DE2051977B2

DE2051977B2 - Maschine zum Kardieren und Kämmen von Fasergut

Info

Publication number: DE2051977B2
Application number: DE19702051977
Authority: DE
Inventors: Akira Ikeda Osaka Moriwaki (Japan)
Original assignee: MORIWAKI AKIRA IKEDA; Nitto Shoji Kk Osaka
Current assignee: MORIWAKI AKIRA IKEDA; Nitto Shoji Kk Osaka
Priority date: 1969-10-22
Filing date: 1970-10-22
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE2051977C3; DE2051977A1; FR2066409A5; GB1332359A

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Kardieren und Kämmen von Fasergui, oas von einer Vorreißwalze an eine Kardienvalze und von dieser an eine Abnehmenvalze weitergegeben wird und von diesen am Umfang mit Sägezähnen ausgestatteten Walzen wenigstens die Kardierwalze in axialer Richtung verlaufende Schlitze, durch die Luft angesaugt wird, aufwei^.V

Durch das deutsche GeL.ttuvnsmuster 1888 942 ist eine kardiermaschine dieser Art bekanntgeworden. Bei ihr dient eine perforierte Walze mit einem von außen nach innen gerichteten Luftstrom dazu, in axialer Ausdehnung eine gleichmäßige Druckverteilung zu erzielen und damit die Faserübertragung von einem Zylinder zum anderen oder die Florabnahme in axialer Richtung gleichmäßiger zu ma lien.

Kardiermaschinen erfüllen die Aufgabe, die 1 ;^ern zu parallclisiercn und \on sämtlichen Unreinheiten sowie von zu kurzen Fasern zu befreien, nur unzureichend. Hierfür sind Kämmaschinen vorgesehen, die jedoch intermittierend arbeiten und deshalb keine hohe Arbeitsge.sclnsindigi.eit zulassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen, die die Vorteile einer Kardiermaschine mit denen einer Kämmaschine \oreinigt. d. h. mit der sich die I-asern so gut wie bei einer Kämmaschine parallelisieren und reinigen sowie die kurzen Fasern auskämmen lassen, die aber kontinuierlich arbeitet, so daß eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit möglich ist.

Diese Aufgabe ist bei einer Maschine der einleitend genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Kardiu walze sich die Schlitze über die gesamte Breite tier Wabe erstrecken und von einen gegenseitigen Abstand haltenden Sägezahndrähten überbrückt sind und daß die Breite der Walzenabschnitte zwischen den Schlitzen wenigstens gleich der maximalen Länge der in dem betreffenden Fasergut enthaltenen Fasern ist, daß ferner die Rotationseinrichtung der Vorreißwalze entgegengesetzt zu der Kardierwalze ist und daß das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Vorreißwalze zur Umfangsgeschwindigkeit der Kardierwalze sich so ve γιο halt wie die maximale Länge der aus dem Fasergut zu entfernenden Fasern zur Breite der Walzenabschnitte zwischen den Schlitzen der Kardierwalze.

Bei der erfindungsgemäßen Maschine werden die zugeführten Fasern bei einem vorgegebenen Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen und in Verbindung mit auf die Fasern einwirkenden pneumatischen Saugkräften von Walze zu Walze befördert und hierbei parallelisiert. Ferner werden die kurzen Fasern ausgekämmt. Der Transport der Fasern erfolgt kontinuierlich und kann mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele

an Hand von neun Figuren näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 teilweise im Schnitt eine schematische Seitenansicht des grundsätzlichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Maschine,

F i g. 2 eine Seitenteilansicht eines für die Klemmwalzen der in F i g. 1 dargestellten Maschine verwendeten Sägezahndrahtes,

F i g. 3 eine Seitenteilansicht eines für die Vorreißwalze der in F i g. 1 dargestellten Maschine benutzten Sägezahndrahtes.

Fig. 4A und 4B teilweise im Schnitt eine Seilen- und Vorderansicht einer für die Maschine nach F i g. 1 verwendbaren Vorreißwalze.

Fig. 5A f.'mc Sei'.enteilansicht eines für die Kardierwalze der in F i g. 1 dargestellten Maschine verwendeten Sägezahnteils.

Fig. 5B eine Ansicht des Sägezahnteils der F i g. 5 A in 1 ängsrichtung,

Fig. 6 eine Seitenteilansicht im Schnitt der bei der Maschine nach F i g. 1 vei wendeten Kardierwalze.

F i g. 7 eine Seitenteilansicht des für die Abziehwalze der Maschine nach F i g. 1 verwendeten Sägezahndrahtes,

Fig. RA, >B und 8C Zeichnungen, um den Mechanismus der Faserübergabe von der Vorreißwalze zu der Kardierwalze bei der Maschine nach F i g. 1 zu erläutern.

