DE2436096A1

DE2436096A1 - Verfahren und system zur erzeugung von gemischten, spinnbaren fasermaterialien

Info

Publication number: DE2436096A1
Application number: DE2436096A
Authority: DE
Inventors: James H Roberson
Original assignee: Crompton and Knowles Corp
Current assignee: Crompton and Knowles Corp
Priority date: 1973-10-23
Filing date: 1974-07-24
Publication date: 1975-04-24
Also published as: CA1014320A; GB1477520A; US3889319A; BR7407480D0; CH602951A5

Description

. Verfahren und System zur Erzeugung von gemischten, spinnbaren Fasermaterialien

Mit der Erfindung wird kurz zusammengefaßt, ein Verfahren und ein System zur Erzeugung gemischter, spinnbarer Fasermaterialien mit ersten und zweiten als sogenannte Kastenballenbrecher ausgebildeten Reihen zum Zuführen und Mischen geschaffen, wobei jeder Eastenballeribrecher Mittel zum Ausbilden von im wesentlichen gleichförmigen Wattelappen aus den geöffneten Fasern und Mittel zum Herausziehen von Faserbüscheln aus den Vattelappen hat. Die aus den Vattelappen herausgezogenen Faserbüschel werden in einem Luftstrom schwebend

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gehalten,und die Luftströme für jede laser werden zum Mischen und Transportieren zusammengefaßt.

In bisher "bekannten Mischsystemen war es üblich, Wattelappen oder Lagen verschiedener Fasern sandwicnartig aufeinanderzulegen und dann zum Mischen quer über jede der Lagen Faserbüschel herauszuziehen. Dies hat den Nachteil, daß zuerst Fasern aus einer Lage und danach aus einer weiteren Lage herausgezogen werden, wobei die Fasern in einem geschichteten Zustand gehalten werden und sich keine innige Mischung der verschiedenen Faserkomponenten ergibt.

Ein weiteres übliches Verfahren zur Herstellung gemischter Fasermaterialien ist in der US-PS 2 84-2 804 beschrieben. Nach diesem Verfahren werden Wattelappen oder Faserlappen in Sammelkästen ausgebildet, die in einem Paar von Abgabewalzen enden. Diese Abgabewalzen arbeiten mit einer vorgewählten Drehzahl zur Zuführung der in dem Sammelkasten gesammelten Fasern zu einem Nadellattentuch, wobei das Nadellattentuch die Faserbüschel der Reihe nach von jedem der Streifen oder Wattelappen abzieht» Dieses Verfahren hat auch den Nachteil einer Schichtung der von den verschiedenen Komponenten abgezogenen Fasern, d.h. daß die von dem ersten Sammelkasten abgezogenen Fasern sich in einer ersten Lage befinden, während die von dem zweiten Sammelkasten abgezogenen Fasern sich in einer über der ersten Lage liegenden Lage befinden usw.. Während dieses Verfahren eine insgesamt gleichförmige Mischung ergibt, können einzelne dünne Abschnitte stark voneinander abweichen. Dies verursacht lang- und kurzfristige Mischungsveränderungen.

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Durch die Erfindung werden die nach dem Stand der Technik sich ergebenden Nachteile dadurch "beseitigt, daß aus einem sorgfältig überwachten und geregelten gleichförmigen Wattelappen Faserbüschel herausgezogen werden, die zuerst in einem fließfähigen Medium oder in einem Luftstrom schwebend gehalten werden. Bann · werden diese Faserbüschel in einen gemeinsamen Luftstrom gebracht, in dem die Fasern aus zwei oder mehr Versorgungsreihen zusammenkommen und durch die aerodynamische Turbolenz vermischt werden, während sie in dem zusammengefaßten Strom des fließfähigen Mediums schwebend gehalten werden, so daß eine intensive Mischung der Faserbüschel ohne die Erzeugung der sich nach dem Stand der Technik ergebenden Schichtung erzielt wird.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, anschließend beschrieben. In der Zeichnung sind:

Fig.1 eine perspektivische Darstellung des gesamten Mischsystems,

Fig.2 ein Schnitt längs der Linie II-II in der Fig.1,

Fig.3 eine vergrößerte Darstellung des in Fig.2 gezeigten Mechanismus zur Ausbildung eines Wattelappens und zur Überwachung seiner Dichte und

Fig.4 ein Schnitt längs der Linie IY-IV in der Fig.1

Fig.1 zeigt schematisch das erfindungsgemäße System zum öffnen und Mischen von Fasern.

