EP1236817B1 - Vorrichtung zum Öffnen und Reinigen von Fasergut - Google Patents

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EP1236817B1
EP1236817B1 EP02003730A EP02003730A EP1236817B1 EP 1236817 B1 EP1236817 B1 EP 1236817B1 EP 02003730 A EP02003730 A EP 02003730A EP 02003730 A EP02003730 A EP 02003730A EP 1236817 B1 EP1236817 B1 EP 1236817B1
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EP
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tooth
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roller
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height
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René Schmid
Jürg Faas
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Maschinenfabrik Rieter AG
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Maschinenfabrik Rieter AG
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Publication date
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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
    • D01G15/84—Card clothing; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • D01G15/88—Card clothing; Manufacture thereof not otherwise provided for formed from metal sheets or strips
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G9/00—Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton
    • D01G9/06—Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton by means of toothed members

Definitions

  • the present invention relates to a device for opening and cleaning of fiber material, in particular on a carding machine or a cleaner, with a feed device and at least one provided with a sawtooth wire roller as a licker or customer (see US 6061877 A).
  • fiber material passes, for example, via a filling shaft to the corresponding machine.
  • a feeding device is arranged between the hopper and the drum, which feeds the fiber material to a licker-in.
  • one or more lickerins are provided, which comb through the cotton hanging out of the feed device and dissolve into flakes.
  • the fiber material is cleaned simultaneously.
  • cleaners get the fiber flakes into a transport system and are fed to a next machine.
  • the fiber flakes reach the ripples to form a spool, in which the actual carding process takes place.
  • the fibers are fed to a customer, which combines the fibers into a nonwoven, which is usually withdrawn as a sliver in calender rolls.
  • Both the licker-in rollers and the drum and the doffer rollers are provided with sawtooth wire in modern machines. Due to the different requirements, in particular with regard to the holding ability of the fibers, different sawtooth wires are required for the individual rollers. It is known that the sawtooth wires of the licker-in and the pick-up have an overall height of about 5 mm. At a foot height of usually about 1.5 mm, the air volume, ie the volume between the tooth tip and the upper edge of the tooth root is about 3.5 mm deep. In contrast, the garnish of the spool is usually only about half as high. The experts have hitherto believed that these height ratios must be such as to be able to transfer the flake material from one roller to the next and to obtain as few circulating fibers as possible.
  • Circumferential fibers can lead to an additional increase in nits, which worsens the carding result.
  • the percentage of circulating fibers is still too high and thus the carding result could not yet be optimally obtained despite various attempts with, for example, different tooth shapes.
  • the sawtooth wire has a free tooth height from the tip of the sawtooth wire to the top of a tooth root or, if the saw tooth wire has no foot, to the base body of the garniture roller.
  • the free tooth height of the sawtooth wire is between 1.5 and 2.5 mm.
  • a free tooth height of 2 mm has proved particularly advantageous for use as a licker-in.
  • the height of the entire sawtooth wire is between 2 and 3.5 mm, preferably about 2.5 mm.
  • a tooth incision depth between 1.1 and 1.7 mm, preferably 1.4 mm is an advantageous compromise between the ability of the teeth to take the individual fibers or flakes and on the other hand lateral guidance and possibly adhesion of the individual fibers on the flanks of the teeth and to ensure tooth feet.
  • the garnish toothbrush angle between 5 ° and 25 °, preferably 10 ° have proven to be advantageous.
  • the larger the toothbrush angle the more aggressive is the decrease effect of the clothing, i. the more complete the garniture will take over the fibers from the preceding roller, although the protection of the fibers also decreases and damage to the fibers may occur.
  • the peak density per unit area decreases.
  • peak density a value has been found between 258 and 1610 peaks per cm 2 (40 and 250 ppsi), preferably about 839 peaks per cm 2 130 ppsi for licker-in with the sawtooth wire according to the invention. This peak density is also much lower than is usual in for example Tambouren. Increasing the peak density increases the probability of the fibers being taken from the preceding roller.
  • a clothing wire with the preferred compositions mentioned above has proven to be a particularly advantageous and inventive design of the clothing wire.
  • the following Garnish rollers can then each have conversions, which are advantageously in the specified ranges have.
