DE69030006T2

DE69030006T2 - Method and device for carding wool

Info

Publication number: DE69030006T2
Application number: DE69030006T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Atkinson; Barry Harrowfield; Gary Robinson
Original assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO
Current assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2010-12-14
Also published as: WO1991009164A1; EP0505410A1; EP0505410A4; NZ236454A; AU6910391A; EP0505410B1; ATE149213T1; JPH05502697A; DE69030006D1; ES2098343T3; CA2069497A1; AU637177B2

Abstract

A wool card has at least one burr-beater morel unit (15a, 15b) for the removal of vegetable matter, the morel roller (16, 20) of which is fitted with a plurality of burr-beaters (30, 31), preferably two, arranged about the morel roller (16, 20) so that, in operation of the card, the fibre web is fed directly along the morel roller from one burr-beater (31) to the other (30) substantially without intervening inversion of the web or displacement of vegetable matter in the web.

Description

Field of the invention

Diese Erfindung bezieht sich auf das Kardieren oder Krempeln von Wolle und betrifft gemäß einem Merkmal Modifikationen an einer Wollkarde zur Ermöglichung des Betriebs der Karde mit einer Geschwindigkeit, die wesentlich höher ist als die herkömmliche Kardengeschwindigkeit.This invention relates to the carding or carding of wool and, in one aspect, concerns modifications to a wool carding machine to enable the carding machine to be operated at a speed substantially higher than the conventional carding speed.

Background of the state of the art

Es wurde bereits vorgeschlagen, daß die Produktionsleistung von Kammgarnkarden oder -krempeln ohne Beeinträchtigung der Kardenbandgüte oder des Kardenausbringens verdoppelt oder sogar verdreifacht werden kann, indem einfach die Kardengeschwindigkeit über die herkömmliche Größe erheblich erhöht wird (Gravolin, et al., Proceedings of the Textile Institute Annual World Conference, Sydney, 1988, "Doubling or Even Tripling Worsted Card Productivity"). Experimentelle Arbeiten mit vorhandenen, handelsüblichen Karden (oder auch Krempeln) haben jedoch eine Schwierigkeit bezüglich des Entfernungswirkungsgrads von pflanzlichen Stoffen bzw. Pflanzenresten (VM) aufgezeigt, d.h. einer Aufgabe, die typischerweise durch zwei Entklettschläger-Moreleinheiten (burr-beater morel units) erfüllt wird. Bemühungen, den VM- Entfernungswirkungsgrad wieder zu erreichen, indem die Entklettschläger zur Anpassung an die erhöhte Geschwindigkeit der Morelwalzen (morels) beschleunigt werden, schlagen oftmals wegen inhärenter resonanzbedingter Einschränkungen der Geschwindigkeit der Entklettschläger fehl. Die natürliche Schlußfolgerung aus diesen Versuchen unter Berücksichtung der eben erwähnten inhärenten Einschränkungen besteht darin, daß die Moreleinheiten (morel units) bei höheren Geschwindigkeiten einfach nicht so wirksam zu arbeiten vermögen. Dies ist aufgrund einer Betrachtung der Arbeitsweise der Moreleinheiten (morel units) zu erwarten: Die Morelwalzen (morel rollers) weisen ein sehr feines Oberflächen-gitter.oder -sieb (mesh) einer speziellen Konfiguration auf, welches die Fasern eines Bands, nicht aber die Pflanzenreste abnimmt. Letztere bleiben freigelegt, um durch die Klingen (Deckel) von mit hoher Geschwindigkeit oder Drehzahl neben dem Gitter oder Sieb rotierenden hohlen Entklettschläger-trommeln abgelöst zu werden.It has been suggested that the production capacity of worsted carding machines can be doubled or even tripled without affecting sliver quality or carding output simply by increasing the carding speed significantly above the conventional level (Gravolin, et al., Proceedings of the Textile Institute Annual World Conference, Sydney, 1988, "Doubling or Even Tripling Worsted Card Productivity"). However, experimental work with existing commercially available cards has demonstrated a difficulty in the removal efficiency of vegetable matter (VM), a task typically performed by two burr-beater morel units. Efforts to regain the VM removal efficiency by accelerating the burr-beaters to match the increased speed of the morels have failed. often fail due to inherent resonance-related limitations on the speed of the deburring beaters. The natural conclusion from these experiments, given the inherent limitations just mentioned, is that the morel units simply do not operate as effectively at higher speeds. This is to be expected from a consideration of the way the morel units operate: the morel rollers have a very fine surface mesh of a special configuration which removes the fibers of a ribbon but not the plant debris. The latter are left exposed to be removed by the blades (lids) of hollow deburring beater drums rotating at high speed or rpm alongside the mesh or screen.

