EP0294571A1 - Verfahren und Gerät zum Ausrichten von Fasern - Google Patents
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- EP0294571A1 EP0294571A1 EP88106463A EP88106463A EP0294571A1 EP 0294571 A1 EP0294571 A1 EP 0294571A1 EP 88106463 A EP88106463 A EP 88106463A EP 88106463 A EP88106463 A EP 88106463A EP 0294571 A1 EP0294571 A1 EP 0294571A1
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- 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
- D01G15/12—Details
- D01G15/46—Doffing or like arrangements for removing fibres from carding elements; Web-dividing apparatus; Condensers
- D01G15/64—Drafting or twisting apparatus associated with doffing arrangements or with web-dividing apparatus
Definitions
- the invention relates to a method for aligning fibers which are present in a tangled arrangement in a textile raw material and for forming a fleece with parallelized and hook-free fibers, the raw material which is spread out in a band being given a feed movement.
- the field of application of the invention lies in the treatment of textile raw material, from which nonwovens with parallelized and hook-free fibers are formed. These nonwovens can be used in various ways, two of which are particularly mentioned.
- samples are taken from these nonwovens which are used for a fiber length measurement.
- the fibers of these samples are arranged in a device at the end and transferred to a measuring base, on which the fiber length is measured in a further device and the stack diagram, ie the representation of the totality of the fibers, sorted according to the fiber length, is determined automatically.
- nonwovens can be produced in the spinning mill with larger dimensioned machines, which means that the necessary work steps can be saved in the usual spinning mill preparation.
- machines for flake feeding, flake dissolving (carding / carding) and two line passages can be dispensed with.
- This object is achieved according to the invention by a method in which the raw material present in a tangled arrangement of the fibers is subjected to processing during its advance, in which the raw material is gripped in places and fiber tufts are successively extracted from the same for parallelizing the fibers, whereupon the In this way, a fiber tuft dissolved on one side is formed by doubling the fiber tuft to form a fleece.
- the fleece formed from the stacked fiber tufts with the side having the dissolved and parallelized fibers is fed to the same processing to dissolve and parallelize the tangled fibers on the other side of the fiber tufts and to duplicate the fiber tufts to the nonwoven.
- the invention also includes a device for aligning fibers present in a textile raw material in a tangled arrangement a, parallelized and checkmark-free fibers fleece, the task of which is the optimal implementation of the inventive method.
- a pull-out device for pulling out tufts of fibers is provided, to which a feed device is assigned for feeding the raw material, means in the pull-out device being provided for clamping the fibers when pulling out, which are different from the speed of the Feed device have a higher speed.
- Fig. 1 denotes the raw material, for example cotton flakes, wool hair and the like, with which the device is fed continuously or intermittently.
- the raw material 1 is first fed into a pre-stretching unit 6 formed from two pairs of rollers 2, 3 and 4, 5.
- the fibers of the raw material 1 are pre-oriented by a relatively small distortion, approximately 1, 2 or 3 times.
- the preliminary drafting unit 6 can be designed as a conventional construction with an adjustable spacing of the roller pairs 2, 3 and 4, 5.
- pre-stretching unit 6 with a constant distance between the roller pairs 2, 3 and 4, 5 to use and to make the pre-stretching by a clever distribution of the forces on the roller pairs regardless of the fiber length.
- the fiber material does not move continuously in the pre-drawing unit 6, but is in synchronism with the movement of a feed unit 7 arranged downstream of the pre-drawing unit 6, the feed unit being carried out in small steps.
- the feed unit 7 is composed of two belt drives 8, 9, the output-side roller 10 of which is significantly smaller than the input-side roller 11.
- the feed of the belt drives 8, 9, which takes place in small steps, is symbolized by a series of small arrows 12.
- the feed unit 7 must have at least the length of the longest individual fibers that are to be processed with the device. Between the belts 13 of the belt drives 8, 9, the fibers are moved to the exit side of the belt drives 8, 9, on which the raw material 1 is held between the rollers 10. The holding force may only be so great that the fibers can be pulled out without damage.
- the belts 19 of the pull-out device 16 run continuously.
- the speed of the belts 19 must be chosen so high that the longest individual fibers which are to be processed with the device can be completely removed within a feed interval of the feed unit 7.