  • the clothing roller is inserted upstream of a spool.
  • the clothing roller is arranged in a separate machine. Special advantages, the clothing roller, however, when used as a licker-on, since the advantages of the sawtooth wire are the clearest.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a carding machine 1.
  • fiber material in the form of a fiber wadding is fed to a feed device 3.
  • the fiber wadding is removed with a licker 4.
  • the licker 4 By the licker 4, the cotton is separated into flakes and impurities are eliminated.
  • the lump material is taken over by the licker-in 4 with a further licker-in 4 'and transferred to a third licker-in 4.
  • the triple arrangement of the lickerins achieves a particularly thorough singulation of the fiber flakes and cleaning of the fiber flakes.
  • the first licker-in 4 of the triple arrangement on a shegeieregarnitur may also have sawtooth wires which correspond to the sawtooth wire according to the invention, but conventional sawtooth wires may also be used in one or both of the further licker-in 4' and 4".
  • the fiber flakes are taken over by a spool 5.
  • the actual carding process takes place, in which the fibers are singulated and parallelized From the spool 5, the fibers are removed by means of the picker 6.
  • the fiber fleece is removed by means of a removal device 7, combined to form a fiber band 8 and deposited in a can 9.
  • FIG. 2 shows a side view of a sawtooth wire.
  • this sawtooth wire has a pitch T, which is about 2.5 mm.
  • the tooth face angle ⁇ is formed at 10 ° such that a relatively gentle decrease of fibers of the previous roller or possibly the feed device 3 can take place.
  • a tooth incision depth E which is about 1.4 mm, the fibers are sufficiently guided by the sawtooth wire 10 during circulation to the point of removal by a subsequent roller and on the other hand, sufficient attack surface is created to remove the fiber material from the previous location.
  • a peak density is achieved on a conventional Garniturwalze with about 127 ppsi.
  • FIG. 3 shows a cross section through a sawtooth wire 10 according to the invention.
  • An advantageous embodiment has an overall tooth height H of about 2.5 mm.
  • the tooth width B has advantageously proven to be about 2 mm.
  • the free tooth height of the sawtooth wire 10 is about 2 mm.
  • This height represents the actual filling level of the clothing roller and determines together with the width B or the contour of the tooth itself the filling volume of the clothing roller, i. the volume that fibers can absorb.
  • the filling volume in particular the filling level, can be reduced without the quality of the takeover and delivery of the fiber material being impaired.
  • the present invention is not limited to the illustrated embodiment. There are more uses of such a sawtooth wire, especially when using cleaners, possible.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Öffnen und Reinigen von Fasergut, insbesondere an einer Karde oder einem Reiniger, mit einer Zuführeinrichtung und wenigstens einer mit einem Sägezahndraht versehenen Garniturwalze als Vorreisser oder Abnehmer (siehe US 6061877 A).
  • Bei modernen Spinnereivorbereitungsmaschinen, insbesondere Karden oder Reinigern gelangt Fasermaterial beispielsweise über einen Füllschacht zu der entsprechenden Maschine. Bei einer Karde ist zwischen dem Füllschacht und dem Tambour eine Speisevorrichtung angeordnet, welche das Fasermaterial an einen Vorreisser weitergibt. Je nach Ausführungsart sind ein oder mehrere Vorreisser vorgesehen, welche die aus der Speisevorrichtung heraushängende Watte durchkämmen und zu Flocken auflösen. Hierbei wird das Fasermaterial gleichzeitig gereinigt. Nach den Vorreissern gelangen bei sogenannten Reinigern die Faserflocken in ein Transportsystem und werden einer nächsten Maschine zugeführt. Bei Karden gelangen die Faserflocken nach den Vorreissern zu einem Tambour, bei welchem der eigentliche Kardierprozess erfolgt. Nach dem Kardieren werden die Fasern einem Abnehmer zugeführt, welcher die Fasern zu einem Vlies zusammenfasst, das meist in Kalanderwalzen als Faserband abgezogen wird.