Die FR-Patentveröffentlichung 2 232 626 offenbart eine VM-Entfernungseinheit, bei der eine vergrößerte Morelwalze ein Paar Entklettschläger aufnimmt, die durch eine Wendearbeiter/Reinigungskardiereinheit getrennt sind, welche zum Wenden des Bands (web) auf dem Morelgitter fungiert, um die Pflanzensubstanzen bzw. -reste und Kletten, die am ersten Entklettschläger an der Innenseite des Bands liegen, zur Außenseite des Bands zu bringen und sie durch den zweiten Entklettschläger abzulösen. Dieser Stand der Technik bildet die Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche 1 und 9.FR patent publication 2 232 626 discloses a VM removal unit in which an enlarged morel roller houses a pair of deburring beaters separated by a turning worker/cleaning carding unit which functions to turn the web on the morel grid to bring the plant substances and burrs lying on the inside of the web by the first deburring beater to the outside of the web and to detach them by the second deburring beater. This prior art forms the preambles of independent claims 1 and 9.

Die DE-Patentveröffentlichung DE-C-1 506 650 offenbart eine VM-Entfernungseinheit mit mindestens einer Entklettschläger-Moreleinheit, wobei die Morelwalze mindestens einer dieser genannten Einheiten mit einem Paar Entklettschläger ausgestattet ist. Die Erfindung befaßt sich hauptsächlich mit einem (einer) Verfahren oder Methode zum Teilen des Faserbands bei seiner Überführung auf die Morelwalze, um sicherzustellen, daß Verunreinigungen durch das Faserband hindurch (bzw. innerhalb desselben) auf die Oberfläche gebracht und dann durch die Entklettschläger entfernt werden.The German patent publication DE-C-1 506 650 discloses a VM removal unit with at least one deburring beater-morel unit, the morel roller of at least one of these units being equipped with a pair of deburring beaters. The invention is mainly concerned with a method or process for dividing the sliver as it is transferred to the morel roller in order to ensure that impurities are brought to the surface through the sliver (or within it) and then removed by the deburring beaters.

Erfindungsgemäß hat es sich überraschenderweise herausgestellt, daß ein erhöhter Pflanzenrest-Entfernungswirkungsgrad dadurch erreicht werden kann, daß eine oder beide Moreleinheit(en) einer Karde mit einem Paar Entklettschläger ausgestattet wird bzw. werden, in denen das Band unmittelbar vom einen Entklettschläger zum anderen läuft, und zwar ohne Zwischenbehandlung durch eine Arbeiter/Reinigungskardiereinheit. Es hat sich ferner gezeigt, daß sich entgegen der Erwartung der Pflanzenrest-Entfernungswirkungsgrad mit einer wesentlich erhöhten Kardengeschwindigkeit unweigerlich verschlechtern muß; das Vorsehen einer solchen Anordnung resultiert in einer Wiederherstellung des VM- bzw. Pflanzenrest-Entfernungswirkungsgrad auf eine Größe nahe dem Wirkungsgrad herkömmlicher, mit üblichen Kardiergeschwindigkeiten arbeitender Karden.According to the invention, it has surprisingly been found that an increased plant residue removal efficiency can be achieved by equipping one or both of the morel units of a carding machine with a pair of deburring beaters in which the sliver runs directly from one deburring beater to the other, without intermediate treatment by a worker/cleaning carding unit. It has also been found that, contrary to expectations, the plant residue removal efficiency must inevitably deteriorate with a significantly increased carding speed; the provision of such an arrangement results in a restoration of the VM or plant residue removal efficiency to a level close to the efficiency of conventional cards operating at usual carding speeds.

