DE3904878A1 - Vorrichtung und verfahren zum beschicken einer textilmaschine mit fasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschicken einer Textilmaschine mit Fasermaterial, mit einem hori­ zontalen Transportkanal, mit einem Füllschacht, der vertikal von dem Transportkanal nach unten absteht, mit einem Luftsammelraum, der durch eine luftdurchlässige vertikale Zwischenwand von dem mit dem Transportkanal verbundenen Füllschacht getrennt ist, wobei der Luft­ sammelraum eine absperrbare Öffnung zum Abführen des Transportluftstromes aufweist, und mit einer Faser­ transportvorrichtung am unteren Ende des Füllschachtes, sowie ein Verfahren zum Beschicken von Textilmaschinen mit Fasern

• - durch Umlenken eines Faser-Transportluft-Gemisches in einen Füllschacht,
• - durch Abtrennen der Transportluft von dem Faserma­ terial in einem mit einer luftdurchlässigen Zwi­ schenwand versehenen Füllschacht,
• - durch Abblasen der Transportluft aus einem hinter der luftdurchlässigen Zwischenwand angeordneten Luftsammelraum, und
• - durch Zuführen des Fasermaterials aus dem unteren Ende des Füllschachtes.

Derartige Vorrichtungen werden z.B. für Karden und Krem­ pel benötigt, um den Maschinen eine möglichst gleich­ mäßige verdichtete Materialmatte zuzuführen. Die Fasern werden dabei in einem Faser-/Transportluft-Gemisch in Rohrleitungen transportiert und in die den Textilma­ schinen zugeordneten Füllschächte durch Umlenken des Transportluftstromes eingefüllt.

Bei einer bekannten Beschickungseinrichtung für Faser­ material (EP-01 76 668) ist unterhalb der Rohrleitung ein Füllschacht angeordnet, der mit einer luftdurchläs­ sigen Zwischenwand von einem Luftsammelraum getrennt ist. Der Luftsammelraum weist an seinem oberen Ende eine Öffnung auf, durch die die von dem Fasermaterial an der Zwischenwand getrennte Transportluft einer Ab­ luftleitung zugeführt werden kann. Die Öffnung ist über eine schwenkbare Klappe in ihrem Durchlaßquerschnitt variierbar. Am Ende des Füllschachtes ist ein Walzen­ paar angeordnet, das das Fasermaterial aus dem Füll­ schacht der nachfolgenden Maschine zuführt.

Hierbei dient die in ihrer Öffnungsweite variierbare und auch absperrbare Öffnung am oberen Ende des Luft­ sammelraumes dazu, die Zufuhr von Fasermaterial aus der Rohrleitung in den Füllschacht durch die Menge der ab­ strömenden Transportluft zu steuern. Im Extremfall, nämlich bei Verschluß der Öffnung kann zumindest theoretisch kein Fasermaterial mehr in den Füllschacht fallen, da der Transportluftstrom wegen des druckdich­ ten Verschlusses des Luftsammelraumes und des Füll­ schachts nicht in den Füllschacht umgelenkt wird. Bei einer solchen Füllschachtanordnung erfolgt kein Rütteln des in dem Füllschacht befindlichen Fasermaterials, so daß keine Vergleichmäßigung der Höhe der Fasermaterial­ säule über die Breite des Füllschachtes erfolgt, und daher auch die Gewichtsbelastung bzw. Flächenpressung der untersten Faserschicht im Füllschacht unterschied­ lich ist, mit der Folge, daß eine unterschiedlich ver­ dichtete Fasermatte der nachfolgenden Maschine zugeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine größtmögliche Vergleichmäßigung der Fasermaterial­ verteilung über die Breite der Vorrichtung erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 9.

