DE2649486C2 - Nadelstab-Streckwerk für Faserbänder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Nadelstab-Streckwerk für Faserbänder, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es sind derartige Streckwerke bekannt (DE-OS 15 10 281 und DE-AN H 7380 VH/76b), wobei die Nadelstäbe eine im wesentlichen zylindrische, mit dem Faserband in Berührung tretende Arbeitsfläche und gegen den Scheitel der Arbeitsfläche versetzt angeordnete, über die Länge der Nadelstäbe verteilte Nadeln aufweisen.

Diese bekannten Streckwerke sind, insbesondere bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten, störanfällig aufgrund der Tatsache, daß keine sichere Führung und Kontrolle des Faserbandes ίκ der Eingriffsstrecke der Nadelstäbe gewährleistet ist, und daß die Parallelität der Fasern des aus der Arbeitsstrecke austretenden Faserbandes erheblich gestört wird, da die Nadeln schlagartig aus dem Faserband austreten, so daß sich kein für eine einwandfreie Weiterverarbeitung geeignetes gestrecktes Faserband ergibt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben und ein Nadelstab-Streckwerk zu schaffen, das bei einfachem Aufbau auch bei höchsten Betriebsgeschwindigkeiten eine sichere und störungsfreie Führung und Kontrolle des Faserbandes durch die Nadelstäbe gewährleistet und eir einwandfreies Austreten des Faserbandes aus den Nadelstäben sicherstellt.

Diese Aufgabe wird bei einem Nadelstab-Streckwerk nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches gelöst durch die in seinem kennzeichnenden Teil unter Schutz gestellte Merkmalskombination.

Die Unteransprüche enthalten der Weiterbildung der Erfindung dienende vorteilhafte Merkmale.

Dadurch, daß die Nadelstäbe in ihrem Querschnitt der Form der Kettenglieder entsprechen, und dadurch, dall der Nadelstab unmittelbar an den beiden Gelenkbolzen M des Kettengliedes befestigt ist, ergibt sich in der Eingriffsstrecke der Nadelstäbe mit dem Faserband eine nahezu geschlossene tischartige Führungsfläche, die durch die zweiseitige Befestigung der Nadelstäbe eindeutig fixiert ist, wobei ein einwandfreies Austreten der Nadeln aus dem Faserband am Ende der Arbeitsfläche dadurch gewährleistet ist, daß der Krümmungsradius der Arbeitsfläche dem Krümmungsradius der Austrittsräder der Ketten entspricht, so daß die Nadeln am Austrittsende durch die beiderseitige Aufhängung des Nadelstabes stetig und gleichmäßig aus dem Faserband ausgeschwenkt werden, wobei der hintere Rand der Arbeitsfläche beim Ausschwenken der Nadeln mit dem Faserband in Kontakt tritt, so daß dieses beim Austreten aus den Nadeln sicher gehalten ist und damit Störungen in dem Faserband ausgeschlossen sind.

Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsform des Streckwerkes, und es bedeutet

Fig, 1 schematische Seitenansicht im Schnitt des Streckwerkes;

F i g, 2 vergrößerte Darstellung eines Nadelstabes der Vorrichtung gem, F j g, 1;

F i g. 3 Querschnitt gem. F i g. 2;

Fig.4 und 5 perspektivische Darstellung zweier Varianten eines Nadelstabes der Vorrichtung;

Fig.6 Querschnitt einer Variante, bei der die Stäbe der beiden Ketten lediglich mit je einer Nadelreihe ausgestattet sind;

F i g. 7 Querschnitt einer Variante, bei der die Stäbe der beiden Ketten eine unterschiedliche Struktur aufweisen;

F i g. 8 Seitenansicht des der Streckstelle benachbarten Teils der Vorrichtung bei einer anderen Ausführungsform;

F i g. 9 Querschnitt gem. F i g. 8, wobei gezeigt ist, wie die Fasern von den aus Nadeln in Zusammenwirkung mit Kontaktorganen in Form von elastischen Lippen gebildeten Eindringorganen gehalten und überwacht werden.

Das in F i g. 1 dargestellte Streckwerk besitzt ein Lieferwerk 1 für ein Faserband 2, eine Überwachungsoder Rückhaltestelle 3 des Faserbandes und die eigentliche Streckstelle 4 des Faserbandes.