Das System hat einen ersten sogenannten Kastenballen-

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"brecher 10 zum öffnen und Mischen von ersten Pasern und zum Zuführen der daraus abgezogenen Fasern in einer später beschriebenen Weise in einen Mischkanal 16. Das System hat ebenfalls einen zweiten sogenannten Kastenballenbrecher 12 ähnlich oder gleich dem ersten Kastenballenbrecher 10 zum öffnen und Mischen von zxieiten Fasern und zum Zuführen von Faserbüscheln aus dem zweiten Kastenballenbreeher in den Mischkanal 16. Das System hat weiterhin einen dritten sogenannten Kastenspeiser 14, der aus einer nicht gezeigten Eeinigungsmaschine vorgereinigte Fasern aufnimmt, sie zu einem Wattelappen ausbildet und einzelne Faserbüschel aus dem Wattelappen herauszieht und in den Mischkanal 16 abgibt. Die aus den Kastenballenbrechern 10 und 12 und aus dem Kastenspeiser 14 herausgezogenen Faserbüschel werden innig miteinander vermischt,während sie in dem Mischkanal 16 in dem Strom eines fließfähigen Mediums in der Schwebe gehalten sind. Das innig gemischte Material wird dann durch einen Transportkanal 18 mittels eines nicht gezeigten, ein Vakuum in dem Mischkanal 16 erzeugenden Gebläses zu Verarbeitungsmaschinen zur weiteren Verarbeitung in Wattelappen, Vorgespinste usw. transportiert.

Jeder der Kastenballenbrecher 10 und 12 hat einen in Fig.2 im einzelnen gezeigten Mechanismus« Gemäß Fig.2 werden Platten 22 einer einzigen Faserart auf ein Lattentuch 20 zum Zuführen gelegt. Das Lattentuch 20 führt die Platten unter einer federbelasteten Faserhai tewal ze 24 einem Nadellattentuch 26 zu. Während die Faserplatten 22 alle gleiche Fasern enthalten, so werden diese Fasern jedoch zur Erzielung einer Gleichmäßigkeit der Fasern von verschiedenen Ballen oder Chargen genommen. Das Nadellattentuch 26 zieht aus

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jeder der Platten 22 Faserbüschel heraus und führt diese zu einem Sammelkasten 42 hin. Nahe der Spitze des Nadellattentuches 26 befindet sich eine Rückstreifwalze 28 zum Krempeln oder zum Beseitigen überschüssiger Pasern von dem Nadellattentuch 26. Diese Pasern werden von dem Nadellattentuch abgekrempelt und in der Form eines Vorratswickels 30 in einen durch einen Rechen oder eine Wand 32 gebildeten Vorratstrichter abgelagert. Der Rechen 32 ist bei 34 schwenkbar gelagert und für einen Druck zu dem Nadellattentuch hin federbelastet. Wenn der Faserwickel 30 größer wird, schwenkt er den Rechen 32 von dem Nadellattentuch 26 weg und schließt dadurch einen Schalter 38. Der Schalter 38 ist mit dem Antrieb für das Lattentuch 20 und für die Faserhaltewalze 24 verbunden, so daß bei geschlossenem Schalter 38 das Lattentuch 20 die Zuführung von Fasern zu dem Nadellattentuch 26 unterbricht. Das Nadellattentuch 26 entnimmt dann die Fasern aus dem Vorratswickel 30, bis der Vorratswickel in seiner Größe sich so verringert hat, daß der Schalter 38 wieder geöffnet wird. Hierdurch werden dem Nadeilattentuch 26 erneut Fasern von dem Lattentuch 20 zugeführt. Zur Überwachung des Antriebes des Lattentuches 20 ist ein ■Überwachungsmechanismus bekannt, so daß die Darstellung "eines derartigen, dem Fachmann bekannten Mechanismus nicht erforderlich ist.

