EP0214428B1 - Verfahren und Krempel zur Vliesherstellung aus Fasermaterial - Google Patents
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- EP0214428B1 EP0214428B1 EP86110149A EP86110149A EP0214428B1 EP 0214428 B1 EP0214428 B1 EP 0214428B1 EP 86110149 A EP86110149 A EP 86110149A EP 86110149 A EP86110149 A EP 86110149A EP 0214428 B1 EP0214428 B1 EP 0214428B1
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
- D01G15/02—Carding machines
Definitions
- the invention relates to a card for nonwoven manufacture from fiber material with the features of the preamble of claim 1.
- the worker turner rolls which have a smaller diameter than the main or random roll (s) in the generic device in the usual way, serve the purpose of to ensure sufficient carding of the fiber material, while the random roller (s) pursues the purpose of achieving the greatest possible uniformity of the random nonwoven structure over the entire width of the nonwoven to be produced, in accordance with the generally desired goal, over the entire Extend the ratio of longitudinal to transverse strength as far as possible in the range of 1: 1.
- the invention has for its object to provide a method and a card of the generic type, which enables the achievement of higher working widths with reduced design effort at high working speeds while ensuring the greatest possible uniformity of the random nonwoven structure over the entire width of the fleece.
- the invention is based on the surprising finding that it is possible to achieve the object in a simple manner by completely satisfying the carding action, completely dispensing with the worker turner rolls previously regarded as indispensable and to achieve uniformity of the nonwoven to be produced over the entire width of the nonwoven, even with the largest possible machine widths, if a number of working drums of the same diameter are provided which interact in the manner claimed.
- the card according to the invention has, in the exemplary embodiment shown there, a feed roller 10 which, as in the case of the generic card, can optionally cooperate with a feed trough or the like; Of course, several feed rollers or troughs can also be provided.
- the feed roller 10, for example, at a speed of 10 m / min. can run, applied in the same direction a preliminary roller 12, the rotational speed of which, for example, at about 300 m / min. can lie.
- the roughing roller 12 which thus runs in the same direction as the feed roller 10 and whose surface is provided with that of the feed roller 10 and, in the exemplary embodiment shown, with all downstream rollers or drums, with a correspondingly designed saw tooth set, is an oppositely running first working drum 14 downstream, which in turn interacts with a second working drum 16 and a third working drum 18.
- the second working drum and to achieve uniformity of the nonwoven to be produced over the entire width of the nonwoven, even with the largest possible machine widths, if a number of working drums of the same diameter are provided which interact in the manner claimed.
- the working drums 14, 16, 18, 20, 22, 24 and 25 each have a rotational speed of, for example, approx. 1400 m / min, the relative speeds of the working drums, however, as well as their relative distances, i.e. the width of the respective nips are adjustable.
- the work drums 14, 16, 18, 20, 22, 24, 25 are followed in the manner shown in the drawing by two take-off rollers 26, 27 which run in the opposite direction to all work drums running in the same direction at a peripheral speed of, for example, approximately 116 m / min. to run.
- the feed roller 10 conveys fiber material in a known manner to the pre-roller 12 in a uniform manner.
- the first working drum 14 which runs in the opposite direction to this with considerable delay, as shown, removes the fiber material and cards it in a first step in cooperation with the second Working drum 16 and the third working drum 18.
- not all of the fiber material taken over by the first working drum 14 from the preliminary roller 12 is immediately transferred to the second working drum 16 or the third working drum 18 transferred, rather only the part available in a transfer area 28, as can be seen from the drawing, while the portion of the fiber material present in a storage area 30 is returned one or more times and subjected to further carding.
- the take-off roller 26 in its place, of course, a multiple roller take-off or the like could also be provided in a known manner, as is also provided in the generic device, possibly also connected to an upsetting roller take-off described there, runs considerably slower than the working drums, so that a relatively strongly "pushed together" fleece is pushed onto it.
- the nonwoven material obtained is uniform over the entire working width of the machine and has a ratio of longitudinal to transverse strength of approximately 1: 1, as is desired.
- the working drums of the same diameter can be produced without bending even with very large working widths of the machine. In addition to eliminating the problem of roll deflection, the absence of worker and turner rolls ensures a considerably simpler construction.
- two working drums 14, 16 cooperate with the roughing roller 12, which are followed by further working drums 18, 20, 22, 24 and 25 in the manner shown in the drawing, which are assigned to one another in such a way that the fiber material brought in by means of the feed roller 10 is further transferred or stored back to the desired extent by the individual working drums, the front roller 12 of course not being involved in the storage.