Das Lieferwerk 1 umfaßt in an sich bekannter Weise zwei Walzen 5, 6, zwischen denen das mit geeigneter Geschwindigkeit zugelieferte Faserband 2 hindurchgeführt wird.

Die Kontroll- und Rückhaltestelle 3 besteht, ebenfalls in an sich bekannter Weise, aus zwei endlosen Förderelementen 7,8, die übereinander angeordnet sind und deren Umlauf am Eingang über Radpaare 9,10, am Ausgang über Radpaare 11,12 sowie über Radpaare 13, 14 für den zurückkehrenden Strang erfolgt. Die Arbeitsstränge der endlosen Förderelemente 7, 8 verlaufen zwischen den Radpaaren 9, 10 am Eingang sowie den Radpaaren 11, 12 am Ausgang des Streckwerkes parallel zueinander, und ihr Umlauf erfolgt gemeinsam in derselben Richtung und bei gleicher Geschwindigkeit

Die Streckstelle 4 weist, gleichfalls in an sich bekannter Weise, eine obere Walze 15 und eine untere Walze 16 mit einem kleineren Durchmesser auf, die das von den endlosen Förderelementen 7,8 überwachte und teilweise zurückgehaltene Faserband 2 abziehen.

Nach der in F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform bilden die Nadelstäbe 17 einen Block mit äußeren Enden 18,19, die der gelenkigen Verbindung mit seitlich angeordneten Kettengliedern 20,21 (vgl. F i g. 1) dienen, und einen länglichen Körper 22 mit einer zylindrischen, konvexen Arbeitsfläche. Auf dem Körper 22 sind in geeigneter Weise, beispielsweise durch Eintreiben, Nadeln 24 befestigt. Die Nadeln 24 sind in schwacher Benadelung und in zwei zu der Längsmittelebene des Körpers 22 parallelen, symmetrischen Reihen angeordnet Sie können beispielsweise senkrecht zur Vorschubrichtung der Förderelemente in dem gradlinigen Bereich des Zusammenwirkens dieser Elemente liegen; sie können aber auch nach vorne oder hinten geneigt angeordnet sein. Die Nadelstäbe 17 der einen der beiden Förderelemente sind in Vorschubrichtung in bezug auf die der anderen Kette versetzt, so daß die Nadelreihen in dem Arbeitsbereich in gleichmäßigem Abstand voneinander entfernt sind.

Zum Antrieb der Nadelstäbe 17 wirken die Ketten 20, 21 mit Zahnrädern 1 bis 14 zusammen. In dem gradlinigen Bereich steh« die dem Krümmungsradius 23 entgegengesetzte, ebene innere Oberfläche 25 der Nadelstäbe 17 in Zusammenwirkung mit festen oberen und unteren Führungsgliedern 26, 27, wobei die Führungsglieder den Abstand zwischen den Förderelementen 7,8 in dem geradlinigen Bereich bestimmen.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird das Faserband 2 von den Lieferwalzen 5, 6 zugeführt und von der. Streckwalzen 15,16 abgezogen. Zwischen diesen beiden Walzenpaaren wird das Faserband 2 gleichzeitig auf zwei Weisen von den Nadelstäben 17 kontrolliert und zurückgehalten, und zwar einerseits durch die Nadeln 24, die in die Struktur des Faserbandes eingreifen und seiner inneren Überwachung dienen, sowie andererseits durch die gewölbten Oberflächen 23, die das Faserband an seiner Außenfläche kontrollieren.

Bei der Ausführungsform gem. F i g. 1 bestehen die beiden Förderelemente 7, 8 aus Nadelstäben 17 mit gewölbter Oberfläche 23; im Bereich des Zusammenwirkens beider Förderelemente sind die Nadeln 24 des einen Nadelstabes 17 zu den Nadeln des anderen Nadelstabes versetzt angeordnet.

Die gewölbte Oberfläche 23 jedes Nadelstabes 17 weist eine Kreisform mit einem derart bemessenen Radius auf, daß beim Lauf der Kettenglieder 20,21 Ober die Ausgangsräder 11, 12 die kreisförmige Außenlinie der entsprechenden Nadelstäbe koaxial zu den Rädern ist Auf diese Weise treten die Nadeln aus dem Faserband 2 am Ende des Überwachungsfeldes praktisch ohne Relativbewegung aus, da sich das Faserband von den gewölbten Oberflächen 23 abrollt, wodurch die durch das Verlassen der Nadeln entstehende Faserverlagerung auf ein Minimum beschränkt wird.