- the clamping malts 14, 15 thus pull out a fine fiber beard.
- This extended fiber beard still has many on the front - viewed in the direction of movement tangled fibers, while on the back the fibers are dissolved, parallelized and largely unchecked.
- the pull-out device 16 now brings the drawn-out whiskers to a suction drum 20.
- the size and direction of the peripheral speed of the suction drum 20 corresponds to the pull-out speed of the pull-out device 16.
- Air is sucked into the drum interior through a porous surface of the suction drum 20.
- the constantly new fiber beards gradually cover the entire circumference of the drum.
- the result is a compact and very uniform fleece, which can be detached from the outer surface of the drum after some time after being separated in the opposite direction of rotation.
- This fleece which is referred to as an intermediate fleece, has only tangled fibers in one direction.
- the intermediate fleece which is detached from the suction drum 20 and is indicated by an arrow 21, is now fed with the back, ie with the fibers dissolved, into another device which, like the device described above, consists of a pre-drawing unit 6, a feed unit 7, and a pull-out device 16 and a suction drum 20 is composed.
- the intermediate fleece 21 can be fed backwards into the same device. In both cases, the still tangled fibers are pulled out and thus dissolved and parallelized.
- a fleece suitable for further processing can now be removed from the suction drum 20, e.g. for the end arrangement in a fiber straightener, see patent application CH No. 2029 / 86-4.
- the device shown in Fig. 1 can be changed in various ways without thereby its function, ie the pure machine formation of a fleece with parallelized and check-free fibers is changed. It is thus possible to drive the feed unit 7 continuously. Further changes are shown in Fig. 2.
- a series of short arrows 12 means a discontinuous feed, while longer individual arrows 22 mean a continuous feed.
- the feed unit 7 which can be designed as a continuous feed unit 23 or as a discontinuous feed unit 24 or as a reciprocating pliers 25.
- pliers 25 When using pliers 25, the raw material is fed continuously or discontinuously.
- a larger number of designs can be provided for the pull-out device 16.
- roller pairs 30, 31; 32, 33; 34, 35 and 36, 37 or pliers 38 are used instead of the belt drives 17, 18 or belt drives 26, 27 or 28, 29 used in FIG. 1, roller pairs 30, 31; 32, 33; 34, 35 and 36, 37 or pliers 38 are used.
- roller pair 30, 31 and the belt drives 17, 18 run continuously, while the roller pair 32, 33 is driven discontinuously.
- the pair of rollers 34, 35 runs continuously. However, since the smaller roller 35 is periodically lifted off the larger roller 34, the raw material is removed discontinuously here. The same also applies to the pair of rollers 36, 37.
- the larger roller 36 has a sector with a smaller radius, within which there is no contact with the small roller 37.
- the operation of the belt drives 26, 27 is discontinuous. There is only one Carrying the raw material when clamping strips 39 arranged on the outside of the strips meet.
- the feed of the raw material is also discontinuous.
- a feed unit 7 can be combined with a continuous or discontinuous feed. Practically all of the variants shown in FIG. 2 can be combined with one another.
- the suction drum 20 or a conveyor belt 40 is used, by means of which the latter makes it possible to produce fleeces of any length.
- nonwovens for measurement purposes.
- the feed unit 6 of the pull-out device 7 and of the conveyor belt 40 for the doubling of the drawn-out fiber tufts, whereby the fibers can also be dissolved and parallelized in a second pass, nonwovens, e.g. for spinning, can be manufactured in a simpler way.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrichten von Fasern, welche in einem textilen Rohmaterial in wirrer Anordnung vorliegen und zur Bildung eines Vlieses mit parallelisierten und häkchenfreien Fasern, wobei dem Rohmateial, welches bandförmig ausgebreitet wird, eine Vorschubbewegung erteilt wird.
- Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt in der Behandlung von textilem Rohmaterial, aus welchem Vliese mit parallelisierten und häkchenfreien Fasern formiert werden. Diese Vliese können in verschiedener Weise weiterverwendet werden, wovon zwei Anwendungen besondert erwähnt seien. Einerseits werden aus diesen Vliesen Proben entnommen, die für eine Faserlängenmessung verwendet werden. Hierzu werden die Fasern dieser Proben in einem Gerät endengeordnet und auf eine Messunterlage übertragen, auf welcher in einem weiteren Gerät die Faserlänge gemessen und das Stapeldiagramm, d.h. die Darstellung der Gesamtheit der Fasern, nach der Faserlänge geordnet, selbsttätig ermittelt wird. Bezüglich der Messung der Faserlänge sei auf die beiden druckschriftlichen Veröffentlichungen der Anmelderin "Messung der Faserlänge für Kurzstapel-Fasern AL 100/101, Vorschrift für die Mustervorbereitung und Kurzanleitung für die Mustervorbereitung in Verbindung mit einem Fasermischgerät" verwiesen. Aus diesen Druckschriften geht hervor, dass die Formierung der Vliese für die Mustervorbereitung zur Messung der Faserlänge weitgehend manuell ausgeführt werden muss. Die Messung der Faserlänge hängt somit zu einem guten Teil von der Fertigkeit der diese Arbeit auszuführenden Person ab.
- Andererseits können mit grösser dimensionierten Maschinen Vliese in der Spinnerei erzeugt werden, wodurch bei der üblichen Spinnereivorbereitung notwendige Arbeitsgänge eingespart werden können. Insbesondere kann auf Maschinen für die Flockenspeisung, Flockenauflösung (Karde/Krempel) und auf zwei Streckenpassagen verzichtet werden.
- Hier setzt die Erfindungen ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so weiter auszugestalten, dass die Herstellung von Vliesen mit parallelisierten und häkchenfreien Fasern vollständig maschinell hergestellt werden kann.
- Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, bei welchem das in wirrer Anordnung der Fasern vorliegende Rohmaterial bei seinem Vorschub einer Bearbeitung unterworfen wird, bei welcher das Rohmaterial stellenweise gefasst und aus demselben aufeinanderfolgend Faserbüschel zur Parallelisierung der Fasern ausgezogen werden, worauf aus den auf diese Weise einseitig aufgelösten Faserbüscheln durch Aufdoublieren der Faserbüschel ein Vlies gebildet wird.
- Zweckmässig wird das aus den aufeinandergelegten Faserbüscheln gebildete Vlies mit der die aufgelösten und parallelisierten Fasern aufweisenden Seite voran derselben Bearbeitung zur Auflösung und Parallelisierung der auf der anderen Seite der Faserbüschel nach vorhandenen wirren Fasern und zum Aufdoublieren der Faserbüschel zum Vlies zugeführt.
- Die Erfindung umfasst auch ein Gerät zum Ausrichten von in einem textilen Rohmaterial in wirrer Anordnung vorliegenden Fasern zu einem, parallelisierte und häkchenfreie Fasern aufweisenden Vlies, dessen Aufgabe die optimale Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass eine Auszugvorrichtung zum Ausziehen von Faserbüscheln vorgesehen ist, welcher für das Zuführen des Rohmaterials eine Vorschubeinrichtung zugeordnet ist, wobei in der Ausziehvorrichtung Mittel zum Klemmen der Fasern beim Ausziehen vorgesehen sind, die eine gegenüber der Geschwindigkeit der Vorschubeinrichtung grössere Geschwindigkeit aufweisen.
- Das erfindungsgemässe Verfahren wird anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Gerätes nachfolgend beschrieben. In der Zeichnung zeigen
- Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gerätes zum Ausrichten von in einem textilen Rohmaterial in wirrer Anordnung vorliegenden Fasern und
- Fig. 2 eine bildhafte, schematische Darstellung von Varianten des Gerätes nach Fig. 1.
- Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Gerät, das z.B. für die Formierung von Vliesen für die Musteranfertigung einsetzbar ist, siehe die eingangs genannten Druckschriften, ist mit 1 das Rohmaterial, z.B. Baumwollflocken, Wollhaare u.dgl., bezeichnet, mit dem das Gerät kontinuierlich oder auch intermittierend beschickt wird. Das Rohmaterial 1 wird zunächst in ein aus zwei Walzenpaaren 2, 3 und 4, 5 gebildetes Vorstreckwerk 6 eingegeben. In dem Vorstreckwerk 6 wird durch einen verhältnismässig kleinen Verzug, ca. 1-, 2- bis 3-fach eine Vororientierung der Fasern des Rohmaterials 1 erreicht. Das Vorstreckwerk 6 kann als konventionelle Konstruktion mit einstellbarem Abstand der Walzenpaare 2, 3 und 4, 5 ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, hierzu ein Vorstreckwerk 6 mit konstantem Abstand der Walzenpaare 2, 3 und 4, 5 zu verwenden und das Vorstrecken durch eine geschickte Verteilung der Kräfte an den Walzenpaaren unabhängig von der Faserlänge zu machen. Das Fasermaterial bewegt sich in dem Vorstreckwerk 6 nicht kontinuierlich, sondern ist synchron mit der Bewegung einer dem Vorstreckwerk 6 nachgeordneten Vorschubeinheit 7, deren Vorschub in kleinen Schritten erfolgt.
