DE4434402A1 - Vorrichtung zur Umformung eines großformatigen Faservlieses zu einem Faserband - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umformung eines großformatigen Faservlieses zu einem Faserband geringerer Breite, insbesondere an Flachkämmaschinen, mit einem über die Abreißwalzen geführten Transport­ band, das mit seinem oberen Trum, gemeinsam mit einer feststehenden, horizontalen Platte, einen etwa paralle­ len Führungsspalt für das Faservlies bildet, mit Düsen­ anordnungen beiderseits des Führungsspaltes, deren Luftstrahlen die Randfasern des Vlieses führen und verdichten, sowie mit Lieferwalzen am Ende des oberen Trums.

Vorrichtungen der genannten Art sind u. a. durch die deutsche Patentschrift 33 26 677 bekannt. Bei dieser Anordnung wird der Vliesrand des großformatigen Vlieses unmittelbar nach dem Abreißwalzenpaar durch einen in der Förderebene des Vlieses stark streuenden Luftstrahl an die übrigen Teile des Vlieses gedrückt.

Durch die starke Streuung des Luftstrahl es trifft die Luft auf den Vliesrand in unterschiedlichen Winkeln auf. Die Wirkung des Luftstrahles ist im Bereich des Vliesrandes nicht eindeutig kontrollierbar.

Bei hohen Vliesgeschwindigkeiten reißen die Ränder des Vlieses ein. Die Qualität der Faserbänder wird durch die entstehenden Unregelmäßigkeiten reduziert. Bei weiter steigenden Arbeitsgeschwindigkeiten sind häufige Vliesabrisse nicht zu vermeiden.

Durch die deutsche Patentschrift 38 04 147 wird eine Modifizierung der beschriebenen Vorrichtung vorgeschla­ gen, bei der die Düsenanordnung durch zwei Rampen beiderseits des Vlieses gebildet wird.

Die Rampen sind parallel zur Bewegungsrichtung des Transportbandes angeordnet und haben längs ihrer Achse Bohrungen, die zum Vliesrand gerichtet sind.

Mit dieser Ausführung wird die Absicht verbunden, den Vliesrand, auch als Salband bezeichnet, über eine längere Strecke hin einzurollen. Dadurch soll ein gleichmäßiges und homogenes Faserband erreicht werden.

Auch diese Vorrichtung ist nachteilig, weil die Luft­ strahlen durch die Bohrungen im dünnen Blech der Rampe praktisch nicht gerichtet werden können und völlig unkontrolliert austreten. In der Summe wird zwar ein Druck gegen den Vliesrand erzeugt, der die Fasern an das Vlies anlegen kann. Abrißerscheinungen werden nur bei den bisher üblichen Geschwindigkeiten einge­ schränkt.

Der unkontrollierte und teilweise turbulente Luftstrom muß aber bei weiter gesteigerter Geschwindigkeit des Faservlieses im proportionalem Maße verstärkt werden und führt automatisch wieder zu den bereits geschilder­ ten Nachteilen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die genannten Mängel des Standes der Technik zu beseitigen und eine Vorrichtung zur Umformung eines großformatigen Vlieses zu schaffen, bei der das Vlies, auch bei hohen Vliesge­ schwindigkeiten, störungsfrei zu einem gleichmäßigen und homogenen Faserband umgeformt wird.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Düsenanordnung in überraschender Weise gelöst.

Die erste Düse hat dabei die Wirkung, daß sie die Vliesränder zu einem frühen Zeitpunkt stark nach innen ablenkt und verdichtet. Diese Wirkung wird dadurch unterstützt, daß die Fasern an der über dem Vlies liegenden Platte reiben. Dadurch wirkt eine weitere Kraft im Sinne einer Verdichtung der Vliesränder.

Der Luftstrom der zweiten Düse hält die Verdichtung der Vliesränder im wesentlichen aufrecht, indem er die Relativgeschwindigkeit zwischen den Fasern des Vlies­ randes und der dort vorhandenen Luft praktisch auf einen solchen Wert reduziert, der keine Lageveränderung der Randfasern verursacht.

