EP1056893B1

EP1056893B1 - Verfahren und vorrichtung zur vorbereitung einer fasermasse für eine fasersortierung

Info

Publication number: EP1056893B1
Application number: EP99903843A
Authority: EP
Inventors: Harald Schwippl; Thomas Brose
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2003-05-14
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: EP1056893A1; WO1999040245A1; AU2435999A; DE59905556D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine ein Verfahren, bzw. auf eine Vorrichtung zur Vorbereitung einer Fasermasse für eine Fasersortiereinrichtung.

Aus der Praxis ist bekannt, eine Faserselektierung (bzw. eine Fasersortierung) mittels Kämmaschinen durchzuführen. Dabei werden Kurzfasern (Kämmlinge) sowie auch Schmutz, Schalenteile, Nissen und sonstige Verunreinigungen ausgekämmt und abgeschieden. Das so gewonnene Fasergut besteht aus hochwertigen langen Fasern und ist geeignet für die Weiterverarbeitung zur Herstellung von feinen Fäden, die wiederum für die Herstellung von hochwertigen und feinen Textilgeweben verwendet werden.

Bei der Auskämmung werden je nach entsprechender Vorgabe und Einstellung der Maschine zwischen 8 und 20 % von kurzen Fasern abgeschieden. Dabei ist auch ein geringer Anteil von langen Fasern, welche beim Abscheidevorgang mit erfasst werden. Für den Kämmvorgang wird die auszukämmende Fasermasse in Form einer Watte vorgelegt, die auf einer Vorbereitungsmaschine aus mehreren Faserbändern gebildet wird.
Der Einsatz von Kämmaschinen ist ein teureres Verfahren und lohnt sich nur, wenn der Spinnereibetrieb die Erzeugung eines hochwertigen Garnes anstrebt. Die Nachfrage nach hochwertigen Garnen wird jedoch immer grösser und vom Markt, bzw. von den Kunden der Spinnereien gefordert. Auch für solche Verfahren zur Weiterverarbeitung, wie z.B. das Open End-Verfahren, die auch ohne Probleme kürzere Fasern verarbeiten können, wird zur Qualitätssteigerung eine gekämmte Vorlage vorgelegt.

Bei der mechanischen Faserselektierung kann es jedoch auch zu Faserschädigungen kommen und die Produktionsleistung ist durch die mechanischen Elemente beschränkt.

Aus der EP-A-0 604 877 ist eine Vorrichtung bekannt, welche zur Prüfung von Faserlängen und des Verschmutzungsgrades dient. Als Vorbereitung für diese Prüfung werden die Fasern und sonstige textile Beimengungen über entsprechende Vorrichtungen vereinzelt, wobei z.B. die zugeführte Fasermasse auseinandergezogen wird und die Fasern in Längsrichtung ausgerichtet werden. Diese Fasern werden über nachfolgende Abzugswalzen herausgerissen und in ein anschliessendes Förderrohr abgegeben. In diesem Förderrohr werden die Fasem und sonstige Beimengungen ungeführt zu einer Detektionseinrichtung transportiert Diese Einrichtung ist jedoch nicht geeignet um Kurzfasern und sonstige unerwünschte Beimengungen gezielt auszusortieren.

Desweiteren ist aus der EP-A-0 282 996 eine Fasersortiereinrichtung bekannt, wobei in den Zwischenraum zwischen zwei gegenüberliegenden und rotierenden Siebtrommeln Fasern zugeführt werden. An die Siebtrommeln ist jeweils eine elektrische Spannung angelegt, wodurch sich die im Zwischenraum befindlichen Fasern horizontal oder vertikal ausrichten sollen. Dabei ist vorgesehen, dass die kurzen Fasern, welche aufgrund ihrer Länge nur von einer der beiden Siebtrommeln erfasst werden, über die Öffnungen der jeweiligen Siebtrommel abgesaugt und somit abgeschieden wird. Die langen Fasern, welche von beiden Sietrommeln gleichzeitig gehalten werden, sollen dann über ein Transportband abgeführt werden. Eine gezielte und kontrollierte Führung der Fasern vor der Zuführung in den Abscheidebereich ist hierbei nicht vorgesehen, wodurch die Gefahr besteht, dass hierbei auch lange Fasern mit abgeschieden werden.

VORRICHTUNG ZUR VORBEREITUNG EINER FASERMASSE FÜR EINE FASERSORTIERUNG

In der PCT-Anmeldung WO 98/04 765 wurde deshalb eine Vorrichtung, bzw. ein Verfahren vorgeschlagen, wo das Fasergut in Transportrichtung einer Luftströmung ausgesetzt und in einem bestimmten Bereich mit einer Haltekraft beaufschlagt wird. Dabei sollen die Kurzfasern sowie Verunreinigungen abgeschieden werden und die langen Fasern durch die Haltekraft von der Abscheidung zurückgehalten werden. Als besondere Ausführung wurde dabei beansprucht, dass das Fasergut während dem Abscheidevorgang auf dem Umfang einer Siebtrommel geführt wird. Des weiteren wurde vorgeschlagen, der Siebtrommel ein Streckwerk vorzuschalten, welches das verstreckte Faservlies der nachfolgenden Siebtrommel übergibt.