Die Faserflocken in dem Füllschacht werden durch den Transportluftstrom, der durch sie hindurchströmt, im oberen Bereich des Füllschachtes in hohem Maße verdich­ tet und in Kombination mit einer pulsierenden Rüttelung in dem Füllschacht bezüglich ihres Füllstandes über die Breite der Vorrichtung derart vergleichmäßigt, daß die am unteren Austritt des Füllschachtes der nachfolgenden Maschine zugeführte Fasermatte über ihre Breite und Länge eine hohe Gleichmäßigkeit bezüglich der Faserdich­ te aufweist. Das abwechselnde Schließen und Öffnen der Abblasöffnung in dem Luftsammelraum führt zu einer Pul­ sation, die auch ein Anhaften der Fasern an der luft­ durchlässigen Zwischenwand und damit ein Zusetzen der Zwischenwand verhindert. In der Absperrphase wird die in den Luftsammelraum strömende Luft plötzlich daran gehindert, über die Abblasöffnung zu entweichen, so daß im Luftsammelraum ein Druckstau entsteht, der sich durch die Zwischenwand auch in den Füllschacht überträgt. Durch den gestoppten Transportluftstrom wird der Verdich­ tungseffekt im oberen allseitig geschlossenen Teil des Füllschachtes kurzfristig unterbrochen, wodurch unter­ stützt von dem Druckstau im Luftsammelraum und Füll­ schacht ein kurzfristiges Anheben der Faserflockensäule in dem Füllschacht erfolgt. Auf diese Weise wird ab­ wechselnd eine Verdichtung und eine pulsierende Rütte­ lung erzeugt, die eine Vergleichmäßigung der Fasermate­ rialsäule über die gesamte Breite der Vorrichtung be­ wirken.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung besteht darin, daß sie einen einfachen, kosten­ günstig herzustellenden Aufbau aufweist, der außerdem eine geringe Störungsanfälligkeit gewährleistet.

Es kann vorgesehen sein, daß der Luftsammelraum verti­ kal und orthogonal zum Füllschacht mit mindestens einer luftundurchlässigen Trennwand in Kammern unterteilt ist und daß für jede Kammer mindestens eine absperrbare Abblasöffnung am unteren Ende der Kammern angeordnet ist.

Das Unterteilen des Luftsammelraums in Kammern hat bei­ spielsweise den Vorteil, daß beim Absperren der jewei­ ligen Abblasöffnungen nicht sofort ein Druckausgleich über die gesamte Breite des Luftsammelraums und des Füllschachtes erfolgen kann, wodurch die pulsierende Rüttelung verstärkt wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Abblasöffnungen seitlich an den Kammern angeordnet sind. Die seitliche Anordnung der Abblasöffnung ermög­ licht ohne großen konstruktiven Aufwand den Anschluß von Absaugkanälen, mit denen die Transportluft bei­ spielsweise der Kardenabsaugung zugeführt werden kann.

Es kann auch vorgesehen sein, die Abblasöffnungen im Boden der Kammern anzuordnen. Die Anordnung der Abblas­ öffnungen in dem Boden des in Kammern unterteilten Luft­ sammelraums hat den Vorteil, daß der Transportluftstrom erst am unteren Ende des Füllschachtes unterbrochen wird.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß eine Steuerung die alternierenden Schließ- und Öffnungsphasen der Abblas­ öffnungen überlappend steuert. Die überlappende Steu­ erung bewirkt, daß kurzzeitig überhaupt kein Transport­ luftstrom aus den Kammern des Luftsammelraums abge­ blasen wird, wodurch ein erhöhter Druckstau und damit ein verstärkter Pumpeffekt erzeugt wird.

Die Zwischenwand kann aus einem Maschensieb bestehen. Auf Grund des starken Pumpeffektes aus dem Luftsammel­ raum verhaken sich die Fasern in vorteilhafter Weise auch dann nicht in der Zwischenwand, wenn ein Maschen­ sieb als Zwischenwand verwendet wird.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die der luftdurchlässigen Zwischenwand gegenüberliegende Wand des Füllschachtes elastisch gelagert ist und in Hori­ zontalrichtung quer zum Füllschacht beweglich ist. Dadurch kann in Verbindung mit überlappenden Schließ­ phasen benachbarter Abblasöffnungen der Pumpeffekt zusätzlich verstärkt werden, wobei die Wand des Füll­ schachtes eine mechanische Rüttelung des in dem Füll­ schacht befindlichen Fasermaterials bewirkt.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Beschickungs­ vorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Beschickungsvor­ richtung und

Fig. 3 eine Ansicht der Beschickungseinrichtung mit teilweise ausgeschnittener Rückwand.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum Beschicken einer Textilmaschine mit Fasermaterial weist einen horizontal verlaufenden Transportkanal 10, auf, über den in einem Faser-/Transportluft-Gemisch Fasermaterial zu mehreren Beschickungsvorrichtungen transportiert wird. Von dem Transportkanal 10 steht ein Füllschacht 2 vertikal nach unten ab, in den zumindest ein Teil des Faser-/Trans­ portluft-Gemisches umgelenkt wird, wodurch der Füll­ schacht 2 mit Fasermaterial aufgefüllt wird.