- the speeds of rotation of the feed roller 10, the front roller 12 running in the same direction as well as the working drums 12, 14, 16, 20, 22, 24 and 25 running in the opposite direction as well as the take-off rollers 26, 27 are correct with the values given in connection with FIG match. Otherwise, the device operates in the manner explained above with reference to the exemplary embodiment in FIG. 1.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Krempel zur Vliesherstellung aus Fasermaterial mit den Merkmalen des Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Aus der DE-GM 82 18 526 ist eine Krempel mit den Merkmalen des ersten Teils des Anspruchs 1 bekannt, bei der die der Vorwalze nachgeordneten Arbeitstrommeln als Hauptwalzen ausgebildet sind, denen jeweils eine Wirrwalze nachgeordnet und ferner, wie dies bei Krempeln der hier in Rede stehenden Art allgemein üblich ist, jeweils mindestens ein Paar von Arbeiter- und Wenderwalzen zugeordnet ist. Die Arbeiterwenderwalzen, die bei der gattungsgemäßen Vorrichtung in allgemein üblicher Art einen kleineren Durchmesser als die Haupt- bzw. Wirrwalze(n) aufweisen, dienen dabei dem Zweck, für eine ausreichende Kardierung des Fasermaterials Sorge zu tragen, während die Wirrwalze(n) den Zwecke verfolgt bzw. verfolgen, über die gesamte Breite des herzustellenden Vlieses eine möglichst große Gleichmäßigkeit der Wirrvliesstruktur zu erreichen, in Übereinstimmung mit dem allgemein angestrebten Ziel, über die gesamte Vielerstreckung das Verhältnis von Längs zu Querfestigkeit möglichst im Bereich von 1 : 1 zu halten.
- Aus der DE-PS 23 42 064 ist eine Krempel bekannt, bei der anders als bei der gattungsgemäßen Vorrichtung die jeweils aufeinanderfolgenden Arbeitstrommeln gegensinnig laufen, wobei ebenfalls Arbeiterwenderwalzen der bereits beschriebenen Art, die geringeren Durchmesser als die Arbeitstrommeln haben, vorgesehen sind. Dabei ist es nachteilig, daß die einzelnen Arbeitstrommeln jeweils steigende Drehzahl aufweisen müssen, so daß der erzielbare Kardiereffekt bzw. die Anzahl der möglichen, hintereinander angeordneten Arbeitstrommeln naturgemäß begrenzt ist, da sich natürlich beliebig hohe Drehzahlen nicht realisieren lassen.
- Das gattungsgemäße Verfahren hat sich ebenso wie die diesbezügliche Krempel im Prinzip durchaus bewährt. Es hat sich aber gezeigt, daß infolge der allgemein beobachteten Tendenz, die Arbeitsbreite derartiger Krempel immer mehr zu steigern, die Verwendung der Arbeiter- und Wenderwalzen mit notwendigerweise verhältnismäßig geringem Durchmesser, verglichen mit den Hauptwalzen, immer stärkere Schwierigkeiten mit sich bringt, da beispielsweise bei Arbeitsbreiten von 4 m oder mehr Durchbiegungen der betreffenden Walzen unvermeidbar sind. Außerdem ist der konstruktive Aufwand infolge der erforderlichen zahlreichen unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen verschiedenen Durchmessers, wie Hauptwalzen, Wirrwalzen sowie Arbeiter- und Wenderwalzen, verhältnismäßig aufwendig.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Krempel der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welche bei verringertem konstruktiven Aufwand bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten die Erzielung höherer Arbeitsbreiten bei Gewährleistung einer weitestgehenden Gleichmäßigkeit der Wirrvliesstruktur über die gesamte Vliesbreite ermöglicht.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.
- Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß es gelingt, die gestellte Aufgabe auf einfache Weise dadurch zu lösen, daß unter völligem Verzicht auf die bislang als unerläßlich angesehenen Arbeiterwenderwalzen eine befriedigende Kardierwirkung und Gleichmäßigkeit des herzustellenden Vlieses über die gesamte Vliesbreite auch bei größtmöglichen Maschinenbreiten zu erzielen, wenn eine Anzahl von Arbeitstrommeln gleichen Durchmessers vorgesehen wird, die in der beanspruchten Art zusammenwirken. Hiermit läßt sich, verbunden mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einstellbarkeit der Relativgeschwindigkeiten sowie der Relativpositionen der einzelnen Arbeitstrommeln, bei entsprechender Gestaltung der Oberflächenstruktur, nämlich in Form von Sägezahngarnituren oder dergleichen, auf jeder einzelnen Arbeitstrommel eine steuerbare Rückspeichermöglichkeit schaffen, wobei also je nach Wunsch ein bestimmter Anteil des Fasermaterials auf der betreffenden Arbeitstrommel nochmals zurückgeführt und erneut der Kardierung unterworfen und der andere Anteil auf die nächstfolgende Arbeitstrommel übertragen wird. Natürlich können dabei nicht nur, wie erfindungsgemäß als Mindestanzahl vorgesehen, vier Arbeitstrommeln der beanspruchten Art zusammengeschaltet werden, sondern auch, wie dies Gegenstand einer vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsform ist, dieser Vierergruppe von Arbeitstrommeln zwei weitere Arbeitstrommeln, aber gegebenenfalls auch weitere Vierergruppen sowie einzelne Arbeitstrommeln etc., nachgeschaltet werden, wobei allen Ausführungsformen gemeinsam ist, daß die Arbeitstrommeln jeweils gleichen Durchmesser haben und jeweils über einen eigenen Antrieb verfügen, wobei natürlich auch ein Zentralantrieb denkbar ist, solange nur gewährleistet ist, daß die einzelnen Arbeitstrommeln, in ihren gegenseitigen Relativpositionen verstellbar, jeweils mit steuerbarer Drehzahl unabhängig voneinander antreibbar sind.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
- Fig. 1
- ein Ausführungsbeispiel einer Krempel nach der Erfindung im schematischen Schnitt senkrecht zur Drehachse der Maschinenwalzen bzw. -trommeln;
- Fir. 2
- ein anderes Ausführungsbeispiel in Fig. 1 entsprechender Darstellung.
- Wie Fig. 1 erkennen läßt, weist die erfindungsgemäße Krempel bei dem dort gezeigten Ausführungsbeispiel eine Einzugswalze 10 auf, die gegebenenfalls, wie auch bei der gattungsgemäßen Krempel, mit einer Einzugsmulde oder dergleichen zusammenwirken kann; natürlich können auch mehrere Einzugswalzen bzw. -mulden vorgesehen sein. Die Einzugswalze 10, die beispielsweise mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 10 m/min. laufen kann, beaufschlagt eine gleichsinnig hiermit laufende Vorwalze 12, deren Umdrehungsgeschwindigkeit beispielweise bei ca. 300 m/min. liegen kann. Der Vorwalze 12, die also gleichsinnig mit der Einzugswalze 10 läuft und deren Oberfläche wie diejenige der Einzugswalze 10 und auch, bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, bei allen nachgeschalteten Walzen bzw. Trommeln, mit einer entsprechend gestalteten Sägezahngarnitur versehen ist, ist eine gegensinnig laufende erste Arbeitstrommel 14 nachgeordnet, die ihrerseits wiederum mit einer zweiten Arbeitstrommel 16 sowie einer dritten Arbeitstrommel 18 zusammenwirkt. Die zweite Arbeitstrommel und Gleichmäßigkeit des herzustellenden Vlieses über die gesamte Vliesbreite auch bei größtmöglichen Maschinenbreiten zu erzielen, wenn eine Anzahl von Arbeitstrommeln gleichen Durchmessers vorgesehen wird, die in der beanspruchten Art zusammenwirken. Hiermit läßt sich, verbunden mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einstellbarkeit der Relativgeschwindigkeiten sowie der Relativpositionen der einzelnen Arbeitstrommeln, bei entsprechender Gestaltung der Oberflächenstruktur, nämlich in Form von Sägezahngarnituren oder dergleichen, auf jeder einzelnen Arbeitstrommel eine steuerbare Rückspeichermöglichkeit schaffen, wobei also je nach Wunsch ein bestimmter Anteil des Fasermaterials auf der betreffenden Arbeitstrommel nochmals zurückgeführt und erneut der Kardierung unterworfen und der andere Anteil auf die nächstfolgende Arbeitstrommel übertragen wird. Natürlich können dabei nicht nur, wie erfindungsgemäß als Mindestanzahl vorgesehen, vier Arbeitstrommeln der beanspruchten Art zusammengeschaltet werden, sondern auch, wie dies Gegenstand einer vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsform ist, dieser Vierergruppe von Arbeitstrommeln zwei weitere Arbeitstrommeln, aber gegebenenfalls auch weitere Vierergruppen sowie einzelne Arbeitstrommeln etc., nachgeschaltet werden, wobei allen Ausführungsformen gemeinsam ist, daß die Arbeitstrommeln jeweils gleichen Durchmesser haben und jeweils über einen eigenen Antrieb verfügen, wobei natürlich auch ein Zentralantrieb denkbar ist, solange nur gewährleistet ist, daß die einzelnen Arbeitstrommeln, in ihren gegenseitigen Relativpositionen verstellbar, jeweils mit steuerbarer Drehzahl unabhängig voneinander antreibbar sind.