Die mit dieser Einrichtung durchgeführten Versuche brachten teilweise befriedigende Ergebnisse. Der Abscheidegrad war jedoch beschränkt und teilweise wurden auch lange Fasern beim Sortiervorgang abgeschieden.

Die Erfindung stellt sich somit die Aufgabe, ein Verfahren, bzw. eine Vorrichtung zu Vorbereitung der Fasermasse für eine Fasersortiereinrichtung vorzuschlagen, wodurch eine verbesserte Faserselektierung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die zu verarbeitende Fasermasse in einzelne im wesentlichen nebeneinanderliegende und, in Transportrichtung der Fasermasse gesehen, längsausgerichtete Fasern aufbereitet wird und die so ausgerichteten Fasern in ihrer Lage geführt einer nachfolgenden Sortiereinrichtung zugeführt werden.
Durch diese Art der Vorbereitung wird ermöglicht, dass jede einzelne Faser gezielt beim Sortiervorgang behandelt werden kann und gewährleistet ist, dass die einzelnen Fasern in ihrer längsausgestreckten Lage und parallel nebeneinanderliegend in den Sortierbereich eingeführt werden. Dabei ist insbesondere wichtig, dass die einzelnen Fasern nach ihrer Längsausrichtung und Vereinzelung auf ihrem Transportweg zur Sortiereinrichtung in ihrer Lage gehalten werden.
Dies gewährleitet, dass in dem Sortierbereich die Fasern gezielt gehalten werden können und nur die unerwünschten kurzen Fasern abgeschieden werden, während die langen Fasern in der Fasermasse verbleiben.
Desweiteren wird vorgeschlagen, dass die Fasermasse zur Längsausrichtung und Parallelisierung der Fasern wenigstens einem Verzug unterworfen wird.

Durch den vorgeschlagenen Verzugsvorgang kann die Längsausrichtung der Fasern und das Ausdünnen der Fasermasse bis zu einer Vorlage mit nebeneinanderliegenden Einzelfasern einfach und wirksam durchgeführt werden.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, die vereinzelten und längsausgerichteten Fasern auf einer Siebtrommel zu führen, in deren Innenraum wenigstens teilweise ein Unterdruck angelegt ist. Mit dieser Einrichtung werden die Fasern bei ihrem Transport zur Sortiereinrichtung sicher in ihrer Lage gehalten.

Weiterhin wird ein Verfahren vorgeschlagen, wobei die Fasermasse in einzelne Fasern aufgelöst wird, welche anschliessend - in Transportrichtung gesehen - in Längsrichtung und etwa parallel nebeneinander ausgerichtet werden.
Dabei kann die Fasermasse nach der Längsausrichtung der Fasern anschliessend einem Verzug ausgesetzt werden.
Zur Erhöhung der Produktivität wird vorgeschlagen, dass die Fasermasse vor dem Vereinzeln und Längsausrichten der Fasern verbreitert wird. Dadurch ist es möglich den Durchsatz von Fasermaterial pro Zeiteinheit zu erhöhen

Desweiteren wird eine Vorrichtung zur Vorbereitung einer Fasermasse für eine Fasersortiereinrichtung vorgeschlagen, wobei die zu verarbeitende Fasermasse in einer Streckwerkseinheit verzogen wird, so dass am Ausgang der Streckwerkseinheit im wesentlichen nebeneinanderliegende und in Längsrichtung ausgerichtete Fasern vorliegen und diese Fasern in ihrer Lage über wenigstens ein Führungsmittel einer Fasersortiereinrichtung zugeführt werden.
Vorzugsweise wird als Führungsmittel eine Siebtrommel gewählt, in deren Innenraum wenigstens im Überführungsbereich zur Fasersortiereinrichtung ein Unterdruck angelegt ist. Mit dieser Einrichtung ist die einzelne Faser sicher gehalten bzw. geführt.
Desweiteren wird vorgeschlagen, dass die Siebtrommel Bestandteil des Lieferwalzenpaares der Streckwerkseinheit ist und mit einer Druckwalze zusammenwirkt. Damit ist es möglich die aus dem Streckwerk austretenden Fasern unmittelbar durch den angelegten Unterdruck innerhalb der Siebtrommel auf der Siebtrommel zu halten und sicher zu führen.

Die Streckwerkseinheit kann vorzugsweise mit einem Riemchenstreckwerk versehen sein.
Zur Erhöhung der Produktivität ist der Streckwerkseinheit eine Vorrichtung vorgelagert, mit welcher es möglich ist, die der Streckwerkseinheit vorgelegte Fasermasse zu verbreitern. Dadurch kann der Durchsatz pro Zeiteinheit erhöht werden, wobei u.U. nur eine Anpassung der Breite der Streckwerkswalzen notwendig ist.