Das obere Radpaar 11 ist gegenüber dem unteren Radpaar 12 zurückversetzt angeordnet, so daß die obere Streckwalze 15 giößeren Durchmessers ais die untere Streckwalze 16 eine dem Förderelement 8 unmittelbar benachbarte Stellung einnehmen kann. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird hierdurch die Entfernung,die das Faserband 2a zwischen dem Ende des Überwachungsfeldes und den Streckwalzen durchläuft, äußerst kurz gehalten.

Die Lieferwalzen 5,6 sind derart angeordnet, daß das Faserband 2 zunächst mit den Nadeln 24 eines Förderelements 7, 8, beispielsweise mit denen des Elements 8, und anschließend mit den Nadein beider Förderelemente zusammenwirkt; hierdurch wird ein fortschreitendes Eintreten der beiden Nadelfelder 24 in das Faserband 2 erzielt. Im allgemeinen liegen die am Eingang befindlichen Räder 9, 10 auf gleicher Ebene; aus diesem Grund wurden die Lieferwalzen 5, 6, wie in Fig. 1 gezeigt, vertikal gegenüber der horizontalen Mittelebene der Räder 9,10 verschoben.

In Fig.4 und 5 sind zwei Abwandlungen der Nadelstäbe 17 dargestellt, die sich von denen gem. F i g. 1 bis 3 lediglich durch die Aurbildung ihres mittleren Abschnittes unterscheiden. Der Nadelstab 17 gem. Fig.4 besitzt in seinem mittleren Bereich eine U-förmige Schiene 28 mit zwei nach oben weisenden, nach innen gebogen Randleisten 29 tragenden Schenkeln. Die Schiene 28 ist in ihrem Inneren mit einem elastischen oder starren Füllmaterial 30 versehen, und unter die Randleisten 29 werden konvexe, gewölbte, in Nebeneinanderlage angeordnete und mit Zähnen 32 oder dergleichen in schwacher Benadelung versehene Plättchen 31 geschoben.

Gemäß Fig.5 besteht der mittlere Bereich des Nadelstabes 17 aus einem geschlossenen Körper und weist aus dem Material des Blocks gebildete Vorsprün-

ge 33 in Form von Zähnen, Nadeln, Flügeln usw. in schwacher Benadelung auf.

Einer weiteren Ausbildungsvariante gem. Fig.6 zufolge unterscheiden sich die Nadelstäbe 17 der Förderelemente 7, 8 von denen gemäß F i g. I bis 3 ■> dadurch, daß die Körper 22 der Nadelstäbe 17 lediglich eine Reihe von Nadeln 24 aufweisen, und daß die Nadelstäbe der oberen und unteren Förderelemente 7 bzw. 8 zur Hälfte gegeneinander versetzt sind, wobei die Nadeln zur Längsmittelebene des Körpers 22 ebenfalls versetzt sind.

Wie bereits vorher erwähnt, kann zur Überwachung des Faserbandes 2 auch nur eine der beiden Förderelemente 7, 8 Nadelstäbe oder ähnliche Organe mit gewölbter Oberfläche aufweisen. Gemäß Fig. 7 zeigt ι■> das untere Förderelement 8 Nadelstäbe 17 mit gewölbter Oberfläche, während das obere Förderelement 7 Nadelstäbe 34 aufweist, die an ihrer Arbeitsfläche zur Überwachung des Faserbandes mit der Aufnahme der Nadeln 24 dienenden Auskehlungen 35 ;n sowie mit glatten reliefartigen Abschnitten 36 versehen sind.

Bei allen Ausführungsformen sind die Nadelstäbe 17 bzw. 34 ein und desselben Förderelements 7, 8 wenigstens im Arbeitsbereich in dichter Nebeneinan- 2¹} derlage angeordnet, um einen praktisch durchgehenden Tisch zu bilden, so daß Fasern, Krempelflug oder andere Abfälle nicht in den mechanischen Teil der Maschine oder sogar auf das zurückkehrende Trum der endlosen Förderelemente 7,8 fallen können.

Eine weitere Variante ist schließlich in Fig. 8 und 9 dargestellt, wobei gleiche Bezugszahlen wie in F i g. 1 zur Bezeichnung sich entsprechender Elemente verwendet wurden. Das Lieferwerk ist hier nicht dargestellt.