Fig. ^l> eine vereinfachte schematische Seitenansicht einer modifizierten Ausfühmngsform der ir Fig. 1 dargestellten Maschine.

F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einei erfindungsgemäßen Maschine. An der Einspeiseseiu der Maschine befinden sich zwei Klemm- bzw. Speise walzen 1 α und 1 /). Peripher den Speisewalzen 1 < und 1 h liegt unter Einhaltung eines vorgeschriebener Zwischenraumes eine Vonoißwalzc 2 gegenüber Oberhalb Jn Vorreißwalze 2 befindet sich zu Reini gimgszw ecken tier Vorreißwalze eine Bürstenwalze 3 Peripher der \ i>:T-jißsval/.e 2 an der Unterseite ge genüberliegend. ist in einem vorgeschriebenen Ab stand n!.".c Kardierwal/e 44 angeordnet. Von de Stelle tier Kienimw jl/cn 1'/ und 1/) bis zu dem 13c reich, in dem sich die Vorreißwalze 2 und die Kar dierssal/.e 4 gegenüberliegen, erstreckt sich eine Füll rungsplatie 6. die zu di.n beiden Elementen 2 und ·

ein vorgeschriebenes Abstandsmaß hält. Der Kardierwalze 4 ist eine unterhalb derselben angeordnete Bürstenwalze 7 zu Reinigungszwecken der Kardierwalze zugeordnet. In Laufrichtung hinter der Vorreißwalze 2 ist peripher gegenüber der Kardierwalze 4 in einem vorgeschriebenen Abstand eine Abziehwalze 8 angeordnet. Der Abziehwalze 8 ist ebenfalls eine Bürstenwalze 9 für Reinigungszwecke zugeordnet. An der Ausgabeseite der Maschine befindet sich peripher gegenüber der Abziehwalze 8 in einem vorgegebenen Abstand eine Abnehmerwalze 11. Die Maschine besitzt ferner ein oberes Gehäuse 12, ein eingangsseitiges unteres Gehäuse 13, ein ausgangsseitiges unteres Gehäuse 14 und eine innere Wand 16, die oberhalb der Kardierwalze 4 und zwischen der Vorreißwalze 2 und der Abziehwalze 8 ausgebildet ist. Die erwähnten Elemente rotieren kontinuierlich in den in der Zeichnung durch Pfeile angedeuteten Richtungen.

Um die Klemmwalzen la und lfe sind Sägezahndrähte 17, wie in F i g. 2 dargestellt, herumgewickelt. Aus F i g. 1 geht hervor, daß die Spitzen der Zähne 18 entgegengesetzt zur Rotationsrichtung der Klemmwalzen la bzw. 1 b gerichtet sind.

Soweit es die Klemmwirkung betrifft, können von den in Fig. 1 dargestellten Klemmwalzen la und Ib verschiedene Modifikationen abgeleitet werden. Zum Beispiel können die peripher mit Sägezähnen versehenen Walzen durch Riffelwalzen, Gummiwalzen oder eine Kombination aus diesen beider Arten ersetzt werden. Manchmal können hierfür vorteilhafterweise übliche Bandwalzen benutzt werden. In diesem Fall ist es möglich, die wirksame Klemmstelle der Fasern extrem nahe an der Arbeitsoberflächc der Vorreißwalze 2 anzuordnen.

Die Vorreißwalze 2 ist — wie in F i g. 3 gezeigt —· ebenfalls mit um die Umfangsfläche gewickelten Sägezahndrähten 19 versehen.

In den Fig. 4A und 4B ist der innere Aufbau der Vorreißwalze 2 im Detail dargestellt. Unter dem sägezahnförmigcn Draht i9 befindet sich eine zylindrische Hüllenschicht 21, die zahlreiche radiale Schlitze 22 besitzt, welche in axialer Richtung der Vorreißwalze 2 verlaufen. Der innere Hohlraum 23 der Hüllenschicht 21 ist über eine Leitung 24 mit einer äußeren pneumatischen Saugvorrichtung (nicht dargestellt) verbunden. Die zylindrische Hüllschicht mit radialen Schlitzen kann auch durch eine poröse zylindrische Hüllschicht ersetzt werden.

Die beschriebene Kombination der Vorreißwalze 2 mit den Klemmwalzen 1 α und 1 b bezweckt eine Zufuhr einer Fasermasse, die aus bis zu einem bestimmten Grad orientierten Fasern besteht, mit einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit, die in Relation zur Obcrfüichengescliwindigkeit de· Kardierwalze 4 steht. Wenn di«_=,er Zweck erreicht ist, kann die in Fig. 1 dargestellte Anordnung auch durch einen üblichen Zugmechanismus ersetzt werden.