Als Alternative zur Vorbereitung der Fasermasse wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, wobei die zu verarbeitende Fasermasse durch eine Auflösewalze in einzelne Fasern aufgelöst wird, welche anschließend über einen Führungskanal auf die Umfangsfläche einer drehbar gelagerten Siebtrommel abgegeben werden, in deren Innenraum teilweise ein Unterdruck angelegt ist.
Vorzugsweise wird weiterhin vorgeschlagen, dass Mittel im Führungskanal angeordnet sind, die eine Ausrichtung der von der Auflösewalze abgegebenen Fasern bewirken, so dass diese etwa in tangentialer Richtung auf die nachfolgende Siebtrommel auftreffen.
Die Mittel können z.B. dazu dienen, ein elektrostatisches Feld quer zur Förderrichtung des Fasergutes aufzubauen. Durch die entsprechende Polarisierung der Fasern werden diese durch die Anlegung einer elektrischen Spannung ausgerichtet und gelangen somit etwa in tangentialer Ausrichtung auf die nachfolgende Siebtrommel.

Durch die Anbringung einer weiteren Siebtrommel ist es möglich, die Parallelisierung der Fasern positiv zu beeinflussen. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, wenn die nachfolgende Siebtrommel eine grössere Umfangsgeschwindigkeit als die zwischengeschaltete Siebtrommel aufweist. Dadurch wird bei der Abgabe des Fasergutes von der einen auf die andere Siebtrommel im Fasergut ein Verzug erzeugt, durch welchen die Fasern besser zueinander parallelisiert werden.

Die vorgeschlagene Verbreiterung des Förderkanals begünstigt die Vereinzelung der Fasern.
Auch bei dieser vorgeschlagenen Vorrichtung kann zur Erhöhung der Produktivität eine Vorrichtung vorgelagert sein, um die vorgelegte Fasermasse zu verbreitern.

Damit die Randpartien der vorgelegten Fasermasse beim Verbreiterungsvorgang nicht negativ beeinflusst werden (Ausfransen oder Ausdünnen der Ränder) wird vorgeschlagen, Führungsmittel vorzusehen, die im Bereich der Verbreiterung eine Klemmwirkung auf das Fasergut ausüben.

Es wird vorgeschlagen dass die Fasersortiereinrichtung aus einem etwa tangential zur Siebtrommel, an deren Innenraum ein Unterdruck angelegt ist, mit Luft durchströmten Kanal gebildet ist, der mit einer zur Siebtrommel zeigenden Öffnung versehen ist, in welche die Siebtrommel teilweise eintaucht und dessen Luftströmung in Drehrichtung der Siebtrommel zeigt und wenigstens über einen Teilbereich der Öffnung auf der Innenfläche der Siebtrommel luftundurchlässige Mittel vorgesehen sind, die eine Luftströmung durch den Siebmantel von aussen nach innen unterbinden.

Es hat sich gezeigt, dass der Selektierungsprozess z.B. durch einen Luftstrom dann optimal durchgeführt werden kann, wenn das Fasergut in Form von nebeneinanderliegenden Einzelfasern dem Luftstrom ausgesetzt wird. Ausserdem ist die ausgestreckte Parallellage der Fasern in Transportrichtung für eine gezielt durchzuführende Abscheidung wichtig. Dadurch wird gewährleistet, dass die langen Fasern durch die aufgebrachte Haltekraft während dem Abscheidevorgang in jedem Fall gehalten und von der Abscheidung ausgeschlossen werden. Durch die Vorlage in Form von Einzelfasern wird ausserdem gewährleistet, dass jede Faser durch die Luftströmung beaufschlagt werden kann. Es ist deshalb wichtig, dass das aufbereitete Fasergemenge mit den vereinzelten und längsorientierten Fasern in seiner Struktur erhalten bleibt, bis es in den Abscheidebereich gelangt. Daraus resultiert, dass die Fasern nach deren Längsorientierung und Vereinzelung auf der gesamten Transportstrecke gezielt geführt werden, bis sie in den Abscheidebereich gelangen. Im Abscheidebereich werden dann, wie bereits beschrieben, die Fasern einer Haltekraft unterworfen und einer Luftströmung ausgesetzt. Die Fasern, die dabei von der Haltekraft freikommen, werden durch den Luftstrom mitgenommen und abgeschieden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beanspruchte Vorbereitung der Fasermasse in Kombination mit einer Sortiereinrichtung in Form eines lufdurchströmten Kanals, in welche die Siebtrommel eintaucht. Vielmehr können auch andere Sortiereinrichtungen zur Anwendung kommen, um die erfindungsgemäss vorbereitete Fasermasse zu verarbeiten.
Der Ausdruck "lange Fasern" kann nicht allgemein in Millimeter oder Inch definiert werden und bestimmt sich jeweils durch das zu erzielende und gewünschte Fasergemenge.