- Die Vorschubeinheit 7 setzt sich aus zwei Bandantrieben 8, 9 zusammen, deren ausgangseitige Walze 10 wesentlich kleiner ist als die eingangsseitige Walze 11. Der in kleinen Schritten erfolgende Vorschub der Bandantriebe 8, 9 ist durch eine Reihe kleiner Pfeile 12 symbolisiert.
- Zwischen dem Vorstreckwerk 6 und der Vorschubeinheit 7 wird dem Rohmaterial 1 nochmals ein Verzug aufgebracht. Die Vorschubeinheit 7 muss mindestens die Länge der längsten Einzelfasern aufweisen, welche mit dem Gerät verarbeitet werden sollen. Zwischen den Bändern 13 der Bandantriebe 8, 9 werden die Fasern zur Ausgangsseite der Bandantriebe 8, 9 bewegt, an welcher das Rohmaterial 1 zwischen den Walzen 10 gehalten wird. Die Haltekraft darf hierbei nur so gross sein, dass die Fasern ohne Schädigung herausgezogen werden können.
- Die Fasern gelangen nun schrittweise in den Bereich von zwei Klemmwalzen 14, 15 einer Auszugvorrichtung 16, die aus zwei Bandantrieben 17, 18 aufgebaut ist. Die Bänder 19 der Auszugvorrichtung 16 laufen im Gegensatz zu den Bändern der Vorschubeinheit 7 kontinuierlich. Die Geschwindigkeit der Bänder 19 muss hierbei so gross gewählt werden, das die längsten Einzelfasern, welch mit dem Gerät verarbeitet werden sollen, innerhalb eines Vorschubinterwalls der Vorschubeinheit 7 vollständig abtransportiert werden können. Die Klemmalzen 14, 15 ziehen somit einen feinen Faserbart aus. Dieser ausgezogene Faserbart besitzt auf der Vorderseite - in Richtung der Bewegung betrachtet - noch viele wirr liegende Fasern, während auf der Rückseite jedoch die Fasern aufgelöst, parallelisiert und weitgehend häkchenfrei sind.
- Die Auszugvorrichtung 16 bringt die ausgezogenen Faserbärte nun zu einer Saugtrommel 20. Die Umfangsgeschwindigkeit der Saugtrommel 20 entspricht in ihrer Grösse und Richtung der Auszuggeschwindigkeit der Auszugvorrichtung 16. Durch eine poröse Oberfläche der Saugtrommel 20 wird Luft in das Trommelinnere gesaugt. Dadurch haften die Faserbärte an der Trommelaussenseite. Die ständig neu dazukommenden Faserbärte bedecken nach und nach den gesamten Umfang der Trommel. Es entsteht so ein kompaktes und sehr gleichmässiges Vlies, welches nach einiger Zeit nach dem Auftrennen in umgekehrter Drehrichtung von der Trommelaussenfläche abgelöst werden kann. Dieses als Zwischenvlies bezeichnete Vlies besitzt nur in der einen Richtung noch wirre Fasern.
- Das von der Saugtrommel 20 abgelöste, mit einem Pfeil 21 bezeichnete Zwischenvlies wird nun mit der Rückseite, d.h mit den aufgelösten Fasern voran, in ein weiteres Gerät eingespeist, das sich wie das vorstehend beschriebene Gerät aus einem Vorstreckwerk 6, einer Vorschubeinheit 7, einer Auszugvorrichtung 16 und einer Saugtrommel 20 zusammensetzt.