Gegenstand der Erfindung ist mithin eine Wollkarde mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1.The subject matter of the invention is therefore a wool carder with the features according to claim 1.

Vorzugsweise enthält die Wollkarde weiterhin eine Haspel-(Trommel) (swift) und eine zugeordnete Doppelabnehmeranordnung (double doffer arrangement) mit zwei Abnehmerwalzen, mit deren Hilfe das Faserband von der Karde abgenommen wird.Preferably, the wool card further comprises a reel (drum) (swift) and an associated double doffer arrangement with two doffer rollers, with the aid of which the sliver is removed from the card.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Wollkardierverfahren mit den Merkmalen nach dem Anspruch 9.The invention also relates to a wool carding process with the features according to claim 9.

Das Verfahren umfaßt vorzugsweise ferner: Abnehmen des Faserbands von der Karde durch Doppelabnehmen des Faserbands in Form von zwei Matten mittels eines Paars von Abnahmewalzen, welche der Haspel der Karde zugeordnet sind.The method preferably further comprises: removing the fibre sliver from the card by double removing the fibre sliver in the form of two mats by means of a pair of removal rollers which are associated with the reel of the card.

Best mode(s) for carrying out the invention

Im folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die eine schematische Seitenansicht einer Kammgarnkarde gemäß der Erfindung darstellt.In the following, the invention is explained in more detail by way of example with reference to the attached drawing, which shows a schematic side view of a worsted card according to the invention.

Die dargestellte Karde 10 ist von allgemein bekannter Konfiguration und umfaßt eine Reihe von Haupttrommeln, die - der Reihe nach - ihrerseits einen Vorreißer 14, eine Vortrommel 18, eine erste und eine zweite Moreleinheit (morel) 16 bzw. 20 und eine Haspel-(Trommel) (swift) 22 umfassen. Der Vorreißer, die Vortrommel und die Haspel 22 weisen die üblichen Reinigungs/Arbeiterkardiereinheiten 24 auf; das Abnehmen von der Haspel erfolgt mittels einer Doppelabnehmeranordnung 26. Das Faserband wird längs der Folge bzw. Reihe der Trommeln gefördert, durch die aufeinanderfolgenden Abnehmerwalzen 26a, 26b in Form von zwei Matten abgenommen und dann zur Bildung eines Kardenbands vom Doppelabnehmer durch einen (nicht dargestellten) Trichter konvergiert bzw. zusammengeführt.The card 10 shown is of a well-known configuration and comprises a series of main drums which in turn comprise, in sequence, a licker-in 14, a pre-drum 18, first and second morel units 16 and 20, respectively, and a swift 22. The licker-in, pre-drum and swift 22 comprise the usual cleaning/worker carding units 24; take-off from the reel is by means of a double doffer assembly 26. The sliver is conveyed along the series of drums, taken off in the form of two mats by the successive doffer rollers 26a, 26b, and then converged by the double doffer through a hopper (not shown) to form a card sliver.

Der Doppelabnehmer, der im Gegensatz zu dem herkömmlicherweise bei Wollkarden zu findenden Einzelabnehmer steht, erweist sich als notwendig, wenn ein(e) angemessene(r) Abnahmewirkung (sgrad) bei Kardengeschwindigkeiten wesentlich über den normalen Geschwindigkeiten erreicht werden soll. Es hat sich auch gezeigt, daß das Doppelabnehmen die Überwindung von Problemen begünstigt, die sich aus vergrößerter Lagendicke oder Faserdichte bei höheren Kardengeschwindigkeiten ergeben, und die Kardenproduktionsleistung oder Überführungswirksamkeit gegenüber der Einzelabnahme um 10 - 25% verbessert.The double doffer, as opposed to the single doffer traditionally found on wool cards, is found to be necessary if an adequate doffer efficiency is to be achieved at carding speeds significantly above normal speeds. It has also been shown that double doffering helps to overcome problems arising from increased ply thickness or fiber density at higher carding speeds and improves carding production or transfer efficiency by 10 - 25% over single doffering.