Weitere Vorteile der Erfindung sind anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele aufgezeigt und näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: Eine schematische Seitenansicht einer Streckwerkseinrichtung in Kombination mit einer Siebtrommel mit Faserselektiereinrichtung.
Fig. 2: Eine schematische Draufsicht nach Fig. 1 im Bereich der Faserführung zwischen der vorderen Klemmlinie des Streckwerkes und der Abscheidestelle.
Fig. 3: Eine schematische Ansicht einer Auflösewalze mit nachfolgendem Förderkanal und Siebtrommeln.
Fig. 4: Eine schematische Seitenansicht gemäss Fig. 3.
Fig. 5: Eine schematische Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles mit einer Auflösewalze, einem nachfolgenden Förderkanal und Siebtrommel.
Fig 6: Eine schematische Seitenansicht gemäss Fig. 5
Fig.7: Eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Verbreiterung der vorgelegten Fasermasse
Fig 8: Eine Seitenansicht nach Fig.7
Fig.9: Eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zur Verbreiterung der vorgelegten Fasermasse.
Fig.10: Eine Seitenansicht nach Fig.9
Fig.11: Eine Draufsicht nach Fig.9

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei das Fasergut F einem Streckwerk 1 zugeführt wird. Das Streckwerk 1 ist dabei gebildet aus einem Eingangswalzenpaar 3,4 und einem nachfolgenden Walzenpaar 6,7, wobei diese Walzenpaare ein erstes Verzugsfeld V1 bilden. Zur Führung der aus der Klemmlinie der Walzen 6,7 abgegebenen Fasern ist die Walze 6 und die Walze 7 mit einem Riemchen 8, bzw. 9 umschlungen, welche im Bereich einer nachfolgenden Klemmlinie K umgelenkt, bzw. geführt werden. Auf die spezielle Ausführung dieser Riemenführungen wird hierbei nicht eingegangen, zumal derartige Ausführungen insbesondere bei Streckwerkseinheiten bei Ringspinnmaschinen bekannt sind und dort ausführlich beschrieben wurden.

Die zweite Verzugszone oder auch Hauptverzugszone genannt, wird gebildet durch eine angetriebene Siebtrommel 10, auf welcher eine Druckwalze 11 aufliegt und somit die bereits beschriebene Klemmlinie K bildet.

Die Siebtrommel 10 ist, wie schematisch angedeutet, einerseits mit einer Quelle U verbunden, über welche ein Unterdruck im inneren der Siebtrommel 10 erzeugt wird. Zusätzlich ist die Siebtrommel mit einer Quelle D verbunden, über welche in einem bestimmten Bereich der Siebtrommel 10 ein Überdruck erzeugt werden kann.

Etwa tangential zur Siebtrommel 10 ist ein Kanal 13 angeordnet, der mit Luft durchströmt wird und eine zur Siebtrommel 10 hinzeigende Öffnung 14 aufweist, in welche die Siebtrommel teilweise eintaucht. Im Bereich dieser Öffnung 14 ist auf der Innenfläche des Siebmantels 9 der Siebtrommel 10 ein Abdeckelement 15 feststehend angebracht, welches einen Lufteintritt in die Siebtrommel in diesem Bereich verhindert. In dem Abnahmebereich 17 ist ebenfalls ein Abdeckelement 18 auf der Innenseite des Siebmantels 9 feststehend angebracht, damit das auf der Siebtrommel abgeführte Gut durch ein Walzenpaar 20 abgelöst und abgeführt werden kann. Das Abdeckelement 18 ist dabei mit Öffnungen 21 versehen, über welche zur Unterstützung der Ablösung des Fasergutes F1 eine Luftströmung nach aussen erzeugt werden kann. Die Öffnungen 21 können nebeneinander über die Breite der Siebtrommel 10 angeordnet sein. Die Druckluftzufuhr erfolgt dabei über die Druckluftquelle D, den Raum 22 der feststehenden Nabe 12 und den Öffnungen 23, welche in einen Raum 24 münden.

Der von der Unterdruckquelle U beaufschlagte Raum 25 der Nabe 12 ist über die Öffnungen 26 und 27 mit dem Innenraum der Trommel 10 verbunden.

Die Funktionsweise dieser Einrichtung wird nun nachfolgend kurz erläutert.

Das der Streckwerkseinheit 1 zugeführte Fasergut F wird in den Verzugszonen V1,V2 soweit verzogen, so dass im Anschluss an die Klemmlinie K das Fasergut F soweit aufgelöst, bzw. verzogen ist, so dass nebeneinanderliegende Einzelfasern FA vorliegen. Dies ist insbesondere aus der Fig. 2 zu entnehmen, die eine Draufsicht auf den Abgabebereich an die Siebtrommel 10 zeigt. In Fig. 2 sind zwei Bereiche A,B gezeigt, auf deren Bedeutung anschliessend noch eingegangen wird.

