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Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Faserbandes Es ist bekannt,
aus Kunstfäden ein verzugsfähiges Faserband dadurch zu bilden, daß man einen Flor
von Kunstfäden durch schräge Schnitte, z. B. zwischen einer mit schraubengangförmigen
Schneidleisten versehenen Walze und einer glatten harten Gegenwalze, zerschneidet,
den auf diese Weise erzeugten Faserflor verzieht und zu einem Band formt. Bei diesem
Verfahren sind in den durch die Schneidvorrichtung erzeugten schrägen Florstreifen
die seitlich benachbarten Fasern schon ohne weiteres mit ihren Enden gegeneinander
versetzt. Um auch ein gegenseitiges Verschieben der übereinanderliegenden Fasern
herbeizuführen, hat man den Vorschub durch Walzen bewirkt, die von einer Seite auf
den Faserflor wirken, der auf der anderen Seite durch ein feststehendes Führungsorgan
gebremst wird.
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Die Erfindung bezweckt verschiedene Verbesserungen dieses Verfahrens
und der Vorrichtungen zu seiner Durchführung. Sie besteht hauptsächlich darin, daB
zum Vorschieben des durch Schrägschnitt gebildeten Faserflors einander gegenüberstehende
Organe, z. B. Walzen und/oder Tücher, verwendet werden, die sämtlich in förderndem
Sinn wirken, aber voneinander abweichende Oberflächengeschwindigkeiten haben, so
daß sie die zwischen ihnen hindurchlaufenden Fasern verschieden schnell vorschieben,
und daB hierauf der verzogene Faserflor zum Bilden des Faserbandes schraubenförmig
um eine schräg zur Längsrichtung des Flors verlaufende Achse aufgewickelt wird,
in deren Richtung das so entstehende Faserband fortgeführt wird.
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Eine Verbesserung ist auch insofern vorgesehen, als eine Veränderung
der Faserlänge durch Ändern der Richtung in der Zuführung des Fadenflors od. dgl.
zur Schneidvorrichtung erfolgt. Dies gibt die Möglichkeit, die Faserlänge ohne Ausw,
,-chseln
der Schneidwalze gegen eine solche mit anderer Steigung der gewindegangförmigen
Schneidleisten zu verändern und durch periodische Änderung der. Zuführungsrichtung
ein Gemisch von Fasern verschiedener Länge zu erzielen.
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Weitere Verbesserungen werden sich aus der nachfolgenden Beschreibung
ergeben.
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Fig. i der Zeichnung ist die Draufsicht des Aufgabeendes einer bevorzugten
Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 ist eine zugehörige Seitenansicht;
Fig.3 ist die Draufsicht des Abgabeendes der Vorrichtung und einiger in Fig. 2 gezeigter
Teile, um erkennen zu lassen, wie sich diese Einrichtungen zur Gesamtvorrichtung
vereinigen; Fig. 4 ist eine Seitenansicht zu Fig. 3 ; Fig. 5 ist eine vergrößerte
Draufsicht auf die obere Schneid- oder Brechwalze und veranschaulicht deren Wirkung
auf den Fadenflor; Fig.6 zeigt in größerem Maßstab einen Querschnitt durch die Auflösevorrichtung;
Fig. 7 zeigt in vergrößerter Seitenansicht, zum Teil im Schnitt nach der Linie 7-7
der Fig. 3, die, das Band bildende Walze; Fig.8 veranschaulicht in einem schematischen
senkrechten Schnitt die Verschiebewirkung; Fig.9 zeigt in schematischer Seitenansicht
den Antriebsmechanismus der Vorrichtung; Fig. io ist eine schematische Seitenansicht
einer geänderten Ausführungsform der Vorrichtung; Fig. i i zeigt ebenfalls in einer
seitlichen Teilansicht eine weitere Ausführungsform.
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Es soll nun zuerst das bevorzugte Verfahren zur Umwandlung eines Kunstfadenflors
in ein fortlaufendes Band von mit ihren Enden gegeneinander verschobenen, getrennten
und ausgerichteten Fasern beschrieben werden.
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Der erste Verfahrensschritt besteht darin, daß die Fäden gesammelt
und zu einem flachen Flor ausgebreitet werden. Zu diesem Zweck werden Faserbänder
von Wickeln, wie z. B. Spulen 130 (Fig. i), abgezogen und durch Offnungen 138 in
einem Führungsrahmen 140 zu Speisewalzen 144, i:.16 und 148 gezogen, die sie als
flacher Flor 8 verlassen.
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Die nächste Verfahrensstufe besteht darin, daß der Flor in schräge
Streifen 16 (Fig. 5) geschnitten oder durchgebrochen wird, vorzugsweise in einem
Winkel von etwa io°. Dies geschieht durch eine oder mehrere auf dem Umfang einer
Walze io schraubengangförmig angeordnete Stahlleisten. 14., die fest gegen den durch
die glatte Umfangsfläche einer Metallwalze 12 getragenen Flor gepreßt werden. Die
Längen der Fasern zwischen den Schnitt-oder Bruchstellen können. dadurch verändert
werden, daß man den Flor den Leisten unter verschiedenen Winkeln darbietet, indem
man den Führungsrahmen i4.0 seitwärts bewegt, wie weiter unten beschrieben.
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Das Vorwärtsfördern des Flors und der Streifen wird begünstigt durch
einen zwischen den Leisten 1.4. auf der Walze io angeordneten reibenden Werkstoff
16o (Gummi od. dgl.). Dieser Werkstoff verhindert auch das Seitwärtsschieben des
Flors durch die Leisten.
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Der nächste Verfahrensschritt besteht darin, die Enden der Fasen,
die etwa durch von den Leisten zurückgelassene kleine Teile zusammengepreßter Fasern
aneinanderhaften, voneinander zu trennen und diese Teile abzureißen und auszuscheiden.