- 16 und die dritte Arbeitstrommel 18 beaufschlagen eine vierte Arbeitstrommel 20, der wiederum eine fünfte Arbeitstronmel 22 sowie eine sechste Arbeitstrommel 24 nachgeschaltet sind, wobei der fünften Arbeitstrommel 22 und der sechsten Arbeitstrommel 24 wiederum gemeinsam eine siebte Arbeitstrommel 25 nachgeordnet ist. Die Arbeitstrommeln 14, 16, 18, 20, 22, 24 und 25 haben jeweils eine Umdrehungsgeschwindigkeit von beispielsweise ca. 1400 m/min., wobei die Relativgeschwindigkeiten der Arbeitstrommeln jedoch ebenso wie ihre relativen Abstände, d.h. die Breite der jeweiligen Walzenspalte, einstellbar sind. Den Arbeitstrommeln 14, 16, 18, 20, 22, 24, 25 sind in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise zwei Abnehmerwalzen 26, 27 nachgeschaltet, die gegensinnig zu sämtlichen gleichsinnig laufenden Arbeitstrommeln mit einer Umfangsgeschwindigkeit von beispielsweise ca. 116 m/min. laufen.
- Die insoweit unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Krempel arbeitet in folgender Weise:
Die Einzugswalze 10 fördert in bekannter Weise Fasermaterial in gleichmäßiger Zuführung auf die Vorwalze 12. Von der Vorwalze 12 nimmt die mit erheblichem Verzug, wie dargestellt, gegensinnig hierzu laufende erste Arbeitstrommel 14 das Fasermaterial ab und kardiert es in einem ersten Schritt im Zusammenwirken mit der zweiten Arbeitstrommel 16 und der dritten Arbeitstrommel 18. Dabei wird nicht das gesamte von der ersten Arbeitstrommel 14 von der Vorwalze 12 übernommene Fasermaterial sogleich auf die zweite Arbeitstrommel 16 bzw. die dritte Arbeitstrommel 18 übertragen, vielmehr lediglich der in einem Übertragungsbereich 28, wie aus der Zeichnung ersichtlich, vorhandene Teil, während der in einem Speicherbereich 30 vorhandene Anteil des Fasermaterials nochmals ein- oder mehrmals rückgeführt und einer weiteren Kardierung unterworfen wird. Dieselben Verhältnisse herrschen auch zwischen den den Arbeitstrommeln 16, 18 nachgeschalteten weiteren Arbeitstrommeln 20, 22, 24, 25,wobei die Menge der Anteile des jeweils übertragenen und des jeweils rückgespeicherten Fasermaterials durch entsprechende Steuerung der Relativabstände der jeweiligen Arbeitstrommeln bzw. der Relativgeschwindigkeiten derselben einstellbar ist. Die Abnehmerwalze 26 schließlich, an deren Stelle natürlich auch in bekannter Weise ein Mehrfach-Walzenabzug oder dergleichen vorgesehen sein könnte, wie er auch bei der gattungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist, gegebenenfalls auch mit einem dort beschriebenen Stauchwalzenabzug verbunden, läuft erheblich langsamer als die Arbeitstrommeln, so daß hierauf ein verhältnismäßig stark "zusammengeschobenes" Vlies aufgeschoben wird. Das erhaltene Vliesmaterial ist über die gesamte Arbeitsbreite der Maschine gleichmäßig und hat ein Verhältnis von Längs- zur Querfestigkeit von ca. 1 : 1, wie dies erwünscht ist. Die Arbeitstrommeln gleichen Durchmessers sind auch bei sehr großen Arbeitsbreiten der Maschine durchbiegungsfrei herstellbar. Neben der Behebung des Problems der Walzendurchbiegung gewährleistet der Verzicht auf Arbeiter- und Wenderwalzen einen erheblich einfacheren konstruktiven Aufbau. - Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wirken mit der Vorwalze 12 zwei Arbeitstrommeln 14, 16 zusammen, denen in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise weitere Arbeitstrommeln 18, 20, 22, 24 und 25 nachgeschaltet sind, die insgesamt einander so zugeordnet sind, daß das mittels der Einzugswalze 10 herangeführte Fasermaterial durch die einzelnen Arbeitstrommeln in gewünschtem Maße weiterübertragen bzw. rückgespeichert wird, wobei natürlich die Vorwalze 12 an der Rückspeicherung nicht beteiligt ist. Die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Einzugswalze 10, der gleichsinnig hiermit laufenden Vorwalze 12 sowie der gegensinnig hierzu laufenden Arbeitstrommeln 12, 14, 16, 20, 22, 24 und 25 sowie auch der Abnehmerwalzen 26, 27 stimmen mit dem in Verbindung mit Fig. 1 angebenen Werten ggf. überein. Im übrigen arbeitet die Vorrichtung in der weiter oben in Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel Fig. 1 erläuterten Weise.