Durch den angelegten Unterdruck U innerhalb des Abgabebereiches an die Siebtrommel 10 im Anschluss an die Klemmlinie K werden die längs ausgestreckten und parallel zueinander orientiert ausgerichteten Fasern FA (Darstellung A der Fig. 2) in den Abscheidebereich 30 der Öffnung 14 des Luftkanals 13 überführt. Wie schematisch angedeutet, ist die Siebtrommel 10 über mehrere an ihrem Aussenumfang angeordnete Rollen R gelagert, wobei wenigstens eine der Rollen mit einem nicht gezeigten Antrieb versehen ist. Die Rollen R befinden sich ausserhalb und seitlich neben der Führungsfläche für das Fasergut F1.

Durch die Drehbewegung der Siebtrommel 10 gelangen die Fasern in den Bereich der Öffnung 14 des Kanals 13 und werden dort mit einer Luftströmung des Kanals 13 beaufschlagt. Alle Fasern und sonstige Bestandteile (z.B. Schalenteile und sonstige Verunreinigungen), welche beim Durchqueren der Öffnung 14 nicht wenigstens einseitig durch den im Inneren der Siebtrommel 10 herrschenden Unterdruck festgehalten werden, werden durch die Luftströmung mitgenommen und abgeführt. Daraus ist zu entnehmen, dass die Länge des Abdeckelements 15 so ausgebildet sein muss, so dass nur die Fasern von der Luftströmung abgeführt werden, die als Kurzfasern abgeschieden werden sollen.

Die Fasern, deren Länge die Länge des Abdeckelementes 15 übersteigen, werden im Eintrittsbereich der Öffnung 14 und/oder im Austrittsbereich durch den Unterdruck innerhalb der Siebtrommel 10 gehalten.

Aus dieser Betrachtungsweise ist zu entnehmen, dass es notwendig ist, dass die Fasern FA ausgestreckt und parallel nebeneinander liegend in den Abscheidebereich 30 überführt werden. Wäre dies nicht der Fall, so würden im Abscheidebereich 30 auch querliegende lange Fasern FA von der Luftströmung erfasst und abgeführt werden, was nicht erwünscht ist.

In Fig. 2 wird unter der Sektion B gezeigt, wie die einzelnen Fasern FA sich nach Verlassen der Klemmlinie K ausrichten würden, wenn sie nicht durch die Anlage eines Unterdrucks innerhalb der Siebtrommel 10 geführt, bzw. gehalten werden. Die Fasern FA werden durch den Verstreckungsprozess längs vorgespannt und würden nach Verlassen der Klemmlinie K durch ihre Federspannung in eine gekräuselte Form vor dem Verzugsprozess zurückfedern, wie dies schematisch angedeutet ist. Dadurch wäre ein genau definierter Abscheideprozess nicht mehr möglich. Es ist deshalb unbedingt notwendig, dass die Lage und Ausrichtung der Fasern FA beim Verlassen der Klemmlinie K bis in den Abscheidebereich 30 erhalten bleibt, wie dies in dem Bereich A der Fig. 2 gezeigt ist. Nur mit dieser Anordnung kann eine vordefinierte Faserselektion (Abscheidemenge in %) erzielt werden.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei anstelle der Streckwerkseinrichtung 1 eine Auflösewalze 35, die in einem Gehäuse 36 untergebracht ist, verwendet wird. Das Fasergut F wird dabei über ein Kanal 38 und eine Speisewalze 39 der Auflösewalze 35 vorgelegt, welche das Fasergut F in einzelne Fasern 40 auflöst. In das Gehäuse 36 mündet ein Kanal 41, über welchen die Fasern 40 nach unten auf eine Siebtrommel 44 abgegeben werden. Die Siebtrommel 44 ist drehbar gelagert und im Inneren mit einem Unterdruck beaufschlagt. Über ein Abdeckelement 45, welches feststehend auf der Innenseite der Siebtrommel 44 abdichtend anliegt, wird ein bestimmter Umfangsbereich der Siebtrommel nach aussen abgeschottet, so dass in diesem Bereich keine Luftströmung von aussen nach innen entstehen kann. Unterhalb der Siebtrommel 44 ist eine weitere Siebtrommel 48 drehbar angeordnet, die im Inneren ebenfalls mit Abdeckelementen 49 und 50 zur Unterbindung einer Luftströmung von aussen nach innen versehen ist. Die Siebtrommel 48 entspricht etwa der Ausführung der Siebtrommel 10 der Fig. 1 und taucht ebenfalls in eine Öffnung 14 eines etwa tangentional angeordneten Luftkanals 13 ein. Schematisch gezeigt ist auch eine Abnahmewalze 52, welche zur Abnahme des selektierten Fasergutes F1 dient. Das Fasergut F1 wird einem nachfolgenden Prozess zur Weiterverarbeitung zugeführt. Es ist auch denkbar, dass im Anschluss an die Abnahmewalze 52 Einrichtungen vorgesehen sind, um das Fasergut F1 zu einem Faserband zusammenzufassen. Im gezeigten Beispiel ist die Umfangsgeschwindigkeit U2 der Siebtrommel 48 grösser als die Umfangsgeschwindigkeit U1 der Siebtrommel 44, um das von der Siebtrommel 44 abgegebene Fasergut einem Verzug zu unterwerfen.