Der Transportkanal 10 weist in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 eine im Querschnitt rechteckige Form auf. In Kombination mit der vorliegenden Beschickungsvorrich­ tung sind jedoch auch andere Querschnittsformen des Transportkanals verwendbar.

Der Füllschacht 2 ist mit Hilfe einer luftdurchlässigen Zwischenwand 9, vorzugsweise aus Maschendraht, von einem Luftsammelraum 1 getrennt, der sich im wesentlichen über die gesamte Breite und Höhe des Füllschachtes 2 erstreckt. Am oberen und/oder am unteren Ende kann die Zwischenwand einen luftundurchlässigen Bereich aufwei­ sen.

Mit Hilfe der luftdurchlässigen Zwischenwand 9 wird das Faser-/Transportluft-Gemisch getrennt, nachdem die Fa­ sern im oberen Abschnitt des Füllschachtes 2 verdichtet worden sind, wobei der Transportluftstrom durch die Zwischenwand 9 in den Luftsammelraum 1 gerät.

Der Luftsammelraum 1 kann durch eine luftundurchlässige Trennwand 3 oder, abweichend von der Darstellung in Fig. 1, auch mehrfach vertikal und quer zur Zwischen­ wand 9 unterteilt sein. Der von den Fasern getrennte Transportluftstrom strömt somit, wie in den Figuren gezeigt, in zwei voneinander getrennte Kammern 4, 5 des Luftsammelraums 1. In Fig. 1 ist die Trennwand in der Mitte zwischen den Seitenwänden 11, 12 angeordnet, wobei auch eine andere Unterteilung des Luftsammelraums 1, z. B. 1/3 zu 2/3 möglich ist, um beispielsweise die Luft­ verteilung in die beiden Kammern 4, 5 auf Grund der Strömungsverhältnisse zu vergleichmäßigen.

Im unteren Bereich des Luftsammelraums 1 ist ein den jeweiligen Seitenwänden 11, 12 der Kammern 4, 5 jeweils eine Abblasöffnung 6 vorgesehen, die schlagartig geöff­ net und geschlossen werden kann. In dem Ausführungsbei­ spiel ist eine ansteuerbare Kolben-Zylindereinheit 14 vorgesehen, die mit einem deckelähnlichen Verschlußteil 15 die Abblasöffnungen 6 schlagartig freigeben oder verschließen kann. Wesentlich ist hierbei, daß die Kam­ mern 4, 5 durch die Freigabe der Abblasöffnungen 6 eine plötzliche Druckentlastung erfahren bzw. beim Schließen der Abblasöffnungen 6 einen schnellen Druckaufbau er­ möglichen. Die Abblasöffnungen 6 werden mit geeigneten Vorrichtungen nahezu trägheitsfrei geöffnet und ge­ schlossen. Dabei sind die Querschnittsformen der Abblas­ öffnungen 6 nicht auf kreisförmige Öffnungen wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 beschränkt.

Die Abblasöffnungen 6 können auch abweichend von den Fig. 1 bis 3 im Boden 8 der Kammern 4, 5 und dort vorzugsweise in der Nähe der Zwischenwand 9 vorgesehen sein, um eine Umlenkung des Transportluftstromes beim Öffnen oder Schließen der Abblasöffnungen 6 weitest­ gehend zu vermeiden.

Der untere Bereich der Zwischenwand 9 kann einen luft­ undurchlässigen Streifen aufweisen, um zu verhindern, daß sich der in den Füllschacht 2 eindringende Trans­ portluftstrom sofort über die untere Öffnung des Füll­ schachtes 2 entlastet. Entsprechend können die Abblas­ öffnungen 6 bei Anordnung in den Seitenwänden in Höhe des unteren Endes des luftdurchlässigen Abschnitts der Zwischenwand 9 angeordnet sein.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Luftsammel­ raum 1 und entsprechend die luftdurchlässige Zwischen­ wand 9 relativ zur Höhe des Füllschachtes zu verklei­ nern, so daß am oberen und/oder unteren Ende ein Füll­ schachtabschnitt nach unten bzw. nach oben über den Luftsammelraum 1 übersteht.

