-
Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von Faser-
-
material Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Verarbeiten von Fasermaterial, um es in eine allgemein homogene Faserinasse
zu überführen, z. B. in eine Nasse von tex-tilen lasern zur Verwendung beim Verspinnen
oder bei der Bildung von Wickeln. Die Erfindung kann auch bei der Verarbeitung nichttextiler
Fasern, z. B. Karbonfasern oder Metailfasern
verwendet werden.
-
Es werden iibliche Krempelmaschinen, Karden und Reißmaschinen zur
Herstellung von Fasern verwendet, die beim spinnen oder beim Bilden von Wickeln
in der {?extilverarbeitung verwendet werden, doch sind diese Maschinen im allgemeinen
sehr groß und teuer und haben nur begrenzte Produktionsgeschwindigkeit.
-
Die Erfindung sucht ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen,
die eine bessere Verarbeitung ermöglichen.
-
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Bearbeiten von Fasern materialien
zu einer homogenen Fasermasse geschaffen, bei dem das Fasermaterial von mindestens
einer Gruppe von mit einem Beschlag versehenen Zylindern bearbeitet wird, die einen
ersten Bearbeitungszylinder, einen zweiten, allgemein tangential zu den ersten Zylindern
liegenden zweiten Bearbeitungszylindern und einen Arbeitszylinder, der allgemein
sowohl zum ersten als auch zum zweiten Zylinder tangential liegt, umfaßt, wobei
die Zylinder so gedreht werden, dat der erste und der zweite Zylinder in einander
entgegengesetzter Richtung drehen, wobei der Beschlag des zweiten Zylinders schneller
als der Beschlag des ersten Zylinders wandert, und der Arbeitszylinder sich in der
gleichen Richtung wie der erste Zylinder dreht, wobei sein Beschlag langsamer als
die Beschläge sowohl des ersten als auch des zweiten Zylinders wandern, und wobei
das Fasermaterial am Beschlag des ersten Zylinders zu der Stelle wandert, wo der
zweite Zylinder das Fasermaterial mit einer Zieh- und Reißwirkung übernimmt und
der Arbeitszylinder verknotete Abschnitte, Flusen und Verunreinigungen vom zweiten
Zylinder abnimmt und diese herumträgt
und dem Beschlag des ersten
Zylinders zur Wiederbearbeitung übergibt. Vorzugsweise sind drei Gruppen von Beschlagzylindern
vorgesehen, die in Reihe angeordnet sind und der zweite Zylinder mit Beschlag der
ersten Gruppe ist gleichzeitig der erste Zylinder der zweiten Gruppe, und der zweite
Zylinder mit Beschlag der zweiten Gruppe ist gleichzeitig der erste Zylinder der
dritten Gruppe. Die Zylindergruppen sind in einem eng angepaßten Gehäuse eingeschlossen,
das dazu dient, das Fasermaterial an den Zylindern zu halten, wobei das Gehäuse
einen Einlaß hat, durch welchen Fasermaterial dem ersten Zylinder der ersten Gruppe
zugeführt werden kann, und einen Auslaß, durch welchen Fasern von dem zweiten Zylinder
der dritten Gruppe abgegeben werden können.
-
Die Zylinder werden vorzugsweise mit solchen Geschwindigkeiten gedreht,
daß an dem Auslaß die Fasern zumindestens zum größten Teil durch die Geschwindigkeit
des Beschlages abgegeben werden, und es ist vorzugsweise eine Einrichtung vorhanden,
die einen induzierten Zug hervorruft, der die Fasern von der zweiten Walze der dritten
Gruppe ablöst.