Die Funktion dieser Einrichtung wird nun nachfolgend beschrieben:

Das über den Kanal 38 der Speisewalze 39 zugeführte Fasergut F wird der Auflösewalze 35 vorgelegt, welche das Gut in Einzelfasern 40 auflöst. Diese Fasern 40 werden über einen Kanal 41 nach unten auf die Umfangsfläche der Siebtrommel 44 abgegeben: Durch den in der Siebtrommel herrschenden Unterdruck legen sich die Fasern 40 an der Umfangsfläche der Siebtrommel 44 an und werden durch die Drehbewegung in eine Übergabestelle 42 überführt, an welcher sie von der nachfolgenden Siebtrommel 48 abgenommen werden. Um die Ablösung der Fasermasse von der Siebtrommel 44 zu gewährleisten, ist der Unterdruckbereich der Siebtrommel 44 durch das Abdeckelement 45 unterbrochen. Der in der Siebtrommel 48 herrschende Unterdruck bewirkt, dass im Abgabebereich 42 die Fasermasse vom Umfang der Siebtrommel 44 abgenommen wird. Durch die grössere Umfangsgeschwindigkeit U2 der Siebtrommel 48 wird das Fasergut bei der Überführung zur Siebtrommel 48 einem Verzug unterworfen, durch welchen bewirkt wird, dass die einzelnen Fasern in Längsrichtung parallelisiert bzw. ausgerichtet werden. Dies ist, wie bereits beschrieben, eine notwendige Vorbereitung für den nachfolgenden Abscheidevorgang. Die so aufbereiteten Fasern gelangen in den Abscheidebereich, bzw. in die Öffnung des Kanals 13, wobei, wie bereits in Fig. 1 beschrieben, die Faserselektion durch die im Kanal 13 herrschende Luftströmung vorgenommen wird. Das Fasergut gelangt anschliessend in den Bereich der Abnahmewalze 52 und wird dort unter Zuhilfenahme eines Abdeckelements 49 an die Abnahmewalze 52 abgegeben und abgeführt.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, wobei die Faserausrichtung der Fasern 40, welche über den Führungskanal 41 von einer nicht gezeigten Auflösewalze 35 nach unten abgeführt werden, über die Anbringung einer elektrostatischen Einrichtung 60 für den nachfolgenden Abscheidevorgang ausgerichtet werden. Die elektrostatische Einrichtung 60 ist kurz oberhalb der Umfangsfläche einer nachfolgenden Siebtrommel 62 angeordnet und weist zwei Platten 63 und 64 auf, die unterschiedlich gepolt sind. Im Inneren des Führungskanals 41 entsteht ein elektrostatisches Feld, das die Ausrichtung der Fasern in etwa tangentionale Richtung zur Umfangsfläche der nachfolgenden Siebtrommel 62 bewirkt. Dies ist insbesondere in Fig. 6 dargestellt. Die so auf die Umfangsfläche der Siebtrommel 62 aufgelegten und längsorientierten Fasern werden, wie bereits in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und Fig. 4 beschrieben, im Bereich der Öffnung 14 eines entsprechend angeordneten Luftkanals 13 zugeführt, in welcher die Faserselektion durchgeführt wird. Das selektierte Fasergut wird einer Abnahmewalze 52 zugeführt, an welcher das Fasergut von der Umfangsfläche der Siebtrommel 62 abgenommen wird.

Anstelle der beschriebenen Einrichtungen zur Auflösung des Fasergutes in Einzelfasern können auch noch andere und nicht beschriebene Ausführungen treten. Ebenfalls ist es möglich, weitere Einrichtungen vorzusehen, welche die einzel aufgelösten Fasern für den nachfolgenden Abscheidevorgang entsprechend ausrichten, bzw. in geordneter Form und längsgestreckt in den Abscheidebereich überführen.

In Fig. 7 wird eine Vorrichtung 66 gezeigt, welche der Streckwerkseinheit 1 (gemäss Fig. 1) vorgeschaltet ist, um das zugeführte Fasergut F von einer Bereite B auf eine Breite B1 zu verbreitern. Durch diese Verbreiterung wird eine Erhöhung der Produktivität bzw. des Durchsatzes pro Zeiteinheit ermöglicht und die vorhandenen Einrichtungen optimaler ausgenutzt.