Unterhalb des Füllschachtes 2 ist ein sich trichterför­ mig verengender Speisespalt 17 vorgesehen, der das Fasermaterial vor Zufuhr zur Folgemaschine nochmals verdichtet. Aus dem Füllschacht 2 kann direkt eine Speisung der Folgemaschine erfolgen. Die Folgemaschine kann beispielsweise eine Öffnungs-/Reinigungsmaschine oder auf Grund der hohen Gleichmäßigkeit des austreten­ den Faservlieses auch eine Karde bzw. eine Krempelma­ schine sein oder aber auch ein weiterer Speiseschacht sein. In den Fig. 1 bis 3 ist eine Transportvorrich­ tung in Form einer Abzugswalze 18 vorgesehen, die ge­ meinsam mit dem trichterförmigen Speisespalt eine zu­ sätzliche Verdichtung des austretenden Vorlagevlieses bewirkt.

Die Abblasöffnungen 6 werden in den jeweiligen Kammern 4, 5 abwechselnd geöffnet und geschlossen, wobei die Kolben-/Zylindereinheiten 14 derart gesteuert sind, daß für eine kurze Zeitspanne beide Abblasöffnungen 6 ver­ schlossen sind. Beim Verschließen der Abblasöffnungen 6 in den jeweiligen Kammern wird der nach unten gerichtete Transportluftstrom nicht mehr durch die Abblasöffnungen abgeführt, wodurch im unteren Teil des Luftsammelraums und des Füllschachtes ein Druckstau entsteht. Die in dem Füllschacht 2 befindliche Fasermaterialsäule wird durch die ausbleibende Verdichtung durch den Transport­ luftstrom entlastet und mit Unterstützung des Druck­ staus kurzzeitig angehoben, wodurch die Fasern in dem Füllschacht 2 rhythmisch entsprechend den Sperr- und Abblasphasen aufgerüttelt werden.

Da sich die Verschlußsteuerungen für die Abblasöffnun­ gen 6 zumindest bezüglich der Sperrphase teilweise überschneiden, wodurch in beiden Kammern 4 und 5 ein Druckstau entsteht, pulsiert die zur Zwischenwand 9 parallele Rückwand 19 des Füllschachtes 2 entsprechend dem Druckaufbau in den Kammern 4 und 5 bzw. in dem Füll­ schacht 2 in horizontaler Richtung, so daß ein zusätz­ licher mechanischer Rütteleffekt durch die Schwingungen der Rückwand entsteht.

Um diese Schwingungen der Rückwand 19 und damit den Rütteleffekt der Rückwand 19 zu verstärken, kann diese mit geeigneten elastischen Mitteln 20 in dem Rahmen der Beschickungsvorrichtung gelagert sein.

Mit Hilfe der pneumatischen und mechanischen Rüttelung wird die Materialdichte über die Breite des Füllschach­ tes 2 optimal vergleichmäßigt und verdichtet. Die Dichte des austretenden Faservlieses kann mit Hilfe der Steu­ erung für die Öffnungs- und Schließzeiten der Abblasöff­ nungen variiert werden, indem die Frequenz der Rüttelung durch entsprechende Steuerung der Schließmechanismen variiert wird. Dabei können auch die Überschneidungs­ phasen variiert werden.

Die Pulsation im Luftsammelraum und in dem Füllschacht hat einen Selbstreinigungseffekt für die Zwischenwand 9, so daß als Zwischenwand auch ein Maschensieb verwen­ det werden kann.

Auf Grund des Pumpeffektes kann für die Zwischenwand 9 ein Maschensieb verwendet werden, da die Fasern das Maschensieb nicht zusetzen können.