Die von dem Nadellattentuch 26 an der Rückstreifwalze 28 vorbeigeführten Fasern werden durch eine Abstreifwalze 40 von dem Nadellattentuch in einen senkrechten Sammelkasten 42 abgestreift. Der senkrechte Sammelkasten 42 hat an seiner Vorderseite eine feste Wand 44 und an seiner Rückseite eine Rüttelplatte oder Rüttelwand 46. Wie dies· dem Fachmann bekannt ist, vibriert die Rüttel-

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platte 46 zur Verdichtung der in dem Kasten aufgenommenen Fasern und zum Vorschieben der Fasern zu dem Kastenauslaß hin.

Mähe der Oberseite des Kastens sind zur Regulierung der Paserhöhe in dem Kasten 42 eine Photozelle 50 und eine Lichtquelle 52 angeordnet. Immer dann, wenn die Fasern in dem Kasten 42 den Lichtstrahl von der Lichtquelle zu der Photozelle 50 unterbrechen, wird ein niht gezeigter Steuermechanismus betätigt, durch den das Lattentuch 20 und das Nadellattentuch 26 angehalten werden, damit keine weiteren Fasern in den Sammelkasten zugeführt werden, bis die Faserhöhe erneut unter die Höhe des von der Photozelle 50 aufgenommenen Lichtstrahles fällt. Der übliche Steuermechanismus hat eine elektronische Zeitverzögerung, die ein dicht aufeinanderfolgendes öffnen und Schließen der Kontakte oder ein unnötiges Ein- und Ausschalten des Hadellattentuchantriebes vermeidet, wenn der Lichtstrahl durch herabfallende Faserbüschel unterbrochen wird«,

Am Boden des SammeIkastens 42 ist ein Paar von Zuführoder Transportwalzen 54 zur Aufnahme der Fasern aus dem Sammelkasten und zum Weitertransport der Fasern zu einem Paar von Abgabewalzen 56 und 58 angeordnet, wie dies im einzelnen in Fig»5 dargestellt ist» Die Transportwalzen 54 werden durch einen Antrieb 68 mit veränderbarer Drehzahl angetrieben=. Die Abgabewalze 58 ist in festen Lagern 59 gelagert, während die Abgabe=· walze 56 von federbelasteten Lagern 57 aufgenommen ist« An den federbelasteten Lagern 57 ist auch ein beweglicher Kern 66 eines veränderbaren Transformators ange- ■ bracht. Eine Veränderung der Faserdichte zwischen den

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Abgabewalzen 56 und 58 verändert die Stellung des "bewegbaren Kernes 66 in dem veränderbaren Tranformator 64-, was seinerseits in bekannter Weise ein veränderbares Signal zur Steuerung des Antriebes 68 mit veränderbarer Drehzahl erzeugt. Dies seinerseits verändert die Drehzahl der Transportwalzen 54·, um auf diese Weise mehr oder weniger Fasern zuzuführen, wie dies zur Aufrecht erhaltung einer gleichmäßigen Dichte des Materials zwischen den Abgabewalzen 56 und 58 erforderlich ist. Auf diese Weise wird ein Wattelappen zwischen den Abgabewalzen 56 und 58 ausgebildet oder geformt, der eine gleichmäßige,vorbestimmte Dichte hat. Zur Veränderung der durch den Kastenballenbrecher 10 oder irgendeinem anderen Kastenballenbrecher zugeführten Fasermenge ist es lediglich erforderlich, die Drehzahl der Abgabewalzen 56 und 58 durch eine entsprechende Veränderung der Übersetzungen oder dgl. zu verändern. Die Abgabewalzen 56 und 58 sollten so dicht wie möglich an den Transportwalzen 54- angeordnet sein, jedoch sollte der Abstand zwischen ihren Achsen.jeweils die Länge der zubehandelnden Fasern übersteigen.