Claims (9)
- Krempel zur Vliesherstellung aus Fasermaterial, mit mindestens einer Einzugswalze oder dgl., einer hierzu gleichsinnig mit einem Verzug zwischen 100 und 200 laufenden Vorwalze (12), mindestens zwei der Vorwalze (12) nachgeordneten, gleichsinnig miteinander laufenden Arbeitstrommeln (14, 16, 18, 20) gleichen Durchmessers, deren Drehzahl größer ist als die der Vorwalze (12), sowie wenigstens einer der wirkungsmäßig am weitesten von der Vorwalze (12) entfernten Arbeitstrommel zugeordneten Abnehmerwalze (27), dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vorwalze (12) oder einer dieser unmittelbar nachgeordneten ersten Arbeitstrommel (14) zwei Arbeitstrommeln (14, 16; 16, 18) zusammenwirken, denen gemeinsam eine weitere Arbeitstrommel (20) nachgeschaltet ist.
- Krempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der der Vorwalze (12) unmittelbar nachgeordneten ersten Arbeitstrommel (14) eine zweite Arbeitstrommel (16) und eine dritte Arbeitstrommel (18) zusammenwirken, denen gemeinsam eine vierte Arbeitstrommel (20) nachgeschaltet ist.
- Krempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vorwalze (12) die erste Arbeitstrommel (14) sowie eine zweite Arbeitstrommel (16) in Eingriff stehen, wobei die erste (14) und die zweite Arbeitstrommel (16) sowie ggf. eine dritte, mit der ersten Arbeitstrommel (14) zusammenwirkende Arbeitstrommel (18) gemeinsam mit einer vierten Arbeitstrommel (20) zusammenwirken.
- Krempel nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vierten Arbeitstrommel (20) eine fünfte (22) und eine sechste Arbeitstrommel (24) nachgeschaltet sind, denen mindestens eine weitere Arbeitstrommel (25) und/oder die Abnehmerwalze(n) (26, 27) folgt bzw. folgen.
- Krempel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Arbeitstrommeln (14, 16, 18, 20, 22, 24, 25) mit jeweils drei anderen Arbeitstrommeln zusammenwirkt.
- Krempel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Arbeitstrommeln (14, 16, 18, 20, 22, 24, 25) mit jeweils vier anderen Arbeitstrommeln zusammenwirkt.
- Krempel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativgeschwindigkeiten und/oder die gegenseitigen Abstände der Arbeitstrommeln (14, 16, 18, 20, 22, 24, 25) zur Steuerung des Anteils des auf der jeweiligen Arbeitstrommel rückspeicherbaren Fasermaterials einerseits sowie des auf die jeweils nachgeschaltete Arbeitstrommel übertragbaren Fasermaterials andererseits einstellbar sind.
- Krempel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitstrommeln (14, 16, 18, 20, 22, 24, 25) mit Sägezahngarnituren oder dgl. versehen sind.
- Krempel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativgeschwindigkeiten der Arbeitstrommeln (14, 16, 18, 20, 22, 24, 25) das Dreifache der Umfangsgeschwindigkeit nicht übersteigen.
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