-
Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Fasermaterial,
um eine homogene Fasermasse zu erzeugen, die mindestens eine Gruppe von Zylindern
mit Beschlag umfaßt, wobei jede Gruppe einen ersten Behandlungszylinder, einen zweiten,
allgemein tangential zum ersten Zylinder liegenden Behandlungszylinder und einen
Arbeitszylinder umfaßt, der allgemein tangential sowohl zum ersten Zylinder als
auch zum zweiten Zylinder liegt, wobei die Zylinder so zur Drehung eingerichtet
sind, daß der erste und der zweite in einander entgegengesetzter Richtung drehen,
wobei der Beschlag des zweiten Zylinders schneller als der Beschlag des ersten Zylinders
wandert,
und der Arbeitszylinder sich in ds gleichen Richtung wie der erste Zylinder dreht,
wobei sein Beschlag sich langsamer als die Beschläge sowohl des ersten wie des zweiten
Z«.-linders wandert, so daß im Betrieb das Fasermaterial an dem Beschlag des ersten
Zylinders zu der Stelle wandert, wo der zweite Zylinder das Basermaterial mit einem
Zieh- und Reißeffekt übernimmt und der Arbeitszylinder verknotete Abschnitte, Flusen
und Verunreinigungen vom zweiten linder übernimmt, dieselben heruntr.igt und dem
Beschlag des ersten Zylinders zur Wiederverarbeitung übergibt.
-
Die Erfindung wird nachfolgend beispielswcise anhand der Zeichnung
näher erläutert; die Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der
Zuführungsanordnung und der mit Beschlag versehenen Zylinder einer erfindungsgemäßen
Ausführung der Vorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine, in der die Zylinder
nach Fig. 1 angebracht sind, von der gleichen Seite gesehen, und Fig. 3 eine Seitenansicht
von der anderen Seite mit abgenommenen Antriebsverkleidungen.
-
Die Vorrichtung umfaßt drei Gruppen von mit Beschlag versehenen Zylindern,
wobei 2, 8, 12 eine Gruppe, 8, 16, 20 die zweite Gruppe und 16, 24, 26 die dritte
Gruppe bilden.
-
Es ist zu bemerken, daß die Zylinder 8 und 16 jeweils zwei Gruppen
gleichzeitig angehören. Diese Zylindergruppen sind hintereinander so angeordnet,
daß das zu bearbeitenden Fasermaterial
die drei Zylindergrupl)en
nacheinander durchwandert. Das Material wird in die Vorrichtung durch eine Zuführanordnung
A eingegeben und ausgestossen vom letzten Z -linder 24, w e es bei 28 angedeutet
ist.
-
Jede Zylindergruppe weist gewisse gemeinsame Merkmale auf und deswegen
wird nur eine Zylindergruppe, nämlich die Z-linder 2, 8 und 12 im einzelnen beschrieben.
Die Zylinder 2 und 8 sind annähernd tangential angeordnet, so daß sie eine bbergabezone
16 bilden, und der Zylinder 12 ist tangential zu beiden Z lindern 2 und 8 angeordnet.
Die Zylinder 2 und 8 sind von gleicher Größe, während der Zylinder 12 viel kleiner
als die beiden Zylinder 2 und 8 ist. Die Drehrichtung der Zylinder ist durch Pfeile
2A, 8A bzw. 12A angeseichnet und die Bezugszeichen 2B, 8B und 12B zeigen die Ausbildung
der Beschlagzähne der jeweiligen Zylinder und die Richtungen, in denen diese Zähne
in bezug auf die Drehrichtung gestellt sind.
-
Es soll zuerst betrachtet werden, welche Bearbeitungswirkung durch
die die erste Gruppe bildenden Zylinder 2, 8 und 12 auf das Fasermaterial ausgeübt
wird. Das Fasermaterial, das aus lockeren Ballen von Altmaterial bestehen kann,
wird durch die nach vorne vorspringenden Zähne des Beschlages des Zylinders 2 ergriffen
und von diesen Zähnen bis zu dem Bereich 16 mitgenommen, wo der Zylinder 8, der
sich mit höherer Geschwindigkeit als der Zylinder 2 bewegt und Zähne aufweist, die
proportional zum Geschwindigkeitsunterschied stärker geneigt sind, die Fasern mit
einer Kämm- und Ziehwirkung erfaßt, wodurch ein homogenisierender Effekt auf die
Fasern ausgeübt wird. Der Zylinder 12, der in gleicher Richtung wie der Zylinder
2 rotiert, übt einen Bearbeitungseffekt
auf Klumpen im Fasermaterial
aus, indem der Umfang dieses Zylinders 12 sich langsamer als die Umfangslagen der
Zylinder 8 und 2 bewegt und die Zähne gegen die Drehrichtung nach rückwärts zeigen.
