mehreren zylindrischen Bohrungen 64a, 64b mit
Druckluft gespeist werden kann. Ausgehend von dem Ringkanal wird
die von außen
eingeführte
Druckluft in die zuvor erwähnten
geneigten Injektorbohrungen 34a, 34b bei eingesetztem
Bandtrichter-Einsatz 30 eingeleitet, um in dem zylindrischen
Abschnitt 31 des Vlieskanals zu münden, der dicht am Klemmspalt 100c liegt.
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Das
vordere Ende des Einsatzes 30 ist V-förmig ausgebildet, mit leicht
gekrümmten
V-Schenkeln, die an die Oberfläche
der Kalanderwalzen 100a, 100b in ihrer Krümmung angepasst
sind. Damit kann der Bandtrichter-Einsatz 30 direkt in
den sich leicht gekrümmt
verengenden Zwischenraum zwischen die Kalanderscheiben eingefügt werden,
und der zylindrische Abschnitt 31 endet mit seinem vorderen
Ende direkt vor dem Klemmspalt 100c. In der Seitenansicht der 4c wird
das besonders deutlich. Dort ist der Durchmesser d des zylindrischen
Führungskanals 31 verdeutlicht.
Der vordere zylindrische Abschnitt des Bandtrichter-Einsatzes 30 weist
dabei zwei seitlich sich nach aufwärts verjüngende Flächenabschnitte 31a, 31b auf,
die die in 4a gezeigte Krümmung haben.
Entsprechend dem spitz zulaufenden Bandtrichter-Einsatz 30 und
der im Durchmesser gleichbleibenden zylindrischen Bohrung 31 ergibt
sich ein V-förmiges Öffnungsende,
aus dem die strömende Luft
der Injektorbohrungen austritt, mit der das Vlies bis zum Klemmspalt
gefördert
wird.
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Aufgrund
der Breite b der Kalanderscheibe in Relation zum deutlich geringeren
Durchmesser d des Zylinder-Führungskanals
kann die Luft seitlich nur schlecht oder langsam entweichen, so
dass der Hauptteil der strömenden
Luft bis zum Klemmspalt geführt
wird und dort das von ihm mitgebrachte Faservlies ablegt.
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Eine
Aufsicht zeigt die 4b, in der die beiden Kalanderscheiben 100a, 100b in
ihrer Breite b zu erkennen sind. Erkennbar sind auch die Injektorbohrungen 64a, 64b als
Zuführkanäle zum Ringkanal 33, sowie
die parallel versetzten geneigten Injektorkanäle 34a, 34b im
Einsatz 30.
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Als
Beispiel für
einen zu verwendenden Luftdruck kann 4 bar genannt werden, der abgestimmt
ist auf einen Kanal-Durchmesser von etwa 3,8 mm im Bandtrichter
und etwa 8 mm in dem Einsatz 40 des Vliestrichters 50.
Versuche haben gezeigt, dass bereits ein Luftimpuls von ca. 500
msec Dauer zum sicheren Einführen
des vorderen Teils F1 des Faserbandes bis zum Klemmspalt 100c genügt. Die
Länge H1
des manuell verschmälerten
Faserbandes ist dabei auf den Abstand vom Vliestrichter 50 zum Klemmspalt 100c und
damit die Länge
des luftdichten Vlieskanals abgestimmt.
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Der
erwähnte
Ringkanal 33 kann in einer alternativen (nicht zeichnerisch
dargestellten) Variante auch am Einsatz 30 ausgebildet
sein, beispielsweise durch eine umlaufende Kerbe.