Dies geschieht durch Walzen 24 und 26 (Fig. 6) mit Riffelzähnen 32 und 34 im Zusammenwirken
mit Walzen 2o und 22 von kleinerer Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen 2,4 und
26 sowie mit einer Walze 28 und einem Führungstuch 36 von höherer Umfangsgeschwindigkeit.
Die Zähne 32 und 34 liegen in solchem Abstand voneinander, daß sie sich relativ
zum Faserflor bewegen können. Sie bearbeiten die Fasern, biegen sie auf und nieder
und streichen über die vorderen Enden solcher Fasern, deren hintere Enden durch
die Klemmstelle der sich langsamer bewegenden Walzen 2o und 22 gehalten werden,
sowie auch über die hinteren Enden derjenigen Fasern, die zwischen der Walze 28
und dem Tuch 36, die sich schneller bewegen, hindurchgezogen werden, so daß keine
Fasern mehr zusammenhaften.
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Ein weiterer Verfahrensschritt ist der, daß die in der Oberfläche
des Flors liegenden Fasern gegenüber den untenliegenden Fasern vorwärts geschoben
werden. Dies geschieht durch Walzen 28, 44 und 46, die auf der Oberfläche des Flors
aufliegen und eine größere Umfangsgeschwindigkeit haben als die Oberfläche des Tuches
36, auf dem die untere Seite des Flors aufruht.' Eine weitere Verschiebung erfolgt
auf die gleiche Weise durch Walzen 62, 64. und 66 sowie ein Band 6o.
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Als weiterer Verfahrensschritt werden die Fasern durch die zunehmende
Oberflächengeschwindigkeit der Walzen oder Tücher, von denen sie nacheinander erfaßt
werden, verzogen.
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Durch dieses Verschieben und Verziehen werden sowohl in der Höhenrichtung
als auch in der Querrichtung benachbarte Fasern in eine ungleichendige gegenseitige
Lage gebracht, so daß sie einander überlappen. Sämtliche Fasern sind zu einem im
wesentlichen kontinuierlichen und verhältnismäßig dünnen Flor 811 (Fig. 3 und q.)
vereinigt, der aus solchen Fasern mit versetzten Enden besteht.
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Der letzte Verfahrensschritt besteht darin, daß dieser Flor schraubengangförmig
zu einem Band 2 zusammengerollt wird, das schräg zur Vorwärtsbewegung des Flors
verläuft, und daß dieses Band in seiner Längsrichtung an einen Aufnahmetrichter
i08 abgegeben wird. Zu diesem Zweck wird der Faserflor durch Walzen 8o und 82 an
ein Fördertuch 86 abgeliefert und durch eine Walze ioo, die über diesem Tuch schräg
zum Flor angeordnet ist, erfaßt und in sich selbst aufgewickelt. Die Schrägrichtung
der Walze xoo ist der schrägen Neigung der durch die Walzen io und 12 gebildeten
Streifen entgegengesetzt, und die Walze läuft in solcher Richtung um, daß sie sich
mit ihrer Unterseite dein Flor entgegenbewegt.
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Das Entstehen statischer Elektrizität in dein Flor wird vermindert
durch Metallwalzen 92 und g4,
die leitend mit dem Maschinengestell
verbunden sind, sowie durch Anfeuchten des Fördertuches 86 und des auf ihm liegenden
Flors mit Wasser, das aus einem Behälter 21o durch Walzen 212 und 214 aufgetragen
wird.
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Das von Walzen i io und i 12 durch den Trichter io8 hindurchgezogene
Band befindet sich in der für die weitere, an sich bekannte Behandlung zum Erzeugen
von Garn notwendigen Verfassung.
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Das so gewonnene Band ist von sehr gleichmäßiger Dichte, so daß es
nach den bei der Baumwoll- oder Kammgarnspinnerei üblichen Verfahren verstreckt
und zu Garn ausgesponnen werden kann. Wird ein Gemisch mit Wolle gewünscht, so können
Wollfasern mit den anderen Fasern vor dem Eintritt in die Klemmstelle der Brechwalzen
io und 12 beigemischt werden, so daß sämtliche Fasern zerschnitten und verzogen
und zum Band geformt werden. Soll ein Teil der Fasern nicht zerschnitten werden,
so können sie mit den geschnittenen Fasern vor dem Durchgang durch die Verschiebe-und
Zugorgane vereinigt werden. Verschiedenartige Mischungen von synthetischen Fasern
und von Naturfasern können auf diese Weise nach Wunsch hergestellt werden.
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Die Einzelheiten der Vorrichtung, durch die diese Ergebnisse erzielt
werden, können sehr verschieden ausgeführt werden; jedoch ist in den Zeichnungen
eine Vorrichtung dargestellt, die für die Umwandlung vieler Tonnen verschiedener
Fadensorten in Faserbänder praktisch verwendet worden ist.
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Die Wickel 130 können auf Spindeln 132 eines Gatters 6 aufgesetzt
werden, von dem die Bänder durch die Walzen 14:I, 146 und 148 über eine feststehende
waagerechte Stange 134 und durch Öffnungen 138 im Rahmen i4o hindurchgezogen werden.
Die Reibung der Bänder 4 bei der Bewegung um die feststehende Stange 134 und über
die ab-. geschrägten Kanten der Löcher 138 hält Fadenklümpchen zurück und verhindert,
daß irgendeine beim Ablaufen von den Wickeln entstehende Verwindung der Bänder zu
den Schneidwalzen io und 12 gelangt.
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Die Fäden werden auf diese Weise gesammelt und in einem Flor auf der
Walze 146 ausgebreitet, bevor sie an die Schneidwalzen abgegeben werden.