Die Einrichtung im gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 7 bzw. Fig. 8 besteht aus zwei parallel zueinander geführten Riemen 67 und 68, die einerseits um eine Walze 69, bzw. 70 umgelenkt werden. Auf die Darstellung der jeweils zweiten Umlenkstelle der Riemen wurde verzichtet. Wenigstens eine der Umlenkwalzen der Riemen ist mit einem nicht näher gezeigten Antrieb verbunden. In bezug auf die Mittelachse des nachfolgenden Streckwerks 1 sind die Riemen 67 und 68 um den Winkel α schräg angestellt. Im Anschluss an das erste Riemenpaar 67, 68 folgt ein weiteres Riemenpaar 71 und 72, deren Mittelachse sich mit der Mittelachse der Streckwerkseinheit 1 überdeckt. Dabei ist der Riemen 71 einerseits um die Walze 73 und andererseits um die Eingangswalze 4 des Streckwerks 1 umgelenkt. Der Riemen 72 ist einerseits um die Walze 74 und andererseits um die untere Eingangswalze 3 des Streckwerks 1 umgelenkt. Das zugeführte Fasergut F wird im Bereich der Umlenkstelle US um den Winkel α umgelenkt und zwischen dem Riemenpaar 71, 72 weiterbefördert und an die Streckwerkseinheit 1 abgegeben.

Bei diesem Umlenkvorgang vergrössert sich die Breite des Fasergutes F von der Breite B auf die Breite B1.

Auf die Beschreibung der nachfolgenden Verarbeitung im Bereich der Streckwerkseinheit 1 bzw. der Siebtrommel 10 wird hierbei verzichtet und auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 verwiesen.

In Fig. 9 bis Fig. 11 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 80 gezeigt; welche ebenfalls zur Verbreiterung der Faservorlage F von einer Breite B zu einer Breite B1 geeignet ist.

Dieser Einrichtung 80 ist ebenfalls die bereits beschriebene Streckwerkseinheit 1 nachgeordnet, an welche das verbreiterte Fasergut abgegeben wird.

Bei der gezeigten Anordnung handelt es sich um ein sogenanntes "Möbiusband", welches um mehrere Führungswalzen herumgelegt ist. Dabei befindet sich am Ausgang der Vorrichtung 80 ein Abgabewalzenpaar 84 und 85 von welchem die verbreiterte Fasermasse an die Streckwerkseinheit 1 abgegeben wird.

Im wesentlichen kommen hier zwei Förderbänder 81 und 92 zur Anwendung, die im Bereich der Verbreiterung des zugeführten Fasergutes F miteinander zusammenwirken. Das obere Förderband 81 ist dabei um die Walzen 88, 89 und 87 sowie um die Ausgangswalze 84 herumgeführt. Die Walzen 87 und 88 sind, wie insbesondere aus Fig. 11 zu entnehmen, gegenüber der Abgaberichtung leicht schräg gestellt. Mit der Walze 89 wirkt eine Druckwalze 91 zusammen, um den Antrieb von der Antriebswalze 89 auf das Band 81 zu übertragen.

Die untere Anordnung (Fig. 9) zur Umlenkung des Riemens 92 entspricht spiegelbildlich der oberen Anordnung. Dabei wird der Riemen 92 um die Walzen 93, 94, 95 sowie um die Ausgangswalze 85 herumgeführt, wobei der angetriebenen Walze 95 ebenfalls eine Druckwalze 96 zugeordnet ist. Durch die entsprechende Umschlingung der Riemen 81 und 92 kann das Fasergut F mit einer Breite B unter einem Winkel β zur Abgaberichtung der Vorrichtung 80 zugeführt werden. Das Fasergut F wird dabei zwischen den beiden Riemen 81 und 92 geführt und im Bereich der Walzen 84 und 85 in Längsrichtung und verbreitert (B1) abgegeben. Mit dieser Einrichtung ist es insbesondere möglich, eine gleichbleibende Faserstruktur auch in den Randbereichen des Fasergutes F während des Verbreiterungsvorganges beizubehalten. Dies wird dadurch ermöglicht, dass während der Verbreiterung eine konstante Führung des Fasergutes erfolgt, wodurch keine Ausdünnung, bzw. Ausfransen der Randfasern des Fasergutes entsteht.

Unter Umständen wäre es denkbar, die Abgabewalzen 84 und 85 direkt in das nachfolgende Streckwerk 1 zu integrieren.

Mit den gezeigten Ausführungen wird eine sichere Verbreiterung der Faservorlage gewährleistet und eine Erhöhung der Produktivität erzielt. Es sind jedoch noch weitere Ausführungen denkbar, um eine Verbreiterung der Faservorlage F vorbeizuführen.

Mit der vorgeschlagenen Einrichtung ist es nun möglich, einfach und kostengünstig eine gezielte Faserselektion durchzuführen. Eine derartige Einrichtung kann bei verschiedenen Maschinen bzw. Prozessstufen zur Anwendung kommen.