Die das Faserband überwachende und zurückhalten- js de Stelle 3 weist zwei in Übereinanderlage angeordnete, endlose Förderelemente 7, 8 auf. deren Arbeitsstränge gemeinsam in gleicher Richtung und bei gleicher linearer Geschwindigkeit umlaufen.

Das untere Element 8 besitzt die aneinander angelenkten und mit jedem ihrer äußeren Enden mit einer von einem Zahnrad 12 angetriebenen Kette 21 verbundenen, quergerichteten Nadelstäbe 17. Die Körper 22 der Stäbe 17 besitzen eine zylindrische, konvexe Arbeitsfläche 23 und weisen eine nur schwache Benadelung an in das Band eindringenden Organen auf, und zwar eine einzige Reihe von Nadeln 24, die in dem dargestellten Beispiel senkrecht zur Förderrichtung des Elementes 7 in dem geradlinigen Bereich der Arbeitsstrecke der Kette und. ebenfalls in Vorschubrichtung betrachtet, seitlich in bezug auf die vertikale Symmetrieebene des Stabes 17 angeordnet ist Die Nadeln 24 können auch nach vorne oder nach hinten geneigt sein.

Das obere Element 7 weist quergerichtete gurtartige Stäbe 40 mit elastischen Lippen auf, wie sie aus der FR-PS 15 S3 755 bekannt sind. Sie sind aus einem geschmeidigen Material, wie beispielsweise Kautschuk, einem Elastomer oder ähnlichem, hergestellt und an jedem ihrer äußeren Enden an einer von einem Zahnrad 11 angetriebenen Kette 41 befestigt.

Jeder Nadelstab 40 wird an seiner Befestigungsslelle von den gebogenen Rändern einer rinnenartigen Metallschiene 42 umfaßt, während seine Lippe eine Aussparung 43 besitzt, um die elastische Bewegung zu erleichtern. Die Lippe ist in bezug auf die Umlaufrichtung nach hinten geneigt, so daß bei ihrer Berührung mit dem gewölbten Nadelstab 17 eine strebenartige Stützwirkung erhalten wird.

Die Lippenstäbe 40 und die Stäbe 17 sind derart angeordnet, daß die Nadeln 24 eines Stabes sich in den Zwischenraum /wischen den elastischen Lippen der beiden aufeinanderfolgenden Stäbe 40 einfügen. Das von den hier nicht dargestellten Lieferwalzen zugeführte Faserband 2 wird folglich von dem unteren endlosen Förderelement 8 und dem oberen endlosen Förderelement 7 gestützt und überwacht, um nachfolgend von den Streckwalzen 15, 16 gestreckt zu werden und die Vorrichtung schließlich als gestrecktes Band 2a zu verlassen.

Die Fasern werden also dank der beschriebenen Kombination von Mitteln durch die gemeinsame Tätigkeit der mit Nadeln 24 besetzten, gewölbten Stangen 17 und der elastischen Lippen 40 gut gehalten und überwacht sowie durch die Wirkung der Nadeln parallel ausgerichtet und zu gleichmäßigeren Strängen gebOndelt. Bis zum Punkt A, der letzten Stelle im Bereich der festen Einspannung zwischen den Feldern 7 und ti vor den Streckwalzen 15 und 16, werden die Fasern gut gehalten, während der eigentliche Streckvorgang zwischen den Punkten A und B, wobei B der Einspannpunkt zwischen den .Streckwalzen ist, stattfindet.

In Fig. 9 ist das Verhalten eines Nadelstabes 40 mit elastischer Lippe dargestellt, die auf das zu streckende Faserband 2 einen Druck ausübt, der mit zunehmender Dicke des Faserbandes steigt. In der Mitte des Faserbandes und damit im Bereich seiner maximalen Dicke erreicht der Druck ein Maximum, während er an den flacheren Rändern geringer ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet durch Anordnung und Ausbildung der in das Faserband eintretenden schwachen Benadelung und die gewölbten Oberflächen der Nadelstäbe eine gute Überwachung des Faserbandes bei wirtschaftlicher Herstellung. Außerdem ist sie widerstandsfähig und erlaubt ein Arbeiten bei hohen Geschwindigkeiten.