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Die Walzen 144, 146 und 148 werden zwangläufig mit einer Umfangsgeschwindigkeit
angetrieben, die ein wenig kleiner als die Geschwindigkeit ist, mit der die Walzen
io und 12 angetrieben werden, so daß die zwischen den beiden Sätzen von Walzen befindlichen
Fäden sich unter Spannung befinden und infolgedessen geradegerichtet und in parallele
Lage gebracht sind, wenn sie die Schneidwalzen io und 12 erreichen. Diese Spannung
vermindert auch die Kräuselung, wenn gekräuselte Fäden verwendet werden. Die Klemmstelle
der Walzen 146 und 148 liegt etwas tiefer als die Klemmstelle der Walzen io und
12, so daß die in die letztere Klemmstelle eintretenden Fäden gegen die Oberfläche
der unteren Walze 1a gedrückt werden und sich nicht zwischen die Seitenwände der
Leisten 14 und der Gummimischung zwischen diesen Messern hineinschieben.
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Die schraubengangförmigen Schneidleisten 14 der oberen Schneid- oder
Brechwalze io sind vorzugsweise nicht zugeschärft, sondern haben ebene Stirnflächen
mit scharfen Kanten, die den von der unteren Walze 12 abgestützten Flor durchschneiden.
Es hat sich gezeigt, daß eine Stirnflächenbreite von etwa 0,4 mm befriedigende Ergebnisse
liefert.
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Die Stirnflächen der Leisten 14 der Walze io können in gleicher Höhe
mit der die Leistenzwischenräume ausfüllenden Gummimischung 16o liegen, werden aber
vorzugsweise etwas vertieft in der Gummimischung angeordnet. Der Druck zwischen
den Walzen drängt die Gummimischung zurück und legt dadurch die Kanten der Leisten
frei, so daß sie die Fäden zerschneiden oder brechen können. Der Druck der Gummimischung
auf die Fäden ermöglicht das Vorwärtsfördern des Flors durch die Walzen io und 12
und verhindert auch jede unerwünschte Bewegung der Fäden in der Achsenrichtung der
Walzen.
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Die Walze io wird von Faserstücken durch die Bürste 184 gereinigt,
die entgegengesetzt zur Drehrichtung der Walze io umläuft. Die Bürste 184 wird ihrerseits
durch einen auf einer Walze 186 angeordneten Kratzenbeschlag ausgekämmt. Die Fasern
sammeln sich im Kratzenbeschlag an, in dem sie durch eine Bürstet 188 verdichtest
und aus dem sie von Zeit zu Zeit entfernt werden.
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Die untere Walze 12 besteht aus einer gehärteten dichten Stahllegierung
und bietet eine glatte harte Oberfläche, die den Fadenflor 8 gegen den Druck der
Oberwalze io abstützt.
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Die Lager 162 der Walze io sind federbelastet und üben einen Druck
von mehreren Tonnen aus, um die Walze io abwärts gegen die Walze 12 zu drücken,
damit die Fäden zerschnitten oder gebrochen werden. Die Walzen io und 12 werden
durch ein noch zu beschreibendes Getriebe in Umlauf versetzt und sind durch Zahnräder
322 und 324 (Fig. 9) an beiden Enden so miteinander verbunden, daß sie mit gleicher
Geschwindigkeit umlaufen. Zur Vermeidung einer übermäßigen Abnutzung der Oberfläche
der unteren Walze durch die Kanten der Schneidleisten der Oberwalze ist die eine
Walze etwas größer als die andere, und das eine der beiden Zahnräder eines jeden
Paares kann einen Zahn mehr als das andere haben.
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Die Leisten der Oberwalze io zerschneiden oder zerbrechen den Fadenflor
8 in steilwinklige Schrägstreifen, deren Neigung durch den Neigungswinkel der Leisten
gegenüber der Achse der Schneidwalze bestimmt wird. Zum Erzielen bester Ergebnisse
sollte dieser Winkel etwa 8o° sein, doch kann er selbstverständlich auch anders
bemessen werden.; aber er sollte nicht kleiner als 6o° sein. Günstige Ergebnisse
sind mit einem Winkel von 88° erzielt worden.
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Infolge der scharfen Neigung des Schnittes liegen die Enden von seitlich
benachbarten Fasern in der Längsrichtung etwas versetzt. Infolgedessen werden die
verhältnismäßig weit vorn liegenden
Fasern durch die Walzen und
Fördertücher, an die sie nach dem Abschneiden abgegeben werden, zuerst erfaßt und
gegenüber den weiter hinten liegenden Fasern weiter v orbewegt.
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Zur Veränderung der Länge der abgeschnittenen Fasern kann der Winkel
verändert werden, in dem der Flor der Klemmstelle der Walzen io und 12 dargeboten
wird. Dies kann durch beliebige Mittel geschehen. Eine Ausführungsform einer dafür
geeigneten Vorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt.
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Der Rahmen 140 ist in einer Gleitführung 170 gelagert und wird durch
eine mit dem Rahmen durch einen Kurbelzapfen 172, verbundene und auf der
umlaufenden Welle i8o befestigte Kurbel 174 hin und her bewegt. Befindet sich der
Rahmen in Mittelstellung, so wird der Fadenflor in Richtung des Pfeiles X (Fig.