Diese Zähne versperren den Durchgang von dicken Klumpen, z. B. Knoten und Flusen
im Fasermaterial, und tragen solche verdickte Anteile zurück zum Beschlag des Zylinders
2. Die sich schnell bewegenden Beschlagzähne am Zylinder 2 reißen diese verdickten
Anteile vom Zylinder 12 weg und bringen sie zur Eingabezone A zurück, wo sie sich
mit dem ankommenden 3vasermaterial veril1ischen.
-
Grundsätzlich arbeiten die anderen Gruppen von Walzen in gleicher
Weise, jedoch mit entsprechend erhöhter Geschwindigkeit,und die Beschläge der Zylinder
16 und 24 sind zunehmend rauher gestaltet. Dadurch wird bewirkt, daß die Fasern,
die den Auslaßbereich 28 erreichen, durch den Zylinder 24 auf eine hohe Geschwindigkeit
gebracht sind und eine homogene Masse darstellen. Diese Fasern werden hauptsächlich
direkt vom Zylinder 24 durch die Zentrifugalwirkung abgeworfen, wie es durch das
Zeichen 28 angezeigt ist; für irgendwelche Fasern,die dicht an der Beschlagoberfläche
verbleiben und dort durch die mitgerissene Luft direkt an der Zylinderoberfläche
gehalten werden, ist eine Ablenkplatte oder ein Ablenkblatt 32 vorhanden, das unter
dem gezeigten Winkel liegt und dazu dient, die mitgerissene Luftströmung aufzubrechen
und solche mitgerissenen Fasern, wie sie durch Pfeil 30 gezeigt sind, vom Zylinder
24 abzutrennen.
-
3)a die Ausrüstung mit hoher Geschwindigkeit arbeitet, sind die 7yLindergruppen
dicht von einem Gehäuse 36 umgeben, um
das F sermaterial an den
verschiedenen Zylindern zu halten.
-
Dieses Gehäuse hat einen Einlaß für die Zuführungsanordnung A, durch
welche das Fasermaterial dem Zylinder 2 zugeführt werden kann, und es besitzt außerdem
einen Auslaß, durch den hindurch das Auswerfen der homogenen Fasermasse stattfindet,
wie es bei 28 angedeutet ist.
-
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel weisen die Zylinder 2, 8,
16 und 24 wegen ihrer Drehung annähernd folgende Umfangsgeschwindigkeiten auf: Die
jeweiligen Zylindergruppen üben eine zunehmend Sößere Vergütungswirkung auf das
Fasermaterial aus, und es ist zu sehen, daß mehr oder weniger Gruppen in jeder besonderen
Maschine verwendet werden können, je nach demswelche Art von Fasermaterial bearbeitet
wird.
-
Weiter ist es nicht notwendig, daß die Zylinder 2, 8, 16 und 24 gleich
groß sind, obwohl dies die Herstellung erleichtert, jedoch sollten die Umfangsgeschwindgkeiten
der Zylinder 2, 8, 16 und 24 im Betrieb fortschreitend zunehmen.
-
Die Antriebseinrichtung für die verschiedenen Zylinder ist in Fig.
2 und 3 dargestellt und mit diesen Antriebseinrichtungen besteht die Möglichkeit,
irgendeinen der Zylinder 2, 8, 16 und 24 oder der Walzen 12, 20, 26 in ihrer Geschwindigkeit
so anzupassen, wie es das spezielle Fasermaterial erfordert, das bearbeitet wird.