  • Sowohl die Vorreisserwalzen als auch der Tambour und die Abnehmerwalzen sind bei modernen Maschinen mit Sägezahndraht versehen. Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen, insbesondere hinsichtlich der Haltefähigkeit der Fasern sind unterschiedliche Sägezahndrähte bei den einzelnen Walzen erforderlich. Bekannt ist, dass die Sägezahndrähte der Vorreisser und der Abnehmer eine Gesamthöhe von etwa 5 mm aufweisen. Bei einer Fusshöhe von üblicherweise etwa 1,5 mm ist das Luftvolumen, d.h. das Volumen zwischen Zahnspitze und Oberkante des Zahnfusses etwa 3,5 mm tief. Im Gegensatz hierzu ist die Garnitur des Tambours üblicherweise nur etwa halb so hoch. Die Fachwelt war bisher der Ansicht, dass diese Höhenverhältnisse derart sein müssen, um das Flockenmaterial von einer Walze auf die nächste übertragen zu können und möglichst wenige umlaufende Fasern zu erhalten.
  • Umlaufende Fasern können zu einem zusätzlichen Nissenanstieg führen, was das Kardierergebnis verschlechtert. Nachteilig bei den bekannten Ausführungen ist aber trotzdem, dass der Prozentsatz an umlaufenden Fasern immer noch zu hoch ist und somit das Kardierergebnis trotz vielfältiger Versuche mit beispielsweise unterschiedlichen Zahnformen noch nicht optimal erhalten werden konnte.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die Abnahme der Fasern von einer Walze auf eine nächste Walze zu verbessern, so dass die Anzahl der umlaufenden Fasern verringert und damit das Kardierergebnis verbessert wird.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Der Sägezahndraht hat eine frei Zahnhöhe von der Spitze des Sägezahndrahtes bis zur Oberseite eines Zahnfusses oder, wenn der Sägezahndraht keinen Fuss aufweist, bis zu dem Grundkörper der Garniturwalze. Erfindungsgemäss beträgt die freie Zahnhöhe des Sägezahndrahtes zwischen 1,5 und 2,5 mm. Als besonders vorteilhaft hat sich eine freie Zahnhöhe von 2 mm für den Einsatz als Vorreisser erwiesen.
  • Trotz der aus dem Stand der Technik allgemein bekannten Meinung, dass die Garniturhöhen des Sägezahndrahtes für Vorreisser deutlich höher als die des Tambours sein müssen, wurde nunmehr die Erkenntnis erlangt, dass durch die deutlich niedrigere Garnitur weniger umlaufende Fasern erhalten werden. Durch die reduzierte Garniturtiefe liegt offenbar ein höherer Prozentsatz des Flockenmaterials an der Walzenoberfläche, d.h. mehr Fasern befinden sich im Bereich der Spitzen der Garnitur, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Übertragung auf die nachfolgende Walze deutlich verbessert wird.
  • Vorteilhafterweise ist die Höhe des gesamten Sägezahndrahtes zwischen 2 und 3,5 mm, vorzugsweise etwa 2,5 mm. Durch eine derartige Ausgestaltung des Sägezahndrahtes ist der Einsatz des Sägezahndrahtes auf herkömmlichen Walzengrundkörpern in bestehenden Karden oder Reinigern möglich.
  • Durch eine Zahneinschnittiefe zwischen 1,1 und 1,7 mm, vorzugsweise 1,4 mm ist ein vorteilhafter Kompromiss zwischen der Fähigkeit der Zähne die einzelnen Fasern oder Flocken mitzunehmen und andererseits eine seitliche Führung und ggf. Haftung der einzelnen Fasern an den Flanken der Zähne und Zahnfüsse zu gewährleisten.
  • Je nach Einsatzzweck der Garnitur haben sich Zahnbrustwinkel zwischen 5° und 25°, vorzugsweise 10° als vorteilhaft erwiesen. Je grösser der Zahnbrustwinkel ist, desto aggressiver ist die Abnahmewirkung der Garnitur, d.h. desto vollständiger wird die Garnitur die Fasern von der vorhergehenden Walze übernehmen, wobei allerdings die Schonung der Fasern auch abnimmt und es zu Beschädigungen der Fasern kommen kann.