5) zugeführt, und die Länge der abgeschnittenen Fasern entspricht der Strecke a,
die in einer senkrecht zur Achse der Walze io liegenden Ebene zwischen durch die
Schneidleisten ausgeführten, aufeinanderfolgenden Schnitten 15 liegt. Wird der Rahmen
nach links bewegt, so wird der Fadenflor in einem kleinen Winkel zur Richtung
X zugeführt, wie der Pfeil Y in Fig. 5 anzeigt. Wird dagegen der Rahmen
nach rechts bewegt, so erfolgt die Zufuhr des Fadenflors in einem durch den Pfeil
Z angedeuteten Winkel. Bei Zufuhr unter dem Winkel Y sind die abgeschnittenen Faserlängen
größer, bei Zufuhr unter dem Winkel Z sind sie kleiner als a. Durch langsames Hinundherbewegen
des Rahmens können die Faserlängen von der größten bis zur kleinsten und umgekehrt
allmählich verändert werden. Dadurch erhält man eine abgestufte Faserlänge und somit
ein Faserband, das nach für Baumwolle oder Wolle üblichen Methoden zu Garn versponnen
werden kann. Durch Regeln der Zeitdauer und der Größe dieser Hinundherbewegung kann
man jede für Handelszwecke gewünschte Abstufung der Faserlänge erzielen. Es wurde
z. B. eine Walze io von 14 cm Durchmesser verwendet, die vier schraubengangförmige
Schneidleisten 14 in einem Abstand von 12,5 mm aufweist, die in einem Winkel von
etwa 8o° verlaufen. Bei stillstehendem Rahmen 140 und einer Vorwärtsbewegung des
Flors in der zur Klemmlinie der Schneidwalzen senkrechten Richtung X wird eine Faserlänge
a von etwa 11,5 cm erzeugt. Verwendet man io Ausschläge des Rahmens i4o in der Minute
mit einem Ausschlag von 12,5 min nach jeder Seite der Mittellinie, so erhält man
eine gleichmäßige Abstufung in der Faserlänge von annähernd 7,5 bis 15 cm. Diese
Werte dienen, wie auch andere angegebene Werte, selbstverständlich lediglich zur
Erläuterung der Erfindung, die dadurch in keiner Weise beschränkt werden soll.
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Die schrägen Faserstreifen werden an die Walzen 2o und 22 abgegeben,
die mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufen, die vorzugsweise gleich der Umlaufgeschwindigkeit
der Walzen io und 12 oder ein wenig größer ist. Die Entfernung zwischen den Walzen
2o und 22 und den Walzen z4 und 26 sowie die Entfernung zwischen den Walzen 24 und
26 und der Klemmstelle der Walze 28 und des Fördertuches 36 sind beide kürzer als
dieLänge der kürzesten, durch dieWalze io geschnittenen Fasern. Die Walzen 2o und
22 erfassen die Fasern und halten die hinteren Enden derjenigen Fasern zurück, deren
vordere Enden durch die Zähne 32 und 34 der Riffelwalzen 24 und 26 bearbeitet und
ausgestrichen werden. Da die `Talzen 2o und 22 sehr dünn sind, können sie sehr nahe
bei den Walzen 24 und 26 angeordnet «-erden und infolgedessen auch sehr kurze Fasern
festhalten, deren vordere Enden sich zwischen den Walzen 24 und 26 befinden. Auf
Wunsch können die Walzen 2o und 22 fortgelassen werden. In diesem Fall üben die
Schneidwalzen io und 12 die Funktion der Walzen 2o und 22 aus, indem die Fäden zwischen
der Gummioberfläche der Walze io und der Stahloberfläche der Walze 12 erfaßt werden.
Die Riffelwalzen 24 und 26 sind miteinander durch Zahnräder 336 und 338 (Fig. 9)
so verbunden, daß sie sich mit wenig größerer Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen
2o und 22 oder io und 12, je nach dem Fall, bewegen. Die Zähne dieser Walzen berühren
sich nicht, sondern greifen lediglich in beschränktem Maß zwischeneinander. Diese
Abstandhaltung wird erreicht durch Verwenden eines genügend großen Durchmessers
für die Zahnräder 336 und 338. Der Abstand zwischen den benachbarten Seiten von
einander gegenüberstehenden Zähnen ist so groß, daß der Faserflor und die Zähne
relativ zueinander bewegt werden können. Dieser Abstand kann eingestellt werden
durch Verwendung der gleichen Anzahl Riffelzähne auf beiden Walzen und von Zahnrädern
auf beiden Walzen, die einen Zahn mehr als die Anzahl Riffelzähne besitzen, so daß
die gegenseitigen Stellungen der einander gegenüberstehenden Riffelzähne durch Wahl
verschiedener Eingriffsstellungen der Zahnräder verändert werden können.
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Der Faserflor wird dann an das Fördertuch 36 abgeliefert, das über
die Walzen 30, 38, 40 und 42 läuft und um die Walze 43 zurückkehrt. Zwischen den
aufeinanderfolgenden Walzen 30, 38, 4o und 42 sind die oberen Walzen 28, 44 und
46 angeordnet, gegen die das Fördertuch 36 drückt. Die Walzen 28, 44 und 46 sind
geriffelt, um einen besseren Reibungseingriff mit den Fasern zu erhalten, die durch
das Fördertuch dagegengedrückt werden. Die Größe dieses Druckes kann dadurch geregelt
werden, daß die Walze 43' in senkrecht einstellbaren Lagern geführt ist.
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Da die Umfangsgeschwindigkeit sowohl des Fördertuches als auch der
Walzen 28, 44 und 46 größer als die der Walzen 2o und 22 ist, wird der Faserflor
verzogen. Die Fasern in jedem Streifen 16 nähern sich der Walze 28 und dem Tuch
36 mit ihren vorderen Enden in der zur Klemmlinie zwischen der Walze 28 und dem
Tuch 36 schrägen Schnittlinie 15, so daß die Fasern in jedem Streifen im allgemeinen
nacheinander und nicht gleichzeitig in die Klemmstelle gelangen.