Die dritte Düse schafft einen Luftstrom der sich mit dem Luftstrom der zweiten Düse vereinigt und denselben nochmals in Richtung der Vliesmitte ablenkt und so die weitere Komprimierung des Vlieses unmittelbar vor dem folgenden Klemmspalt der Lieferwalze bewirkt.

Durch die Kombination dieser Düsen wird erreicht, daß bereits im Bereich des Transportbandes die Breite des Vlieses erheblich reduziert werden kann und daß dabei die Randfasern in definierter Weise mit dem Vlies verbunden bleiben und keinen unkontrollierbaren Luftbe­ wegungen ausgesetzt werden.

Insbesondere die 3. Düse sichert, daß die erreichte Komprimierung durch den Druck im Klemmspalt der Lie­ ferwalzen fixiert werden kann.

Das vorverdichtete Vlies kann dadurch störungsfrei in den folgenden Trichter für die endgültige Ausbildung des Faserbandes geführt werden.

Die Gestaltung der ersten und zweiten Düse nach dem Anspruch 2 gewährleistet einen einfachen und kostengün­ stigen Aufbau der Düsenanordnung.

Die Einstellbarkeit nach Anspruch 3 gewährleistet, daß man beide Düsen- gleichzeitig auf einen nahezu optimalen Wert einstellen und fixieren kann.

Mit der Ausführung nach Anspruch 4 ist jede der ersten beiden Düsen unabhängig voneinander einstellbar.

Die Gestaltung der dritten Düse nach Anspruch 5 und die Anordnung dieser Düse innerhalb des Mantels der Liefer­ walze hat den Vorteil, daß man die Luftströmung dort erzeugen kann, wo unmittelbar danach, durch die Klemm­ wirkung der Lieferwalzen der Istzustand des Vlieses fixiert wird.

Vorstehende Elemente, an denen sich Fasern und/oder Staub absetzen könnten, werden in diesem hochsensiblen Bereich vermieden.

Die Gestaltung der 3. Düse nach Anspruch 6 gewährlei­ stet eine kostengünstige Herstellung der Düsenanordnung und gleichzeitig eine Einstellbarkeit der Düse in Umfangsrichtung der Lieferwalzen.

Mit der Anordnung der Lieferwalze nach Anspruch 7 wird einmal der Herstellungsaufwand für das bisher übliche Lieferwalzenpaar und seine Antriebselemente reduziert. Andererseits dient der Bund der Lieferwalze für der Reibkupplung mit dem Transportband und ist gleichzeitig zusätzliches Luftführungselement, das dem perforierten Bereich unmittelbar benachbart ist.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei­ spiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Führungsbereiches für das Vlies im Bereich des Transportbandes,

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf den Führungs­ bereich des Vlieses nach Fig. 1 mit der Darstellung der Führungselemente im Bereiches eines Vliesrandes,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Düsenkopfes für die erste und zweite Düse, teilweise geschnitten,

Fig. 3a eine verkleinerte Darstellung des Düsenkopfes mit zwei unabhängig voneinan­ der einstellbaren Düsenringen und

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Lager der Lieferwalze entlang ihrer Achse mit der dritten Düse.

Das Ausführungsbeispiel ist auf eine Wollkämmaschine bezogen.

Unmittelbar benachbart zu den Kämmwerkzeugen 1 sind in herkömmlicher Weise die Abreißwalzen 2, 2′ angeordnet. Über die untere Abreißwalze 2 wird ein endloses Trans­ portband 3 geführt, dessen Trums sich im wesentlichen horizontal erstrecken.

An der anderen Seite des endlosen Transportbandes 3 wird dasselbe über die Führungsrolle 31 geführt und ge­ spannt.

Das obere Trum des Transportbandes 3 übernimmt die Führung des Vlieses 10 zwischen den Abreißwalzen 2 und den Lieferwalzen 7 unmittelbar am Trichter 8 für die endgültige Bildung des Faserbandes.