Die Kardierwalze 4 besitzt — wie Fi g. 5 zeigt — am Umfang Sägezahndraht 26. Aus F i g. 1 geht hervor, daß die Spitzen der Sägezähne in Rotationsrichtung der Kardierwalze4 gerichtet sind. Der innere Aufbau der Kardierwalze 4 entspricht grundsätzlich dem der in den Fig. 4A und 4B dargestellten Vorreißwalze 2. Durch eine zylindrische Hüllschicht 28. die zahlreiche in axialer Richtung der Kardierwalze4 verlaufende radiale Schlitze 29 besitzt, ist ein innerer Hohlraum 27 1 - .,timmt. Im Falle der Kardierwalze sollte die zylindrische Hüllschicht mit mehreren radialen Schlitzen jedoch nicht durch eine poröse Schicht ersetzt werden.

Wie F i g. 6 zeigt, sind die Sägezahnteile 26 den radialen Schlitzen 29 zugeordnet. Die Läufe »I« der festen Teile 30 zwischen zwei benachbarten radialen Schlitzen 29 sollte so ausgewählt werden, daß sie wenigstens der maximalen Länge der in der behandelten Fasermasse enthaltenen Fasern entspricht. Der

ίο inneie Hohlraum 27 ist auf die gleiche Weise wie der innere Hohlraum 23 der Vorreißwalze 2 mit einer äußeren pneumatischen Saugvorrichtung verbunden. Die Abziehwalze 8 ist — wie F i g. 7 zeigt — peripher mit Sägezahndrähten 31 umwickelt. Die Spitzen

der Zähne sind, wie aus Fig. 1 hervorgeht, entgegengesetzt zur Rotationsrichtung der Abziehwalze 8 gerichtet. Die Abziehwalze 8 besitzt ebenfalls einen mit einer äußeren pneumatischen Saugvorrichtung verbundenen inneren Hohlraum. Der innere Aufbau der Abziehwalze 8 ist grundsätzlich der gleiche wie der der Vorreißwalze 2.

Der innere Aufbau der Abnehmerwalze Il ist grundsätzlich der gleiche wie der der Abziehwalze 8, und ihr innerer Hohlraum ist ebenfalls mit einer äußeren pneumatischen Saugvorrrichtung verbunden.

Um das Ausmaß des Fasertransportes von der

Vorreißwalze 2 zur Kardierwalze 4 zu steuern, ist die Führungsplatte 6 vorgesehen, die sich von einer

Stelle in der Nähe der Klemmwalzen 1 α und 1 b bis zu dem Bereich erstreckt, in dem sich die Vorreißwalze 2 und die Kardierwalze 4 gegenüberliegen. Der Abstand zwischen der Führungsplatte 6 und den beiden Walzen 2 und 4 ist durch Veränderung der Abmessung der Führungsplatte 6 einstellbar. Die Füh-

rungsplatte 6 sollte die Umfangsränder der beiden Walzen 2 und 4 nicht direkt berühren (s. Fig. 1).

Um das mögliche Entstehen eines zufälligen Luftstromes und/oder einer Wirbelluftströmung in der Nähe der Umfangsbereiche der Elemente zu verrin-

gern, ist der gesamte Aufbau, wie in F i g. 1 dargestellt, im Gehäuse dicht eingeschlossen.

Bei dem erläuterten Auttiau und der Anordnung der betreffenden Elemente bestimmen sich die Beziehungen zwischen der Umfangsgeschwindigkeit der Rotationselemente wie folgt

Die Umfangsgeschwindigkeit der Vorreißwalze 2 ist größer als die der Klemmwalzen la und \h. Der Unterschied in der Umfangsgeschwindigkeit hängt vom Grad der Ausrichtung der Fasern in der zugeführten Fasermasse ab. Eine geringe Ausrichtung der Fasern macht eine größere Dilferenz in der Umfangsgeschwindigkeit erforderlich.

Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit zwischen der Kardierwalze 4 und der Abziehwalze 8 beträgt grundsätzlich 1,32:1,00. Ist der Unterschied zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten zu groß, se können die behandelten Fasern brechen oder beschädigt werden. Der Unterschied sollte so weit verringert werden, daß die kurzen Fasern auf der Um-

fi° fangsfiüche der Kardicrwalze 4 nicht zusammen mi' den anderen längeren Fasern auf die Umfangsfläche der Abziehwalze 8 übertragen werden.