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Die Oberflächengeschwindigkeit der Walzen 28,44 und 46 ist weiterhin
größer als die des Tuches 36,
auf dem der Faserflor liegt, so daß
die Walzen die oberen Fasern des Flors gegen die Barunterliegenden Fasern vorschieben,
wie Fig. 8 zeigt. Auf diese Weise wird eine Trennung und relative Bewegung der übereinanderliegenden
Fasern des Flors bewirkt. Als Ergebnis dieser Verschiebung verlassen die Fasern
an der Schnittlinie, in der sie ursprünglich mit den Enden senkrecht übereinanderliegen,
diese Anordnung so, daß ein Teil der Fasern in der Bewegungsrichtung über die anderen
vorsteht.
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Die Fasern werden .sodann einem weiteren Satz von Streckwalzen 5o
und 52 zugeführt, deren untere geriffelt ist und die dieselbe Umfangsgeschwindigkeit
haben, die größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 28, 44 (und 46.
Die Walzen 5o und 52 erfassen zwangläufig die Fasern. und ziehen sie zwischen dem
Förderband 36 und den oberen Walzen 28, 44 und 46 heraus, die weniger stark als
sie gegen die Fasern drücken.
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Es hat sich gezeigt, daß die durch Mitwirkung der unteren Walzen 30,
38, 40 und 42 erreichte ausgedehnte Flächenberührung zwischen dem Tuch 36 und den
oberen .Walzen 28, 44 und 46 verschiedene Vorteile hat. Sie gibt der Vorrichtung
die Möglichkeit, die gewünschte Verschiebewirkung mit einem nur etwa 25 % betragenden
Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Tuch und den oberen Walzen zu erreichen.
Die Notwendigkeit der Einhaltung eines bestimmten Abstandes zwischen den Walzen
2o und 22 und der Klemmlinie zwischen der Walze 28 und dem Tuch 36, wo das erste
Verziehen stattfindet, wird vermieden infolge des fortgesetzten Einklemmers zwischen
der Walze 28 und dem Tuch. Diese Eutbehrlichmachung besonderer Abstände im Verhältnis
zu den Faserlängen trägt dazu bei, Fasern veränderlicher Längen, wie sie durch ein
seitliches Hinundherbewegen des Führungsrahmens 140 oder durch Ersatz einer Schneid
walze durch eine solche mit anderen Neigungen. und Abständen der Schneidleisten
erhalten werden, einwandfrei zu verziehen. Schließlich können die rückwärtigen Enden
solcher Fasern., deren vordere Enden sich in der Klemmstelle der Streckwalzen 5o
und 52 befinden, kein Kräuseln der Fasern verursachen, die noch nicht die Walzen
5o und 52 erreicht haben und im Reibungseingriff mit solchen: vorrückenden hinteren
Enden stehen, weil die auf diese Weise im Reibungseingriff stehenden Fasern durch
die oberen Walzen und das Tragtuch flach :gehalten werden.
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Vorzugsweise wird die Verschiebewirkung wiederholt. Der Faserflor
geht von der Klemmstelle der Walzen 5o und 52 auf das Fördertuch 6o, das über die
Walzen 68, 70, 72 und 74 und unter einer nachstellbaren Spannwalze 76 hindurchläuft.
Die Walzen 62, 64 -und 66, die geriffelt sind, drücken abwärts auf den Faserflor
zwischen den Walzen 68, 70, 72 und 74 und werden mit einer Umfangsgeschwindigkeit
angetrieben, die größer ist als die Oberflächengeschwindigkeit des Tuches, wodurch
ein zusätzliches Verschieben erreicht wird. Der Abstand zwischen den Walzen 5o und
52 und der Berührungslinie zwischen der Walze 62 und dem Tuch 6o kann erheblich
kleiner sein als die Faserlänge, weil, wenn auch die Walzen 5o und 52 die Fasern
zwangläufig erfassen, die Walzen 62, 64 und 66 weniger stark gegen. sie drücken
und über die durch die Walzen 50 und 52 zurückgehaltenen Fasern .gleiten.
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Das Endpaar von zwangläufig wirkenden Streckwalzen 8o und 82 dreht
sich mit größerer Umfangsgeschwind.igkeit als die Walzen 62, 64 und 66, um einen
weiteren Verzug zu erhalten. Von der Walze 8o werden lose Fasern durch einen mit
Filz besetzten Abstreifer 2o2 abgenommen.
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Der in der beschriebenen Weise behandelte Faserflor wird an das Fördertuch
86 abgegeben, das über die Walze 82 geht, zwischen: dieser und. der Walze 8o hindurchläuft
(Fig. 4) und um die Walze 9o herum zurückkehrt. Bei der Abgabe an das Fördertuch
86 setzt sich der Flor aus ungleichendigen Fasern zusammen, deren vordere und hintere
Enden durch den ganzen Flor hindurch ganz unregelmäßig liegen; der Flor ist, verglichen
mit dem aus der Schneidvorrichtung gekommenen Faserflor 8, verhältnismäßig dünn.
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Zur Vermeidung von Schwierigkeiten, die sich aus d er Anwesenheit
statischer Elektrizität in, dem Faserflor ergeben könnten, sind Mittel vorgesehen,
um sie auf ein Mindestmaß zu beschränken. Die Walzen 92 und 94, die .metallische
Oberflächen haben und mit dem Maschinengestell leitend verbunden sind, wirken im
Sinne der Ableitung sta= tischer Elektrizität. Beide Walzen laufen lose auf dem
von dem Tuch 86 getragenen Flor. Die Walze 92 ist von kleinem Durchmesser und liegt
dicht an der Walze 8o, so daß sie irgendwelche an letzterer haftende Fasern abstreift.
Ähnlich streift die Walze 94 die Walze 92 ab und nimmt die abgestreiften Teile des
Flors auf.
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Ferner wird vorzugsweise die Luft im Raum, in dem die Vorrichtung
arbeitet, angefeuchtet, so daß sie einen. Feuchtigkeitsgehalt von etwa 6o bis 65
% aufweist.