Unmittelbar hinter den Abreißwalzen 2, 2′ wird das Vlies 10 durch die Blindwalze 4, die eine glatte Oberfläche besitzt, gegen das Transportband 3 gedrückt und unter­ stützt damit die Verfestigung des Vlieses 10 an sich.

Im Anschluß an diese Blindwalze 4 erstreckt sich im definierten Abstand vom oberen Trum des Transportbandes 3 die ortsfeste Platte 5. An dem Ende dieser Platte 5, das der Blindwalze 4 abgewandt ist, ist außerhalb des Vliesführungsbereiches der Düsenkopf 6 angeordnet.

Der Düsenkopf 6 besitzt einen Gewindezapfen 64 und eine Mutter 66 zur Befestigung an der Platte 5 und einen Anschlußzapfen 65 für einen Schlauch 91, der mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Eine zentrische Bohrung 61 in diesen Zapfen dient der Luftführung bis in den Bereich des Düsenringes 60, die im Beispiel nach Fig. 3. mit dem Gewindezapfen 64 einstückig verbunden ist.

Der Düsenring 60 befindet sich unterhalb der Platte 5. Die Düsen 62, 63 sind etwa radiale Bohrungen, die innen in die zentrale Bohrung 61 des Zapfens münden und außen zwischen dem Trum des Transportbandes 3 und der Platte 5 ihre Austrittsöffnung haben.

Der Düsenring 60 hat eine solche Bohrung für die erste Düse 62 und eine zweite Bohrung für die zweite Düse 63. Beide Düsen 62, 63 bilden zueinander einen Winkel von etwa 90°.

Der Düsenring 60 ist in Umfangsrichtung gegenüber der Bewegungsrichtung A des Transportbandes 3 so einstell­ bar, daß die erste Düse 62 in einem Winkelbereich zwischen 100 und 140° zur Bewegungsrichtung des Trans­ portbandes und die zweite Düse 63 auf einen Winkel zwischen 10 und 50° einstellbar ist.

Annähernd optimale Werte für die Führung der Randfasern des Vlieses 10 werden erreicht, wenn die erste Düse 62 zur Bewegungsrichtung A des Transportbandes 3 auf einen Winkel α von etwa 130° eingestellt ist.

Es ist auch möglich, daß die erste Düse 62 und die zweite Düse 63 in je einem Düsenring 60, 60′ angeordnet ist (Fig. 3a) und die beiden Düsenringe 60, 60′ unabhängig voneinander verstellbar sind.

Hierbei ist es sinnvoll, daß die erste Düse 62 dem oberen Trum des Transportbandes 3 unmittelbar benach­ bart ist.

Oberhalb der Führungsrolle 31 des Transportbandes 3 befindet sich die Lieferwalze 7. Sie ist kraftschlüssig mit ihrem Bund 71 auf das Transportband 3 auflegbar und wird so in eine Drehung versetzt.

Dem Bund 71 der Lieferwalze 7 unmittelbar benachbart ist der Bereich 73 des Mantels 72 der Lieferwalze 7, der durch relativ großen Bohrungen 731 perforiert ist.

Die Bohrungen 731 sind mindestens einseitig - zur Mitte des Vlieses 10 hin - stark angefast und ermöglichen einen nahezu kontinuierlichen Luftaustritt aus dem Inneren der Lieferwalze 7.

Der ortsfeste Lagerbolzen 74 für die Lieferwalze 7 erstreckt sich passend in den Hohlraum der Lieferwalze 7.

Er besitzt eine zentrale Bohrung 741, in den eine geneigte Düsenbohrung 742 mündet. Diese, als dritte Düse 742 bezeichnete Bohrung hat ihre Austrittsöffnung im perforierten Bereich 73 des Mantels 72 der Liefer­ walze 7.