Die Steuerung der Schließvorrichtung für die Abblasöff­ nungen 6 kann auch mit Hilfe von Sensoren erfolgen. Beispielsweise könnte die Schließphase für eine Abblas­ öffnung einer Kammer dann eingeleitet werden, wenn eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit in den Kammern 4, 5 erreicht ist und die Öffnungsphasen eingeleitet werden, wenn ein bestimmter Staudruck erreicht wird oder wenn festgestellt wird, daß der Staudruck sein Maximum über­ schritten hat.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum Beschicken einer Textilmaschine mit Fasermaterial, mit einem horizontalen Trans­ portkanal, mit einem Füllschacht, der vertikal von dem Transportkanal nach unten absteht, mit einem Luftsammelraum, der durch eine luftdurch­ lässige vertikale Zwischenwand von dem mit dem Transportkanal verbundenen Füllschacht getrennt ist, wobei der Luftsammelraum eine absperrbare Öffnung zum Abführen des Transportluftstromes aufweist, und mit einer Fasertransportvorrichtung am unteren Ende des Füllschachtes, dadurch gekennzeichnet,

• - daß am unteren Ende des Luftsammelraums mindestens eine Abblasöffnung (6) angeordnet ist, die alternierend schlagartig den Trans­ portluftstrom (7) abbläst bzw. absperrt, und
• - daß der Füllstand der Fasern im Normalbetrieb auf eine Höhe eingestellt ist, die höher ist als die Oberkante des luftdurchlässigen Be­ reichs der Zwischenwand (9).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Abblasöffnungen (6) mit Abstand voneinander vorgesehen sind, deren Abblas- und Ab­ transportphasen versetzt zueinander gesteuert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet,

• - daß der Luftsammelraum (1) vertikal und ortho­ gonal zum Füllschacht (2) mit mindestens einer luftundurchlässigen Trennwand (3) in Kammern (4, 5) unterteilt ist und
• - daß für jede Kammer (4, 5) mindestens eine absperrbare Abblasöffnung (6) vorgesehen ist, die am unteren Ende der Kammern (4, 5) ange­ ordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abluftöffnungen (6) im Boden (8) der Kammern (4, 5) angeordnet sind, der in Höhe des unteren Endes des Füllschachtes (2) verläuft.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Steuerung die alter­ nierenden Absperr- und Abblasphasen der Abblas­ öffnungen (6) derart überlappend steuert, daß in einer kurzen Überlappungsphase alle Abblasöffnungen (6) gleichzeitig verschlossen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die der luftdurchlässigen Zwischenwand (9) gegenüberliegende Wand des Füll­ schachtes (2) elastisch gelagert ist und in Hori­ zontalrichtung quer zum Füllschacht (2) beweglich ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenwand (9) aus einem Ma­ schensieb besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenwand (9) an dem oberen und/oder unteren Ende einen luftundurchlässigen Bereich über die gesamte Breite des Füllschachtes (2) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Füllschacht (2) am oberen und/oder unteren Ende über den Luftsammelraum (1) übersteht.

10. Verfahren zum Beschicken von Textilmaschinen mit Fasern

• - durch Umlenken eines Faser-/Transportluft- Gemisches in einen Füllschacht,
• - durch Abtrennen der Transportluft in einem mit einer luftdurchlässigen Zwischenwand ver­ sehenen Füllschacht,
• - durch Abblasen der Transportluft aus einem hinter der Zwischenwand angeordneten Luftsam­ melraum, und
• - durch Zuführen des Fasermaterials aus dem unteren Ende des Füllschachtes,

gekennzeichnet ,

• - durch Verdichten der im oberen allseitig ge­ schlossenen Abschnitt des Füllschachtes be­ findlichen Fasermaterialien mit Transportluft,
• - durch Leiten des durch die Fasern und den luftdurchlässigen Bereich der Zwischenwand hindurchtretenden Transportluftstroms bis zum unteren Ende des Luftsammelraums,
• - durch abwechselndes Abblasen und Absperren des Transportluftstroms am unteren Ende des Luftsammelraums und
• - durch abwechselndes Aufrütteln des in dem Füllschacht befindlichen Fasermaterials in den Absperrphasen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens zwei mit Abstand voneinander angeordneten Stellen abwechselnd Transportluft abgeblasen und abgesperrt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch das Unterteilen des Luftsammelraums in voneinander getrennte Kammern, in denen abwechselnd Transport­ luft abgeblasen oder abgesperrt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktzeit für das alternierende Absperren bzw. Abblasen zwischen ca. 2 und 5 sec beträgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Überlappungsdauer der Absperrphasen benachbarter Kammern weniger als 1 sec beträgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Absperren des Trans­ portluftstroms bei Erreichen einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit der abzuführenden Trans­ portluft erfolgt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Abblasen des Trans­ portluftstroms bei Überschreiten eines Druckstau­ maximums nach dem Absperren erfolgt.