-
Die Antriebsverbindungen zu den Zylindern 12, 20 und 26 sind in Fig.
2 und 3 so dargestellt, daß sie endlose Antriebsriemen
30, 32
und 34 umfassen, die von zwei Motoreinheiten 36 und 38 angetrieben werden, wobei
die Einheit 36 die Riemen 30 und 32 und die Einheit 38 den Riemen 34 antreiben.
Ebenfalls ist in der Fig. eine dritte Antriebseinheit 40 gezeigt, die einen endlosen
Riemen 42 antreibt, der wiederum mittels eines Antriebsrades 44 die mittlere Walze
46 aus der Gruppe Walzen antreibt, die die Einspeiseanordnung A bilden. Die Walzen
46, 48, 50 und 52 dieser Walzengruppe sind so miteinander verzahnt, daß sie in den
Richtungen, wie auf Fig. 1 durch Pfeile angezeigt, rotieren. Die Walzen 46 bis 52
sind ebenfalls mit Beschlägen versehen und tangential zueinander angeordnet, wie
in Fig. 1 gezeigt. Die Fig. 1 zeigt auch, daß die Richtung der Beschlag/ ter Walzen
46 und 52 in bezug auf die Drehrichtung dieser Walzen nach rückvjärts geht. Die
Zuführeinrichtung umfaßt auch noch ein Paar angetrlebener endloser Bänder 54 und
56, deren einander gegenüberliegende Läufe geneigt sind und so wandern, wie es durch
die Pfeile 58 in Fig. 1 angedeutet ist, um das Fasermaterial zu dem Spalt zwischen
den Walzen 48 und 50 der Zuführanordnung zu bringen. Der Transportlauf des Bandes
58 in Fig. 2 wandert horizontal durch eine Notallerfassungseinheit 60, so daß das
auf dem Zuführlauf des Bandes 58 liegende Fasermaterial durch diese Metallerfaßeinrichtung
60 hindurch transportiert wird, die dann, brenn erforderlich magnetisch oder auf
andere Weise das Metall entfernen kann.
-
Fig. 3 zeig-t die andere Seite der Maschine, wobei die Antriebsschutzeinrichtungen
der Zylinder 2, 8, 16 und 24. entfernt sind. Es ist zu erkennen, daß diese Zylinder
jeweils unabhängig voneinander von Antriebseinrichtungen 62, 64, 66 und 68 durch
endlose Antriebsriemen 70, 72, 74 bzw. 76 angetrieben werden.
-
Die beschriebene Vorrichtung und das damit auszuführende Verfahren
können für textile Fasermaterialien oder für nichttextile Fasermaterialien,wie z.
B. Karbonfasern, Asbest, Metallfasern und sogar Holzfaserngverwendet werden.
-
Statt der Sägezahn-Beschläge, wie sie in der Zeichnung dargestellt
sind, können die Zylinder oder einer oder mehrere der Zylinder mit einer anderen
Beschlagform, z. B.
-
Stahlnadeln versehen sein. Auch hierbei ist es nützlich, wenn der
Beschlag bei höheren auftretenden Beschlaggeschwindigkeiten zunehmend rauher ausgelegt
wird.
-
Wie in Fig. 1 der Zeichnung gezeigt, können zusätzliche mit Beschlag
versehene oder auch glatte Walzen 78, 80 und 82 an den gezeigten Stellen vorgesehen
werden, wenn dies nötig ist. Diese können dazu helfen, daß dicke Anteile des Fasermaterials
wieder in dem Umlauf zurückgeführt werden.
-
Vorzugsweise kann die Ablenkplatte 32 einstellbar sein, damit sie
der Art des zu bearbeitenden Fasermaterials angepaßt werden kann.
-
- Patentansprüche -