Der Lagerzapfen 74 besitzt außen einen Anschlußzapfen 743 für einen Schlauch 92, der zu einer Luftdruckquelle führt.

Der Lagerzapfen 74 ist um seine Längsachse einstellbar und wird in einem Lager 75 der Maschine fest gehalten. Der Lagerzapfen 74 wird in der Regel so eingestellt, daß seine Düsenbohrung 742 auf die Oberfläche des Transportbandes 3 unmittelbar vor dem Klemmspalt der Lieferwalze 7 gerichtet ist.

Zur Bewegungsrichtung A des Transportbandes 3 ist diese dritte Düse 742 um einen Winkel γ von etwa 100 bis 140° einstellbar geneigt.

Im folgenden soll die Wirkungsweise dieser Düsenanord­ nung näher beschrieben werden.

Der Luftstrom der ersten Düse 62 trifft etwa in einem Abstand einer mittleren Faserlänge des Vlieses vom Klemmpunkt der Blindwalze 4 erstmalig auf die Randfa­ sern des Vlieses 10.

Dieser Luftstrom, der unten vom oberen Trum des Trans­ portbandes 3 und oben durch die Platte 5 begrenzt ist, führt zu einer deutlichen Komprimierung des Vlieses 10 in seiner Randzone.

Diese Komprimierung des Vlieses 10 wird durch die natürliche Streuung des Luftstrahles über einen be­ stimmten Bereich aufrechterhalten und durch den Sog, den der zweite Luftstrahl aus der Düse 63 erzeugt, mit in Transportrichtung des Vliesrandes abgelenkt.

Der zweite Luftstahl ist zunächst so ausgerichtet, daß er den Vliesrand etwa im Bereich zwischen der Platte 5 und der Lieferwalze 7 erreicht.

Der von diesem Luftstrahl erzeugte Sog führt zusätzlich durch Injektorwirkung weitere Luftströmungen in diesen Bereich, so daß die Relativgeschwindigkeit zwischen den Fasern des Vliesrandes und der sie umgebenden Luft so gering ist, daß keine Lageveränderungen der Fasern im Vlies 10 erfolgen.

Der durch die dritte Düse 742 im Lagerzapfen 74 der Lieferwalze 7 erzeugte Luftstrom ist dem Grunde nach im wesentlichen quer auf den Vliesrand gerichtet und unterstützt die weitere Koprimierung des Vlieses 10 unmittelbar vor dem Klemmspalt der Lieferwalze 7. bzw. vor einem evtl. gesonderten Lieferwalzenpaar.

Aus der Luftströmung der zweiten Düse 63 und dem Luft­ strom der dritten Düse 742 bildet sich eine resultie­ rende Luftströmung, die bis zum Klemmspalt eine hohe Intensität besitzt und im starken Maße zur Verfestigung der Vliesränder beiträgt.

Die so verfestigten Vliesränder, die gegenüber den übrigen Teilen des Vlieses 10 dicker sind, werden durch den Druck zwischen Lieferwalze 7 und Transportband 3 so komprimiert, daß sie auf ihrem Weg in den Trichter 8, der das Vlies 10′ dann endgültig zu einem Faserband zusammenfaßt, auch bei hohen Geschwindigkeiten stö­ rungsfrei geführt werden können.

Bei den Versuchen wurde beobachtet, daß insbesondere durch den Luftstrahl der ersten Düse 62 die Fasern der Randbereiche zunächst stark zur Mitte des Vlieses 10 ausgelenkt werden und dabei an der Fläche der Platte 5 reiben.

Diese Reibung führt bei der Relativbewegung zusätzlich zu einer Komprimierung des Vlieses 10 in diesem Be­ reich.

Diese definierte Luftführung im Randbereich des Vlieses 10 führt dazu, daß auch bei sehr hohen Vliesgeschwin­ digkeiten ein qualitativ hochwertiges Faserband die Ma­ schine verläßt und der nachfolgende Doublierungs- und Streckprozeß auf ein Minimum begrenzt werden kann.