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Für solche Fasern, für die das Problem der statischen Elektrizität
besondere Bedeutung hat, wird außerdem den Fasern mit Hilfe des Tuches 86 eine begrenzte
Feuchtigkeitsmenge zugeführt. Die untere Bahn dieses Tuches nimmt bei ihrer Rückwärtsbewegung
Wasser aus dem Behälter2ro durch Vermittlung der Walzen 212 und 214 auf. Die Walze
2i2 ist mit Filz bezogen, und die Walze 214 ist scharf geriffelt. Die Walze 214
wird in derselben Richtung gedreht, in der das Tuch an der Berührungsstelle mit
jihr läuft, aber mit einer geringeren, regelbaren 0berflächengeschwimdigkeit, so
daß das Tuch über die Walze 2r4 streift und dabei Feuchtigkeit von ihr abnimmt,
die es dann dem Faserflor zuführt. Die an den Flor übertragene Feuchtigkeitsmenge
wird bestimmt teils durch die Tiefe und den Abstand der Riffeln der Walze 214, teils
durch Änderung der verhä1tnismäßigen. Bewegungsgeschwindigkeiten der Walze 214 und
des Tuches.
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Der letzte Schritt besteht im Aufrollen des
Faserflors
zu einem schraubenförmigen Band. Dies geschieht mit Hilfe der Walze ioo, die auf
ihrer Oberfläche schraubengan.gförm.ige Rippen io2 trägt und .so umläuft, daß sich
ihre dem Tuch 86 benachbarte Fläche in einer der Tuchbewegung entgegengesetzten
Richtung bewegt, ,und zwar mit einer Geschwindigkeit, die mindestens -ebenso groß
ist wie die Geschwindigkeit des Tuches. Die Rippen io2 kommen mit dem Tuch kaum
in Berührung. Bei ihrem Umlauf rollt die Walze den dünnen Faserflor zu einem schraubenförmigen
Band 2 zusammen, das von Rollen i i o und 112 durch den umlaufenden Trichter io8
hindurchgezogen wird. Die Achse .der Walze ioo erstreckt sich schräg zur Bewegungsrichtung
des Flors, und ihre Schräglage ist entgegengesetzt zu der der Schnittlinien 15.
Wenn auch die Schnittlinien durch die Verschiebewirkung und den Verzug verwischt
worden sind, so ist doch der Flor auf dem Tuch 86 außerordentlieh dünn, und
Lücken in ihm verlaufen in Richtungen, die im allgemeinen dieselbe Neigung haben
wie vorher .die Schnittlinien. Die Schräglage der Walze ioo wirkt nicht nur im Sinne
des Aufrollens des Faserflors und seines Fortziehens von dem Tuch in Schraubenform,
sondern wirkt auch jeder sich annähernden Lücke entgegen, so,daß die Fasern zu einem
Band vereinigt werden, das keine dünnen Stellen aufweist. Die Rippen io2 der Walze
ioo sollen in der dargestellten Richtung geneigt sein, so daß ihre Bewegung bei
umlaufender Walze in der Vo.rschubrichtung des Bandes 2 stattfindet. Die Walze ioo
kann frei von abgelösten Fasern gehalten werden durch ein längs über .ihr angeordnetes
Luftstrahl.ror 220 (Fig.7) mit Öffnungen 222, durch die hindurch Luftstrahlen abwärts
gegen die Walze gerichtet werden.
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Ein feststellendes Führungsschild 226 mit einem zungenartigen Fortsatz
228 führt das Bernd bei seiner Ablieferung an den umlaufenden Trichter io8. Der
Trichter kann mit einem das Band. aufnehmenden Hals z4o von .dreieckigem Querschnitt
versehen .sein, so daß sein Umlauf in !der angedeuteten Richtung dem Band eine Drehung
erteilt und dadurch zu. seinem Aufwinden in Schraubenform beiträgt: Die Rollen iio
und 112 werden so angetrieben, daß sie das Band von der Walze ioo durch den Trichter
hindurch abziehen -und an einen Faltkasten 223 abliefern, der in üblicher Weise
mit einem gewichtgbelastüten Faltblatt 225 ausgestattet ist, das in bekannter Weise
,so wirkt, daß das Band in gefaltetem Zustand abge#li,efert wird; wie bei 2:29 gezeigt.
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Die Vorrichtung ist vorzugsweise mit einem Abstellfinger ausgestattet,
der leicht auf dem Band zwischen dem feststehenden -und dem umlaufenden Trichterteil
ruht und die Vorrichtung selbsttätig zum Stillstand bringt, wenn etwa das Band abreißt.
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Nachdem das Band gebildet und vom Tuch 86 abgeführt ist, kann es noch
eine Abschlußbehandlung mit einem antistatischen C1 bekannter Art erfahren, um die
Entstehung statischer Elektrizität bei nachfolgenden Behandlungen zu verhindern.
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Jede Art von Antrieb, von dem .ein Ausführüngs-Beispiel in Fig. g
dargestellt ist, kann verwendet werden, um den W alzen und Tüchern die richtigen
relativen Geschwindigkeiten zuerteilen.
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Die Wellen für die verschiedenen Walzen sind in Fig. g mit gestrichelten
Zahlen bezeichnet, die als solche für die betreffenden Walzen selbst verwendet sind.
Im übrigen ist davon abgesehen worden, die einzelnen Teile genau in den tatsächlichen
Größenverhältnissen zu zeichnen. 300 ist die Hauptantriebswelle, die entgegen
der Drehrichtung des Uhrzeigers durch einen schematisch anged--uteten Motor
302 angetrieben wird. Ein auf der Welle 300 befestigtes Kettenrad
304 trägt eine Kette 3o6, die ein auf der Welle 12' befestigtes Kettenrad
308 treibt, UM die Walze 12 mit einer bestimmten Geschwindigkeit im
Gegendreh.sinn des Uhrzeigers zu drehen. Ein .ebenfalls auf der Welle 12' befestigtes
Kettenrad 310 ist durch eine Kette 312 mit .einem Kettenrad 314 auf der Welle 146'
verbunden, um die Walze 146 im Gegendrehsinn des Uhrzeigers mit einer Oberflächengeschwindigkeit
anzutreiben, die ebenso .groß wie oder, um das Band zu spannen., etwals geringer
als,die Umfangsgeschwind:igkeit der Walze 12 ist.