Die vor Eintritt in die Vorrichtung in dem Faserband befindlichen Fasern werden durch die Nadeln gut ausgerichtet und geglättet; andererseits wird durch die geringe Benadelung die Mitnahme und das Aufrollen der Fasern durch die Nadeln vermieden, während die verminderte Kontrolle durch die Nadeln durch die gewölbten Oberflächen der Nadelstäbe ausgeglichen wird. Die Vorrichtung erlaubt es also, aufgrund der durch die Nadeln und die gewölbten Oberflächen erfolgenden doppelten Kontrolle eine Überwachung durch die Nadeln zu erhalten unter Ausschaltung der mit ihnen verbundenen Nachteile.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche;

1. Nadelstab-Streokwerk fflr Faserbänder mit einem Lieferwalzenpaar und einem Streckwalzenpaar, mit einem dazwischen angeordneten, beidseits des Faserbandes verlaufenden Paar von endlosen Förderelementen, die aus einer Mehrzahl quergerichteter, zwischen zwei endlosen Ketten angeordneter Nadelstäbe bestehen, wobei die Nadelstäbe eine im wesentlichen zylindrische mit dem Faserband in Berührung tretende Arbeitsfläche aufweisen und wenigstens bei einem der Förderelemente gegen den Scheitel der Arbeitsfläche versetzt angeordnete, über die Länge der Nadelstäbe verteilte Nadeln aufweisen, und mit Antriebsrädern an der hinteren Umlenkst^lle der endlosen Förderelemente, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelstäbe (17) wenigstens eines der beiden endlosen Förderelemente (7,8) einen der Form der Kettenglieder (20, 21) entsprechenden länglichen, mit seiner größten Länge in der Förderrichtung des Streckwerks liegenden Querschnitt aufweisen und an jedem Ende der beiden Gelenkbolzen des entsprechenden Kettengliedes (20, 21) unmittelbar befestigt sind, daß der Krümmungsradius der Arbeitsfläche (23) der Nadelstäbe (17) demjenigen 'der Austrittsräder (11, 12) entspricht, und daß mindestens ein Teil der Nadeln (24, 32,33) auf der Arbeitsfläche der Nadelstäbe (17) außerhalb der Scheitellinie der Nadelstäbe angeordnet ist

2. Nadelstabstreckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelstäbe (17) des oberen endlosen Förderelert,»nits (7) gegen diejenigen des unteren Förderdements (8) — in Streckrichtung gesehen — zur Hälfte gegeneinander versetzt sind, und daß Nadeln (24) nur auf dem hinteren Teil der Arbeitsfläche (23) der Nadelstäbe (17) angeordnet sind (F i g. 6).

3. Nadelstab-Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (24, 32, 33) symmetrisch zum Scheitel und zu den Längsrändern der Arbeitsfläche angeordnet sind.

4. Nadelstab-Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelstäbe (34) des oberen endlosen Förderelements (7) Auskehlungen (35) aufweisen, die die Nadeln (24) des unteren endlosen Förderelements (8) eingreifen, und daß zwischen den Auskehlungen (35) der Überwachung des Faserbandes (2) dienende glatte, reliefartige Abschnitte (36) vorgesehen sind (F i g. 7).

5. Nadelstab-Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelstäbe (17) eine die Arbeitsfläche bildende gewölbte Platte (31) aufweisen, auf der die Nadeln (32) einstückig ausgebildet sind (F i g. 4).

6. Nadelstab-Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelstäbe (17) einen mittleren Bereich (30) aufweisen, auf dem die Nadeln (33) einstückig ausgebildet sind (F i g. S).

7. Nadelstab-Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere endlose Förderelement (7) eine Mehrzahl quergerichteter gurtartiger Nadelstäbe (40) mit in Berührung mit dem Faserband (2) stehenden an sich bekannten elastischen Lippen aufweist, wobei die Lippen gegen die die Nadeln (24) tragende Oberfläche (23) der gegenüberliegenden Nadelstäbe (17) gepreßt sind, und daß die Lippen in bezug auf die Vorschubrichtung nach hinten geneigt sind (F i g, 8),

8, Nadelstab-Streckwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen Aussparungen (43) aufweisen.

9. Nadelstab-Streckwerk nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelstäbe und die Lippen aus geschmeidigem Material gebildet sind, welches von rinnenartigen Metallschienen (42) gehalten wird.