Die Morelwalzen (morel rollers) 16, 20 sind jeweils Bauteile von zwei Pflanzenrest-Entfernungseinheiten 15a, 15b, die in einer Tandemkonfiguration dargestellt sind, aber auch durch eine oder mehrere zwischengefügte Walze(n) getrennt sein können. Jede Morelwalze ist von einer herkömmlichen Konstruktion und weist eine Zylinder(mantel)fläche auf, die durch ein sehr feines Gitter bzw. Sieb (Maschengeflecht) festgelegt ist, das seinerseits ausgelegt ist, um die Fasern des Bands aufzunehmen, aber Pflanzenreste (shives), Kletten (burrs) oder andere pflanzliche Stoffe exponiert zu lassen. Bei herkömmlichen Moreleinheiten ist ein einziger Entklettschläger 30a, 30b nahe dem bzw. am Oberflächengitter an der Oberseite der Walze angeordnet, und er umfaßt einen in Längsrichtung mit Klingen (bzw. sog. Deckeln) versehenen (bladed) Hohlzylinder, der sehr schnell rotiert und dazu dient, die exponierten Pflanzenreste für Rückgewinnung und Beseitigung in eine benachbarte Wanne (tray) abzustreifen. Erfindungsgemäß ist dagegen jede Einheit 15a, 15b mit einem zweiten Entklettschläger 31a, 31b versehen, der zwischen der Aufnahmestelle an der Moreleinheit und dem anderen Entklettschläger 30a, 30b angeordnet ist.The morel rollers 16, 20 are each components of two plant residue removal units 15a, 15b, which are shown in a tandem configuration, but also by one or more intermediate rollers. Each Morel roller is of conventional construction and has a cylindrical surface defined by a very fine mesh which is in turn designed to receive the fibers of the belt but leave shives, burrs or other vegetable matter exposed. In conventional Morel units, a single deburring beater 30a, 30b is located near the surface mesh on top of the roller and comprises a longitudinally bladed hollow cylinder which rotates very rapidly and serves to strip the exposed vegetable matter into an adjacent tray for recovery and disposal. According to the invention, however, each unit 15a, 15b is provided with a second de-velcro beater 31a, 31b, which is arranged between the receiving point on the Morel unit and the other de-velcro beater 30a, 30b.

Zweckmäßigerweise sind die beiden Entklettschläger 31a, 30a; 31b, 30b jedes Paars von im wesentlichen herkömmlicher Konstruktion; sie sind typischerweise identisch und weisen den üblichen, in Längsrichtung mit Klingen (bzw. sog. Deckeln) versehenen (bladed) Hohlzylinder und eine benachbarte, längsverlaufende Wanne auf. Für die körperliche Aufnahme des zusätzlichen Entklettschlägers sind die Morelwalzen 16, 20 typischerweise größer ausgebildet als in der derzeitigen oder früheren Kardenpraxis üblich, beispielsweise mit einem Durchmesser von mindestens 450 mm.Conveniently, the two deburring beaters 31a, 30a; 31b, 30b of each pair are of essentially conventional construction; they are typically identical and have the usual hollow cylinder provided with blades (or so-called covers) in the longitudinal direction and an adjacent, longitudinally running trough. To physically accommodate the additional deburring beater, the Morel rollers 16, 20 are typically larger than usual in current or previous carding practice, for example with a diameter of at least 450 mm.