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Ein Zahnrad 316 auf der Welle 146' steht sowohl mit einem Zahnrad
318 auf der Welle 14.4! als auch mit einem Zahnrad 320 .auf der Welle 148'
im Eingriff, um die Walzen 144 und 148 mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie
die Walze 146 anzutreiben.
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Die untere Walze 12 treibt die Schneidwal.ze 1o durch ein auf !der
Welle 12' befestiigtes Zahnrad 322 an, das mit einem auf der Welle iö befestigten
Zahnrad 324 im Eingriff steht.
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Die Walze 2o wird von der Welle io' aus mit derselben Umfangsgeschwindiäakeit
wie die Walze io oder etwas schneller durch eine Kette326 getrieben, die über ein
auf der Welle iö befestigtes Kettenrad 328 und ein auf der Welle 2o' befestigtes
Kettenrad 33o angetrieben wird. Die Buntere Walze 22 wird durch ein auf der Welle
22 befestigtes und mit einem Zahnrad 334 -auf der Welle 2ö kämmendes Zahnrad 332
angetrieben. Die Auflösewalzen. .:24 und 26 sind :durch Zahnräder 336 auf der Welle
2q.' und 338 auf der Welle 26' miteinander verbunden. Zum Antriebbeider Walzen mit
einer Umfangsgeschwindigkeit, die größer ist als die der Walzen 2o und 22, wird
die um das Kettenrad 342 gelegte Kette 34o durch ein auf der Hauptwelle 300 :befestigtes
Kettenrad 344 angetrieben.
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Der Antrieb der Walzen 28, 44 und 46 erfolgt mit einer größeren Oberflächengeschwindigkeit
als der der Walzen 24 und 26 durch eine Kette 346, die über ein Kettenrad 348 auf
der Welle 24' und ein kleineres Kettenrad 35o auf der Welle 28' läuft. Die Walze
44 wird von der Walze 28 aus mit derselben Oberflächengeschwindigkeit durch .eine
Kette 352 angetrieben, die über Kettenräder 354 und 356 auf den . Wellen 28' und
4q.' geht. Die Walze 46 wird von der Walze 44 aus mit derselben Oberflächengeschwindigkeit
.durch eine über die Kettenräder 36o und 362 auf den. Wellen 44' und .i6' gehende
Kette 358 angetrieben.
Das Fördertuch 36 wird mit einer kleineren
Oberflächengeschwindigkeit als die Walzen 28, 44 und 46, aber mit größerer Geschwindigkeit
als die Walzen 24 und 26 dadurch angetrieben, daß diese beiden Walzen sowie die
Tragwalzen 30 und 42 des Tuches in geeigneter Weise angetrieben werden. Eine
Kette 366 läuft um Kettenräder 388 und 378, die auf den Wellen 30' und 42' befestigt
sind, und über ein Kettenrad 368 auf einer Vorgelegewelle 37o, die von der Hauptwelle
3oo aus durch eine über Kettenräder 374 und 376 der Wellen 370 und 300 laufende
Kette getrieben wird.
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Die Walzen 5o und 52 sind durch Zahnräder 400 auf der Welle 50' und
402 auf der Welle 52' miteinander verbunden. Die Unterwalze 52 wird mit der obererwähnten
Relativgeschwindigkeit durch eine Kette 4a4 angetrieben, die über ein Kettenrad
4o6 auf der Welle 52' und ein Kettenrad 4o8 auf der Welle 42' läuft.
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Die Antriebe für die nächsten Walzensätze und Tücher können in ähnlicher
`'eise wirken wie die vornbeschriebenen, so d.aß ihre eingehende Erörterung sich
erübrigt. Die Walzen 62, 64 und 66 sind durch Ketten und Kettenräder miteinander
verbunden, und ihr Antrieb wird von .der Welle 50'
durch eine um Kettenräder
412 auf der Welle 50' und 414 auf ,d;er Welle 62' gehende Kette 41o abgeleitet.
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Die Wellen der das Tuch 6o tragenden Endwalzen 68 und 74 tragen Kettenräder,
die durch eine Kette 416 angetrieben werden. Diese Kette läuft um ein Kettenrad
42o auf der Welle 422, die von der Welle 37o aus durch eine über ein Kettenrad 426
auf der Welle 422 und ein Kettenrad 428 auf der Welle 370 gehende Kette 424
getrieben wird.
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Die Walzen 8o und 82 sind durch ein Zahnrad 43o auf der Welle 8o'
und ein Zahnrad 432 auf der Welle 82' miteinander verbunden. Zweckmäßig kann die
Welle 8o' von der Wefle 66' aus angetrieben werden unter Verwendung eines auf ihr
amgeordneten Kettenrades 438, das seinen Antrieb über eine Kette 436 von einem auf
der Welle 66' befeistigten Kettenrad 434 erhält.
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Der Antrieb der Walze ioo erfolgt durch einen Riemen 462, der über
eine Riemenscheibe 46o auf ihrer Welle ;und. eine Riemenscheibe 464 auf der Welle
466 läuft, die von der Wehe 422 aus durch ein Kegelräderpaar 468 angetrieben wird.
Der Trichter io8 kann zweckmäßig durch einen Zahnkranz 5io angetrieben werden, der
auf -ihm befestigt ist und mit einem Zahnrad 5i2 auf der Welle der Walze ioo kämmt.