Gemäß Fig.2 wird der zwischen den Abgabewalzen 56 und 58 ausgebildete Wattelappen in den Weg einer rotierenden Schlagwalze 60 gebracht, die zum Herausziehen einzelner Faserbüschel aus dem zwischen den Abgabewalzen 56 und 58 ausgebildeten Wattelappen eine Vielzahl von Zähnen besitzt. Diese Faserbüschel werden dann von der rotierenden Schlagwalze durch Luftströme abgestreift, die durch eine öffnung 63 in das Gehäuse der Schlagwalze eintreten. Diese Luftströme treiben zusammen mit der Zentrifugalkraft der Schlagwalze die Faserbüschel in den Mischkanal 16. Der Mischkanal 16 ist an ein nicht gezeigtes Gebläse oder dgl. angeschlossen, das in dem

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Mischkanal ein Vakuum erzeugt und das die von dem Kastenballenbrecher 10 aufgenommenen Fasern in Pfeilrichtung zu dem zweiten Kastenballenbrecher 12 transportiert. In dem zweiten Kastenballenbrecher 12 werden ebenfalls Faserbüschel durch die rotierende Schlagwalze des zweiten Kastenballenbrechers 12 abgezogen und in den Mischkanal 16 gebracht, in dem sie innig mit den Fasern aus dem ersten Kastenballenbrecher 10 vermischt werden.

Die Fasern aus dem ersten Kastenballenbrecher 10 und aus dem zweiten Kastenballenbrecher 12 haben unterschiedliche Eigenschaften. Das bedeutet, daß die einen Fasern synthetische Fasern sein können, während die anderen Fasern davon unterschiedliche synthetische Fasern oder sogar Naturfasern oder lediglich gleiche synthetische Fasern von anderer Art sein können, ge nachdem wi,e dies bei der Benutzung des Systems gewünscht wird.

Fig.4 zeigt im einzelnen einen sogenannten Kastenspeiser 14, der durch einen Versorgungskanal 70 aus der Putzerei oder dgl. vorgereinigte Fasern erhält. Diese Fasern werden in einen Sammelkasten 42' geführt, der eine feste Wand 44' und eine übliche Rüttelplatte 46' oder eine Rüttelwand hat. Dieser Mechanismus besitzt ebenfalls eine Photozelle 50' und eine Lichtquelle 52', die nahe der Oberseite des Sammelkastens zur Aufrechterhaltung einer konstanten Faserhöhe in dem Kasten in der gleichen Weise angeordnet sind, wie dies in Verbindung mit Fig.2 beschrieben ist. Wenn die Faserhöhe den vorbestimmten Wert übersteigt,und so den Lichtstrahl aus der Lichtquelle 52' zu der Photozelle 50' unterbricht _s wird die Zuführung von Fasern aus dem Versorgungskanal 70 unterbrochen.

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Die in dem Sammelkasten 4-2' gesammelten !Pasern werden von Transportwalzen 54·' aufgenommen, die die Fasern zu Abgabewalzen 56' und 58' bringen. Die Transportwalzen 5^-' und die Abgabewalzen 56' und 58' arbeiten zur Ausbildung eines gleichmäßigen Wattelappens in der gleichen Weise wie die Transportwalzen und die Abgabewalzen der Fig.2. Eine rotierende Schlagwalze 60' zieht einzelne Faserbüschel aus dem von den Abgabewalzen 56' und 58' ausgebildeten Wattelappen und treibt die Faserbüschel in den Mischkanal 16, wo sie innig mit den Fasern vermischt werden, die bereits von dem ersten Kastenballenbrecher 10 und dem zweiten Kastenballenbrecher 12 in den Mischkanal abgegeben worden sind. Die von dem Kastenspeiser 14 aufgenommenen Fasern unterscheiden sich von den von dem ersten Kastenballenbrecher 10 und dem zweiten Kastenballenbrecher 12 aufgenommenen Fasern, so daß eine bereits erwähnte Mischung aus allen drei Faserkomponenten einer weiteren Verarbeitungseinrichtung durch den Transportkanal 18 zugeführt wird.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