Ersichtlicherweise wird das Faserband vom ersten Entklettschläger 31a, 31b zum zweiten Entklettschläger 30a, 30b unmittelbar längs jeder Morelwalze 16, 20 gefördert. Dabei ist keine Zwischenvorkehrung getroffen, um das Band zu wenden oder die Pflanzenreste anderweitig zwischen den Fasern zu verlagern, wie im Fall der FR-Patentveröffentlichung 2 232 626, oder tatsächlich das Band in irgendeiner Weise zu modifizieren.It can be seen that the sliver is conveyed from the first deburring beater 31a, 31b to the second deburring beater 30a, 30b directly along each Morel roller 16, 20. No intermediate provision is made to turn the sliver or otherwise displace the plant residues between the fibers, as in the case of the FR patent publication 2 232 626, or indeed modifying the tape in any way.

Zur Bestätigung der Wirkung eines zweiten Entklett- Schlägers auf die VM- bzw. Pflanzenrest-Entfernungswirkung oder -leistung einer Moreleinheit bei einer Wollkarde, die mit einer Kardengeschwindigkeit erheblich über der normalen Kardengeschwindigkeit betrieben wird, sind Versuche durchgeführt worden. Genauer gesagt: eine Zweihaspel-(trommel)- Thibeau-Karde wurde dadurch abgewandelt, daß die Walze der zweiten Moreleinheit (normalerweise 360 mm) durch eine Morelwalze eines Durchmessers von 510 mm ersetzt wurde und an dieser zweiten Moreleinheit zwei Entklettschläger anstelle eines (einzigen) Entklettschlägers vorgesehen wurden. Zu Versuchszwecken wurde die abgewandelte zweite Moreleinheit als erste Moreleinheit durch Vergrößern der Faserbelastung auf diejenige einer normalen ersten Moreleinheit betrieben, während der erste Morel-Entklettschläger abgetrennt wurde. In einer Reihe von Versuchen wurde die Morelwalze erfolgreich mit einer normalen Geschwindigkeit von 95 m/min und mit einer beträchtlich höheren Geschwindigkeit von 207 m/min betrieben. Dabei wurden zwei Entklettschlägerdrehzahlen von 1200/min und 2200/min angewandt. Die Ergebnisse sind für Pflanzenreste und Kletten in Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1 Tests have been carried out to confirm the effect of a second deburring beater on the VM or plant residue removal efficiency of a Morel unit on a wool carder operated at a carding speed considerably above the normal carding speed. More specifically, a two-reel (drum) Thibeau carder was modified by replacing the roller of the second Morel unit (normally 360 mm) with a Morel roller of 510 mm diameter and by providing two deburring beaters on this second Morel unit instead of one (single) deburring beater. For the purposes of testing, the modified second Morel unit was operated as a first Morel unit by increasing the fibre load to that of a normal first Morel unit while the first Morel deburring beater was disconnected. In a series of tests, the Morel roller was successfully operated at a normal speed of 95 m/min and at a considerably higher speed of 207 m/min. Two deburring beater speeds of 1200/min and 2200/min were used. The results for plant residues and burrs are summarized in Table 1. Table 1

BB = EntklettschlägerBB = De-velcro beater

Eff = WirkungsgradEff = efficiency

W/L = WollverlustW/L = Wool loss

Die Ergebnisse belegen, daß das Tandem-Entklettschlägerpaar unabhängig von großen Erhöhungen der Kardengeschwindigkeit den VM- bzw. Pflanzenrest-Entfernungsgrad ziemlich konstant hält. Es wird angenommen, daß der zweite Entklettschläger des Paars auf vom ersten Entklettschläger verfehlte oder nicht mitgenommene Pflanzenreste einwirkt; die Annahme, daß ein Nichtabziehen (failure to dislodge) durch einen Entklettschläger durch einen zweiten Entklettschläger nicht kompensiert wird, wird durch die Ergebnisse nicht gestützt.The results show that the tandem deburring beater pair keeps the VM or plant residue removal rate fairly constant, regardless of large increases in carding speed. It is assumed that the second deburring beater of the pair acts on plant residue missed or not taken along by the first deburring beater; the assumption that a failure to dislodge by one deburring beater is not compensated by a second deburring beater is not supported by the results.