Die Rolilen iio und i 12 sind durch Zahnräder 514 und 516 miteinander veribunden.
Eine dieser Rollen sucht in Verbindung mit einem laufenden Teil der Maschine, wie
schematisch durch das Kegelrad 518 auf der Welle der 'Unteren Rolle angedeutet ist,
das reit dem Kegelrad 52o auf der Welle der !Walze ioo 'kämmt.
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Die Erfindung 'ist nicht beschränkt auf die oben beschriebene besondere
Verkörperung. Als Beispiele von abweichenden Ausführungen, diie sich in der Praxis
bewährt haben, können die Fördertücher 36 und 6o (Fi.g.2) durch untere Walzensätze
ersetzt werden, die niit den Oberwalzern, so angeordnet sind, daß sie das Verziehen
und das Verschieben der Fasern in der Höhenrdchtung bewirken. So können (Fig. io)
auf die geriffelten Walzen 24 und 26 obere und untere Walzen 230
und 232 folgen,
die die Fasern zwangläufig erfassen und die eine höhere Umfang.sgeschwindigkeit
als die Walzen 20 und 22 halben, um ein Verziehen zu :bewirken und beim Vorwärtsbewegen
der Fasern durch die Walzen 24 und 26 die anhaftenden Faserbruchstücke zu entfernen.
Hier ist ferner ein Tuch 234 zwischen den Walzen 23o und 232 angeordnet, um eine
Beschädigung der Fasern zu verhüten. Der Faserflor 8 wird,durch diese Walzen an
einen Satz von Walzen abgegeben, die nacheinander mit 24o bis 251 bezeichnet
sind. Die Walzen 240 und 241 sind Tragwalzen, die den sich von den Walzen
230 und 232 bis zu den Walzen 242 und 243 erstreckenden Flor abstützen. Die
Walzen 242 und 243 sind von den Walzen 230 und 232 annähernd um die Faserlänge
oder, im Falle von Längenunterschieden, um die maximale Faserlänge entfernt. Die
Waqze 243 läuft schneller um als die Walze 232 und die Walze 242 schneller als die
Walze 243. Der Geschwindigkeibs.unternschied zwischen den Walzen 242 und 2-43 beträgt
vorzugsweise etwa 30°/0, jedoch muß natürlich ein Kräuseln der Fasern durch den
Geschwindigkeitsüberscahuß der Oberwalze vermieden werden.
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Die Walzen 242 und ä43 befinden sich in sehr gerlingem Abstand voneinander,
z. B. o,o5 mm bei einer mittleren Florstärke von etwa 1,5 mm"um die Fasern durch
Reibung mitzunehmen und sie gleitend zu ziehen. Wenigstens eine der Walzens 242
und 243 ist vorzugsweise mit Gummi oder einem anderen nachgiebigen Werkstoff belegt,
um Beschädigungen der Fasern zu verhüten. Wegen dieser Nachgiebigkeit kann der Abstand
von o,o5 mm mit guten Ergebnissen erheblich verändert werden.
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Die Zwisahentragwalzen 240 und 241 sind um ein Maß voneinander entfernt,
das größer als die an dieser Stelle vorhandene Flordicke sein kann. Sie sind miteinander
durch Zahnräder --56 und 258 so verbunden, daß sie sich mit derselben Umfangsgeschwindli,gkeit
bewegen, die vorzugsweise zwischen den Geschwindigkeiten der Walzen 2,43 und 232
liegt. Wegen ihres verhältnismäßig großen Abstandes voneinander .brauchen die Tmagwa@lzen
240 und 241 nicht mit Gummi belegt zu. sein, sondern können aus Metall bestehen
und sind vorzugsweise geriffelt. Ihre Oberflächen sollten ohne Berührung dicht an
die beiderseits von ihnen angeordneten Walzen heranreichen, so daß sie vorn diesen
an.-haftende Fasern -abstreifen. Die Riffelungen der Tragwalzen tragen zu dieser
Wirkung bei.
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Ein weiterer Längszug und eine weitere relative Faserverschiebung
in der Tieferrichtung werden bewirkt durch Walzen 246 und 247 mit als Träger wirkenden
Zwischenwalzen 244 und 245. Das Endpaar von Tragwalzen 248 und 249 führt die Fasern
zu dem Tragtuch 86, von. dem sie in Bandform abgenommen werden.
Eine
weitere Abänderung kann gemäß Fig. i i vorgesehen werden. Hier arbeiten mehrere
Oberwalzen mit einer einzigen Unterwalze zusammen. Die Unterwalze 243a entspricht
beispielsweise der Walze243 bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. io. An Stelle der
oberen Walze 242 gemäß Fig. io werden zwei kleine Walzen 242a und 242b verwendet,
die beide vorzugsweise aus Stahl bestehen, geriffelt sind und mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit
umlaufen, die vorzugsweise @erheblich größer als die Umfangsgeschwindigkeit der
Walze 243' ist, ,der sie .in einem geringen Abstand gegenüberstehen, ganz wie bei
Fig. io beschrieben. Es hat sich gezeigt, daß sich durch die Verwendung einer Mehrzahl
von mit einer einzigen großen Walze zusammenarbeitenden kleinen Walzen eine bessere
Oberflächenberührung mit -dem Flor und eine bessere Verschiebungswirkung in der
Höhenrichtung als durch ein Paar einander gegenüberstehender Walzen. ergibt.
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Im Fällen, in denen Bänder aus langen Fasern irgendeiner Art, z. B.
aus tierischen, Pflanzen- oder synthetischen Fasern oder aus Gemischen von ihnen,
verarbeitet werden, können die einzelnen Faserlängen verkürzt und aus ihnen ein
Bernd von gestreckten Fasern, wie oben beschrieben, hergestellt werden.