Claims

Verfahren zur Vorbereitung einer Fasermasse (F) für eine Fasersortiereinrichtung (13,14,15,30), dadurch gekennzeichnet, dass die zu verarbeitende Fasermasse (F) in einzelne im wesentlichen nebeneinanderliegende und, in Transportrichtung der Fasermasse (F) gesehen, längsausgerichtete Fasern (FA) aufbereitet wird und die so ausgerichteten Fasern in ihrer Lage geführt einer nachfolgenden Sortiereinrichtung (13,14,15,30) zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermasse zur Längsausrichtung und Parallelisierung der Fasern (FA) wenigstens einem Verzug (V1,V2) unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vereinzelten und längsausgerichteten Fasern (FA) auf einer Siebtrommel (10), in deren Innenraum wenigstens teilweise ein Unterdruck angelegt ist, geführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermasse (F) in einzelne Fasern (40) aufgelöst wird, welche anschliessend - in Transportrichtung gesehen - in Längsrichtung und etwa parallel nebeneinander ausgerichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermasse (F) nach der Längsausrichtung der Fasern (40) einem Verzug ausgesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserrnasse (F) vor dem Vereinzeln und Längsausrichten der Fasern (40) verbreitert wird.
Vorrichtung zur Vorbereitung einer Fasermasse (F) für eine Fasersortiereinrichtung (13,14,15,30), dadurch gekennzeichnet, dass die zu verarbeitende Fasermasse (F) über eine über eine Vorrichtung (1, 35) in einzelne Fasern (FA, 40) aufgelöst wird, und Führungsmittel (10, 48, 62) vorgesehen sind, welche die Fasern im wesentlichen nebeneinanderliegend und in Längsrichtung ausgerichtet einer Fasersortiereinrichtung 13,14, 15, 30) zuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Vereinzeln der Fasern (FA)aus einer, die Fasermasse verziehende Streckwerkseinheit (1) gebildet ist, an deren Ausgang ein Führungsmittel (10) für die Fasern (FA) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel eine Siebtrommel (10) ist, in deren Innenraum wenigstens im Überführungsbereich zur Fasersortiereinrichtung (13,14,15,30) ein Unterdruck angelegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebtrommel (10) Bestandteil des Lieferwalzenpaares der Streckwerkseinheit (1) ist und mit einer Druckwalze (11) zusammenwirkt..
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckwerk (1) ein Riemchenstreckwerk (6,7,8,9) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Streckwerkseinheit (1) eine Vorrichtung (66,80) vorgelagert ist um die zu verarbeitende Fasermasse (F) vor Einführung in die Streckwerkseinheit (1) zu verbreitern.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Vereinzeln der Fasern auseiner Auflösewalze (35) besteht, welche die vereinzelten Fasern (40) über einen Führungskanal (41) auf die Umfangsfläche einer drehbar gelagerten Siebtrommel (62) abgibt, in deren Innenraum teilweise ein Unterdruck angelegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (60,63,64) im Führungskanal (41) angeordnet sind, die eine Ausrichtung der von der Auflösewalze (35) abgegebenen Fasern (40) bewirken, so dass diese etwa in tangentialer Richtung auf die nachfolgende Siebtrommel (62) auftreffen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (60,63,64) im Bereich des Führungskanals (41) angebracht sind, welche ein quer zur Förderrichtung des Fasergutes elektrostatisches Feld erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Siebtrommel (48) und dem Führungskanal (41) eine weitere umlaufende Siebtrommel (44) zwischengeschaltet ist, über welche das von dem Führungskanal (41) abgegebene Fasergut (40) an die nachfolgende Siebtrommel (48) abgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die nachfolgende Siebtrommel (48) eine grössere Umfangsgeschwindigkeit (U2) aufweist, als die der (U1) zwischengeschalteten ersten Siebtrommel (44).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (41) sich - in Förderrichtung des Fasergutes gesehenverbreitert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflösewalze eine Vorrichtung vorgelagert ist um die vorgelegte Fasermasse zu verbreitern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (66,80) mit Führungsmitteln 67,68,71,72,81,92) versehen ist, welche die Fasermasse (F) im Bereich der Verbreiterung auf ihren gegenüberliegenden Oberflächen unter Klemmwirkung führen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasersortiereinrichtung (13,14,15,30) aus einem etwa tangential zur Siebtrommel (10,48,62), an deren Innenraum ein Unterdruck angelegt ist, mit Luft durchströmten Kanal (13) gebildet ist, der mit einer zur Siebtrommel (10,48) zeigenden Öffnung (14) versehen ist, in welche die Siebtrommel teilweise eintaucht und dessen Luftströmung in Drehrichtung der Siebtrommel zeigt und wenigstens über einen Teilbereich der Öffnung (14) auf der Innenfläche der Siebtrommel luftundurchlässige Mittel (15,18,49,50) vorgesehen sind, die eine Luftströmung durch den Siebmantel von aussen nach innen unterbinden.