Die Tabelle zeigt auch, daß der Wollverlust für die (bei den) Tandem-Entklettschläger(n) niedrig und demjenigen einer Moreleinheit nach der ersten Haspel (swift) oder (dem) Vorreißer vergleichbar ist. Dies deutet darauf hin, daß Wollverlust kein Hindernis für kommerziellen bzw. industriellen Betriebseinsatz von Tandem-Entklettschlägerpaaren darstellen sollte.The table also shows that the wool loss for the tandem de-burr beater(s) is low and comparable to that of a Morel unit after the first reel (swift) or licker-in. This indicates that wool loss should not be an obstacle to commercial or industrial use of tandem de-burring beater pairs.

Claims

1. Wool card (10) with at least one deburrer-Morel unit (15) for removing plant substances or plant residues, wherein the at least one deburrer-Morel unit (15) comprises a Morel roller (16) which is equipped with a first deburrer (31) and at least one further deburrer (30), wherein the first deburrer (31) rotates in the same direction as the at least one further deburrer (30), which wool card is characterized in that the at least one further deburrer (30) is arranged around the Morel roller (16), so that during operation of the card (10) the fiber band is fed directly along the Morel roller (16) from the first deburrer (31) to the at least one further deburrer (30) is promoted with practically no intermediate turning of the track or displacement of the plant residues contained therein.

2. Wool card (10) according to claim 1, wherein the wool card (10) has at least one further de-burring beater-morele unit (15b).

3. Wool card (10) according to claim 2, wherein the further deburring beater-Morel unit (15b) is equipped with a number of deburring beaters (30b, 31b) arranged around the Morel roller (20), so that during operation of the card the sliver is conveyed directly along the Morel roller (20) from one (31) to the other deburring beater (30), and practically without turning the web or relocating the plant residues it contains.

4. Wool card (10) according to claim 3, wherein the de-burring beater-morele units (15a, 15b) equipped with a number of de-burring beaters (30a, 31a; 30b, 31b) are arranged in tandem in the card (10).

5. Wool card (10) according to one of the preceding claims, wherein the or each de-burrer-morele unit (15a, 15b) equipped with a number of de-burrer beaters is provided with two de-burrer beaters (30a, 31a; 30b, 31b).

6. Wool card (10) according to claim 5, characterized in that the two de-burring beaters (30a, 31a; 30b, 31b) are arranged between the receiving point of the Morel roller (16, 20) and the upper side of the Morel roller (16, 20).

7. Wool card (10) according to one of the preceding claims, further comprising a reel (swift) (22) and an associated double doffer arrangement (26) with a pair of doffer rollers (26a, 26b), with the aid of which the sliver is removed from the card (10).

8. Wool carder (10) according to one of the preceding claims, wherein the morel roller (16, 20) of the or each de-burrer-morel unit (15) has a diameter of at least 450 mm.

9. A method for carding wool, comprising the steps of: guiding a sliver along a wool card (10) with at least one deburring beater-Morel unit (15) for removing plant substances or residues, which at least one deburring beater-Morel unit (15) has a Morel roller equipped with a first deburring beater (31) and at least one further deburring beater (30) (morel roller) (16), wherein the first de-burring beater (31) rotates in the same direction as the at least one further de-burring beater (30), which method is characterized in that the fiber band is conveyed directly along the morel roller (16) from the first de-burring beater (31) to the at least one further de-burring beater (30), practically without intermediate turning of the web or displacement of the plant residues contained therein.

10. The method according to claim 9, further comprising: removing the sliver from the card by double-removing the sliver in the form of two mats by means of a pair of take-off rollers (26a, 26b) which are associated with the reel (22) of the card (10).

11. A method for carding wool according to one of the preceding claims, characterized in that the Morel roller (16, 20) is operated at speeds of about 200 m/min.