Die Umfangsgeschwindigkeit der .Abnehmerwalzt 11 sollte etwa der der Abziehwalze 8 entsprechen, s< daß die Fasern auf der Umfangsfläche der letzterer glatt auf die Umfangsfläche der ersteren übertrager werden.

Hinsichtlich der Auswahl der Umfangsgeschwin

digkeit der Kardierwalze 4 bezüglich der der Vorreißwalze 2 muß eine bestimmte Beziehung eingehalten werden, die von der Faserlänge der behandelten Fasermasse abhängig ist. Es sei die Umfangsgeschwindigkeit der Vorreißwalze 2 mit »F.,«, die Umfangsgeschwindigkeit der Kardierwalze 4 mit »1⁷ ₄«. die Länge des festen Teils 30 der Kardierwalze 4 mit »L« und die maximale Länge der aus der Fasermasse xa entfernenden Fasern mit »/« bezeichnet. Es muß dann die folgende mathematische Beziehung zwischen den vier Werten erfüllt sein.

^v* ₌ '
V L

Es sollte hier damn erinnert werden, daß der Wert von »L« so definiert wurde, daß er wenigstens gleich der maximalen Länge der in der behandelten Fasermasse enthaltenen Fasern war.

Mit dem beschriebenen mechanischen Aufbau der erfindungsgemäßen Maschine werden die zugeführten Fasern in der folgenden Weise behandelt.

Die Fasermasse wird der Maschine durch die Klemmwalzen la und 1 b zugeführt. Die Fasern werden daraufhin aus dem Verbund der Fasermasse befreit, indem sie auf die sägezahnförmige Umfangsfläche der Vorreißwalze 2 gesaugt werden. Die auf der Umfangsfläche der Vorreißwalze 2 abgelagerten Fasern werden durch die Rotation der Vorreißwalze 2 in Laufrichtung mitgenommen. Wenn die Fasern den hinteren Rat>d der Führungsplatte 6 passieren, werden die vorderen End· u der Fasern jenseits des Randes angesaugt und auf die Llmfanpsfläche der Kardierwalze 4 übertragen. Bei diesem Übergabeprozeß werden die Fasern nacheinander aus der auf der Vorreißwalze 2 ruhenden aufgelegten Faserschicht herausgezogen, und zwar teils zufolge des Unterschieds in der Umfangsgeschwindigkeit und teils zufolge der pneumatischen Saugkraft, die von der Innenseite der Kardierwalze 4 her einwirkt.

Der Übergabevorgang wird im folgenden an Hand der Fig. 8A und 8B im einzelnen erläutert. Sowohl die Fasermasse F als auch die zylindrische Hülle 28 der Kardierwalze 4 mögen sich in der in F i g. 8 A durch Pfeile angedeuteten Richtung bewegen. In dem in F i g. 8 A dargestellten Zustand möge das vordere Ende der Fasermasse F den vorderen Rand der wirksamen Faserübergabezone erreichen, der durch die strichpunktierte Linie A markiert ist. Ferner soll das vordere Ende eines bestimmten festen Teils 30 der zylindrischen Hülle 28 der Kardierwalze 4 die Stelle der Linie A erreicht haben. Bei dem in Fi g. 8 B dargestellten Zustand hat sich das vordere Ende der Fasermasse F über die linie A um die Entfernung »/« mit der Geschwindigkeit F₂ weiterbewegt, die der Umfangsgeschwindigkeit der Vorreißwalze 2 entspricht. Während dieser Periode bewegt sich das vordere Ende des betreffenden festen Teils 30 mit der Geschwindigkeit F₄ um die Entfernung »L« weiter. Der Grund hierfür liegt in der oben definierten mathematischen Beziehung zwischen F₂ und F₄. Unmittelbar nach dem in F i g. 8 B dargestellten Zustand wird die Länge »/« der Fasermasse F einer Saugwirkung durch den radialen Schlitz 29 ausgesetzt. Bei weiterer Drehung der Kardierwalze 4 ruhen die durch die Saugwirkung eingefangenen Fasern auf dem Sägezahnteil 26 und werden — wie Fig. 8C zeigt — zwangsweise aus dem Verbund der Fasermasse F herausgezogen. In der in Fig. 8C dargestellten Anordnung sei die Entfernung zwischen dem vorderen Ende der auf dem Sägezahnteil 26 ruhenden Fasern und dem hinteren Ende des entsprechenden Schlitzes29 annäheriiu gleich der Länge χ/*. Nach der Übergabe werden die auf der Kardierwalze 4 ruhenden Fasern bei der Rotation der Ksidicrwal7C 4 in Laufrichtung mitgenommen. Bei der