- Verfügt man nicht über ein zweites Gerät, kann das Zwischenvlies 21 mit der Rückseite voran nochmals in dasselbe Gerät eingespeist werden. In beiden Fällen werden dadurch auch die noch wirren Fasern ausgezogen und damit aufgelöst und parallelisiert. Von der Saugtrommel 20 kann nun ein zur Weiterverarbeitung geeignetes Vlies entnommen werden, z.B. für die Endenanordnung in einem Faserrichtgerät, siehe die Patentanmeldung CH Nr. 2029/86-4.
- Das in Fig. 1 dargestellte Gerät kann in verschiedener Weise geändert werden, ohne dass dadurch seine Funktion, d.h. die rein maschinelle Bildung eines Vlieses mit parallelisierten und häkchenfreien Fasern geändert wird. So ist es möglich, die Vorschubeinheit 7 kontinuierlich anzutreiben. Weitere Aenderungen sind in Fig. 2 dargestellt.
- In Fig. 2 werden dieselben Bezugszahlen wie in Fig. 1 verwendet. Eine Reihe kurzer Pfeile 12 bedeutet einen diskontinuierlichen Vorschub, während längere Einzelpfeile 22 einen kontinuierlichen Vorschub bedeuten.
- Dem Vorstreckwerk 6, das praktisch nur in einer Ausführung eingesetzt wird, folgt die Vorschubeinheit 7, die als kontinuierliche Vorschubeinheit 23 oder als diskontinuierliche Vorschubeinheit 24 oder als hin- und herbewegte Zange 25 ausgebildet sein kann. Beim Einsatz einer Zange 25 erfolgt der Vorschub des Rohmaterials kontinuierlich oder diskontinuierlich .
- Für die Auszugvorrichtung 16 kann eine grössere Anzahl Ausführungen vorgesehen werden. Insbesondere können anstelle der in Fig. 1 verwendeten Bandantriebe 17, 18 oder von Bandantrieben 26, 27 bzw. 28, 29 Walzenpaare 30, 31; 32, 33; 34, 35 und 36, 37 oder eine Zange 38 eingesetzt werden.
- Das Walzenpaar 30, 31 und die Bandantriebe 17, 18 laufen kontinuierlich, während das Walzenpaar 32, 33 diskontinuierlich angetrieben wird.
- Das Walzenpaar 34, 35 läuft kontinuierlich. Da jedoch die kleinere Walze 35 periodisch von der grösseren Walze 34 abgehoben wird, wird hier das Rohmaterial diskontinuierlich abgeführt. Das gleiche gilt auch für das Walzenpaar 36, 37. Die grössere Walze 36 weist einen Sektor mit kleinerem Radius auf, innerhalb welchem kein Kontakt mit der kleinen Walze 37 stattfindet. Bei den Bandantrieben 26, 27 ist der Betrieb diskontinuierlich. Es erfolgt nur eine Mitnahme des Rohmaterials, wenn auf der Aussenseite der Bänder angeordnete Klemmleisten 39 zusammentreffen.
- Bei den Bandantrieben 28, 29 ist der Transport des Bandmaterials ebenfalls diskontinuierlich, da eingangseitig die eine Walze des Bandantriebes 29 periodisch von der Gegenwalze wegbewegt wird.
- Bei der Zange 38 ist der Vorschub des Rohmaterials ebenfalls diskontinuierlich. Mit dieser kann eine Vorschubeinheit 7 mit kontinuierlichem oder diskontinuierlichen Vorschub kombiniert werden. Es sind praktisch alle der in Fig. 2 dargestellen Varianten miteinander kombinierbar.
- Nach dem Ausziehen der Faserbärte werden diese zu einem Vlies aufdoubliert. Hierzu wird die Saugtrommel 20 oder ein Förderband 40 verwendet, mit welch letzterem es möglich ist, beliebig lange Vliese herzustellen.
- Mit dem beschriebenen Gerät können nicht nur Vliese für Messzwecke hergestellt werden. Bei entsprechender Vergrösserung der Dimensionen der Vorschubeinheit 6 der Auszugvorrichtung 7 und des Förderbandes 40 für das Aufdoublieren der ausgezogenen Faserbüschel, wobei auch das Auflösen und Parallelisieren der Fasern in einem zweiten Durchgang kontinuierlich erfolgen kann, können Vliese, z.B. für die Spinnerei, auf einfachere Weise hergestellt werden.
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