System zur Herstellung gemischter, spinnbarer Fasermaterialien, gekennzeichnet durch einen ersten Kastenballenbrecher (10) mit Mitteln zum Ausbilden eines im wesentlichen gleichmäßigen Vattelappens aus ersten Fasern und mit Mitteln zum Herausziehen von Faserbüscheln aus dem Wattelappen, durch einen zweiten Kastenballenbrecher (12) mit Mitteln zum Ausbilden eines im wesentlichen gleichmäßigen Wattelappens aus zweiten Fasern und mit Mitteln zum Herausziehen von Faserbüscheln aus diesem Wattelappen, durch einen angrenzend an den ersten und den zweiten Kastenballenbrecher in dem Weg der Faserbüschel angeordneten Kanal (16) und durch Mittel zur Erzeugung eines Vakuums in dem Kanal, durch das die Faserbüschel nacheinander in den Kanal gezogen und gleichmäßig untereinander vermischt werden.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ausbilden eines im wesentlichen gleichförmigen Wattelappens in dem ersten Kastenballenbrecher (10) aus Transportwalzen (54) zum Zuführen von Fasern, aus voneinander im Abstand befindlichen Abgabewalzen (56,58) zum Zuführen eines Wattelappens aus ersten Fasern, aus einem Antrieb (68) mit veränderbarer Drehzal zum Antrieb der Transportwalzen (54-), aus einer Vorrichtung zur Messung der Dichte des zwischen den Abgabewalzen (56,58) hindurchgehenden faserigen Materials und zur Erzeugung eines der gemessenen Dichte entsprechenden Signals und aus einer Steuervorrichtung bestehen, die auf das Signal zur Steuerung des Antriebes (68) mit ver-

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änderbarer Drehzahl anspricht, wodurch die Transportwalzen (54) eine im wesentlichen gleichmäßige Dichte des faserigen Materials zwischen den Abgabewalzen (56,58) aufrechterhalten.
3· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß der zweite Kastenballenbrecher (12) Transportwalzen (54-) zum Zuführen von Fasern, voneinander im Abstand befindliche Abgabewalzen (56,58) zum Zuführen eines Wattelappens aus Fasern, einen Antrieb (68) mit veränderbarer Drehzahl zum Antrieb der Transportwalzen (54), eine Vorrichtung zum Messen der Dichte des zwischen den Abgabewalzen (56,58) hindurchgehenden faserigen Materials und zur Erzeugung eines der gemessenen Dichte entsprechenden Signals und eine Steuervorichtung hat, die auf das Signal zur Steuerung des Antriebes (68) mit veränderbarer Drehzahl anspricht, wodurch die Transportwalzen (54-) eine im wesentlichen gleichmäßige Dichte des faserigen Materials zwischen den Abgabewalzen (56, 58) aufrechterhalten.
4, System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Herausziehen von Faserbüscheln aus dem Vattelappen in dem ersten Kastenballenbrecher (10) eine rotierende Schlagwalze (60) sind.
5· System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Herausziehen von Faserbüscheln aus dem Wattelappen in dem zweiten Kastenballenbrecher (12) eine rotierende Schlagwalze (60) sind.
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Leitung (14) zum Öffnen und JHi-

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sehen Mittel zur Ausbildung eines im wesentlichen, gleichmäßigen Wattelappens aus dritten Fasern, Mittel zum Herausziehen von Faserbüscheln aus diesem ¥attelappen und Mittel zum Anschluß der dritten Leitung (14) zum Öffnen und Mischen an den Kanal (16) haben.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Leitung (14) zum öffnen und Mischen Mittel zum Messen und Steuern der Dichte des Wattelappens hat.
8. Verfahren zur Herstellung von gemischtem, spinnbarem Fasermaterial, gekennzeichnet durch'das öffnen und Mischen von erstem faserigem Material, durch Ausbilden eines Wattelappens aus diesem faserigen Material, durch Herausziehen von !Faserbüscheln aus diesem Wattelappen, durch öffnen und Mischen von zweitem faserigem Material, durch Ausbilden eines Wattelappens aus dem zweiten faserigen Material, durch Herausziehen von Faserbüscheln aus diesem Wattelappen, durch pneumatischen Transport der ersten Faserbüschel, durch pneumatischen Transport der zweiten Faserbüschel und durch pneumatisches Vereinigen der transportierten ersten und zweiten Faserbüschel in einen gemeinsamen Strom, wodurch die Faserbüschel gleichmäßig untereinander vermischt werden.

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