Aus den Bändern sind hochwertige Fäden spinnbar.

Bezugszeichenliste

1 Kämmelemente
10 Vlies
10′ Vlies, teilweise zusammengefaßt
2, 2′ Abreißwalzen
3 Transportband
31 Führungsrolle
4 Blindwalze
5 Platte
6 Düsenkopf
60, 60′ Düsenring
61 zentrale Bohrung
62 erste Düse
63 zweite Düse
64 Gewindezapfen
65 Anschlußzapfen
66 Mutter
7 Lieferwalze
71 Bund
72 Mantel
73 perforierter Bereich
731 Bohrungen (Öffnungen)
74 Lagerbolzen
741 zentrale Bohrung
742 dritte Düse
743 Anschlußzapfen
75 Lager
8 Trichter
91 Schlauch
92 Schlauch
A Bewegungsrichtung
α Winkel erste Düse
β Winkel zweite Düse
γ Winkel Dritte Düse

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Umformung eines großformatigen Faservlieses zu einem Faserband geringerer Breite, insbesondere an Flachkämmaschinen,

• - mit einem über die Abreißwalzen geführten Trans­ portband, das mit seinem oberen Trum, gemeinsam mit einer feststehenden, horizontalen Platte, einen etwa parallelen Führungsspalt für das Faser­ vlies bildet,
• - mit Düsenanordnungen beiderseits des Führungsspaltes, deren Luftstrahlen die Randfasern des Vlieses führen und verdichten, und
• - mit Lieferwalzen am Ende des oberen Trums,
  dadurch gekennzeichnet,

daß die Düsenanordnung aus mindestens drei Düsen (62, 63, 742) pro Vliesrand besteht, von denen

• - die erste Düse (62) zwischen dem Transportband (3) und der Platte (5) gegen den Vliesrand (10) und in einem Winkel (α) zwischen 100 und 140° gegen die Bewegungsrichtung (A) des Transportbandes (3),
• - die zweite Düse (63) im Endbereich der Platte (5) gegen den Vliesrand (10) zwischen der Platte (5) und der Lieferwalze (7) überwiegend in Bewegungs­ richtung (A) des Transportbandes (3) und
• - die dritte Düse (742) nahe dem Klemmspalt der Liefer­ walze (7) im Endbereich des fördernden Trums des Transportbandes (3) gegen den Vliesrand (10) und gegen die Bewegungsrichtung (A) des Transportbandes (3) mit einem Winkel (γ) zwischen 90 und 130° gerichtet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Düse (62, 63) gemeinsam an einem Düsenring (60) im Winkel von etwa 90° zuei­ nander angeordnet und mit einer zentralen Luftzu­ führung (61, 91) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Düsenring (60) am Düsenkopf (6) einstell- und feststellbar ist und der Düsenkopf (6) an der Platte (5) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Düse (62, 63) an je einem Düsenring (60, 60′) angeordnet sind und beide Düsen­ ringe (60, 60′) unabhängig voneinander im Düsenkopf (6) mit einer zentralen Luftführung (61) gelagert und um eine senkrechte Achse einstellbar befestigt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dritte Düse (742) innerhalb des Mantels (72) einer Lieferwalze (7) angeordnet ist und der Mantel (72) im Wirkungsbereich der dritte Düse (742) in einem ringförmigen Bereich (73) perforiert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Luftzuführung für die dritte Düse (742) durch den Lagerbolzen (74) der Lieferwalze geführt wird, wobei der feststehende Lagerbolzen (74)

• - mit einer zentralen Bohrung (741) für die Luft­ führung,
• - mit einem Anschlußzapfen (743) für einen Schlauch (92) und
• - mit der gegen seine Achse geneigten dritten Düse ausgestattet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lieferwalze (7) einen, dem perforierten Bereich (73) außen benachbarten Bund (71) aufweist, mit dem die Lieferwalze (7) reibschlüssig auf dem Transport­ band (3) gehalten ist.