ίο Ankunft in dem Bereich, in dem die Abziehwalze 8 de ι Kardierwalze 4 gegenüberliegt, werden Fasern, deren Länge größer als »/« ^;.si, an ihrem hinteren Ende durch die Arbeitsfläche der Abziehwalze 8 erfaßt, während die Fasern, deren Länge kurzer als »Z« ist, durch die Saugwirkung des Schlitzes 29 cingefange" bleiben. Nur die durch die Abziehwalze 8 erfaßten langen Fasern werden über die Abnehmerwalze 11 zur Ausgabeseitc der Maschine befordert. Bei dem erläuterten Vorgang wird das Herausziehen der einzelnen Fasern aus der filmartigen Faserschicht, die auf der Vorreißwalze .1 aufliegt, periodisch bewirkt, wenn die entsp»gehenden radialen "schlitze 29 der Kardierwalze 4 (s. F i g. 6) am vorderen Rand der effektiven Faserübergabezone angelangen. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß jeder dieser periodischem Faserausziehvorgänge einem Kämmvorgang der konventionellen französischen Kämmaschine entspricht. 1st deshalb die Kardierwalze 4 mit 20 radialen Schlitzen 29 versehen, dann entspricht eine volle Umdrehung der Kardierwalze 4 20 Fa^erausziehvorgängen. Mit anderen Worten hat eine Umdrehung der Kardierwalze 4 den deichen Kämmeffekt wie 20 intermittierende Kammvorgänge der konventionellen französischen Kämmmaschine. Es wurde empirisch festgestellt, daß die Kardierwalze 4 mü einer Rotationsgeschwindigkcit von etwa 100 Umdrehungen'min betrieben werden kann. Bei der genannten Anzahl der Schlitze 29 würde dies bedeuten, daß die betreffende Kardierwalze 4 2000 Kämmvorgänge innerhalb einer Minute ausführen kann.

Der beschriebene grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen Maschine erlaubt verschiedene Modifikationen.

In F i g. 9 ist ein Beispiel einer derartigen Modifikation vereinfacht dargestellt. Die Maschine besitzt zwei Klemmwalzen 1 α und 1 b. eine Vorreißwalze 2. eine erste Kardierwalze 104 a. eine erste Führungsplatte 106fl und zwei aufeinanderfolgend angeordnete Hilfswalzen 131 α und 132a. Alle erwähnten Elemente sind unterhalb der Vorreißwalze 2 auf dei Einspeiseseite der Maschine angeordnet. An dei Ausgabeseite befinden sich unter der Vorreißwalze 1 eine zweite Kardierwalze 104b. eine zweite Füh· rungsplatte IO6/7 und zwei aufeinanderfolgend ange ordnete Hilfswalzen 131 b und 132 ft. Ferner ist ai der Ausgangsseite eine Abziehwalze 8 und eine Ab nehmerwalze 11 in gleicher Weise wie bei dem ii F i g. 1 dargestellten grundsätzlichen Aufbau angc ordnet. Für Zwecke des Abdichtens sind mehrcr Gehäuse vorgesehen. Die Rotationselemente rotiere in den durch Pfeile angedeuteten Richtungen.

Bei dieser Anordnung kann der Vorgang währen eines Durchlaufs der Fasern durch die Maschin zweimal erfolgen. Bei weiterer Vergrößerung der Ar zahl der Kardierwalzen kann der Vorgang öftf wiederholt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Maschine zum Kardieren und Kämmen von Fasergut, das von einer Vorreißwalze an eine Kardierwalze und von dieser an eine Abnehmerwalze weitergegeben wird und von diesen am Umfang mit Sägezähnen ausgestatteten Walzen wenigstens die Kardienvalze in axialer Richtung verlaufende Schlitze, durch die Luft angesaugt wird, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kardierwalze (4 bzw. 104 a) sich die Schlitze (29) über die gesamte Breite der Walze erstrecken und von einen gegenseitigen Abstand haltenden Sägezahndrähten (26) überbrückt sind und daß die Breite (L) der Walzenabschnitte (30) zwischen den Schlitzen wenigstens gleich der maximalen Länge der in dem betreffenden Fasergut enthaltenen Fasern ist, daß ferner die Rotationsrichtung der Vorreißwalze (2) entgegengesetzt zu der Kardierwalze ist und daß das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit (V,) der Vorreißwalze zur Umfangsgeschwindigkeit (F₄) der Kardierwalze sich so verhält wie die maximale Länge der aus dem Fasergut zu entfernenden Fasern zur Breite der Walzenabschnitte zwischen den Schlitzen der Kardierwalze.