  • Weist der Garniturfuss eine Höhe zwischen 0,3 und 1 mm, vorzugsweise etwa 0,5 mm auf, so ist eine ausreichende Stabilität der Garnitur auf dem Grundkörper der Walze gegeben. Gleiches gilt für die Fussbreite, welche vorteilhafterweise zwischen 1 und 3 mm, vorzugsweise 2 mm beträgt. Andererseits nimmt die Spitzendichte pro Flächeneinheit ab.
  • Bezüglich der Spitzendichte hat sich ein Wert zwischen 258 und 1610 Spitzen pro cm2 (40 und 250 ppsi), vorzugsweise etwa 839 Spitzen pro cm2 130 ppsi für Vorreisser mit dem erfindungsgemässen Sägezahndraht ergeben. Diese Spitzendichte ist auch wesentlich geringer als sie bei beispielsweise Tambouren üblich ist. Durch eine zunehmende Spitzendichte wird die Abnahmewahrscheinlichkeit der Fasern von der vorhergehenden Walze erhöht.
  • In entsprechend modernen Karden oder Reinigern hat sich zur besonders gründlichen Vorbereitung bzw. Reinigung der Fasern die Anordnung von zwei oder drei Garniturwalzen unmittelbar hintereinander als vorteilhaft herausgestellt. Hierdurch wird eine besonders gute Reinigung bzw. Öffnung der Faserflocken erzielt.
  • Sind mehrere hintereinander angeordnete Garniturwalzen vorgesehen, so hat sich als besonders vorteilhafte und erfinderische Ausbildung des Garniturdrahtes ein Garniturdraht mit den zuvor genannten bevorzugten Massen erwiesen. Die folgenden Garniturwalzen können dann jeweils Wandlungen, welche vorteilhafterweise in den angegebenen Bereichen liegen, aufweisen.
  • Um die Abnahme der Faserflocken von einer Garniturwalze zur nächsten Garniturwalze sicherzustellen, ist es von besonderem Vorteil, wenn vorgesehen wird, dass von einer Walze zur nächsten Walze der Brustwinkel, die Spitzendichte, die freie Zahnhöhe und/oder die Walzengeschwindigkeit jeweils zunimmt. Durch Variation dieser Parameter ist ausgehend von der bevorzugten Garniturwalze die Abnahme der Faserflocken innerhalb der Mehrfachwalzen sicher und zuverlässig gewährleistet. Die Anzahl der umlaufenden Fasern kann damit deutlich reduziert werden. Auch wenn es sich als vorteilhaft erwiesen hat den Sägezahndraht auf Garniturwalzen einzusetzen, welche auch bei hintereinander angeordneten Garniturwalzen im wesentlichen einen gleichen Durchmesser aufweisen, so ist der Einsatz bei anderen Garniturwalzenkombinationen selbstverständlich auch möglich und ggf. vorteilhaft.
  • Erfindungsgemäss wird die Garniturwalze einem Tambour vorgeordnet eingesetzt. Im Falle eines Reinigers ist die Garniturwalze in einer separaten Maschine angeordnet. Besondere Vorteile weist die Garniturwalze jedoch beim Einsatz als Vorreisser auf, da hier die Vorteile des Sägezahndrahtes am deutlichsten werden.
  • Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben.
  • Es zeigt
    • Figur 1
    eine Gesamtansicht einer Karde,
    Figur 2
    einen Sägezahndraht in Seitenansicht und
    Figur 3
    einen Querschnitt eines erfindungsgemässen Sägezahndrahtes.
  • In Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Karde 1 gezeigt. Aus einem Füllschacht 2 wird Fasermaterial in Form einer Faserwatte einer Speisevorrichtung 3 zugeführt. Aus der Speisevorrichtung 3 wird die Faserwatte mit einem Vorreisser 4 entnommen. Durch den Vorreisser 4 wird die Watte zu Flocken vereinzelt und Verunreinigungen werden ausgeschieden. Von dem Vorreisser 4 wird mit einem weiteren Vorreisser 4' das Flockenmaterial übernommen und einem dritten Vorreisser 4" übergeben. Durch die dreifache Anordnung der Vorreisser wird eine besonders gründliche Vereinzelung der Faserflocken und Reinigung der Faserflocken erzielt.
  • In einer bevorzugten Ausführung weist der erste Vorreisser 4 der Dreifachanordnung eine Sägezahngarnitur auf, wie sie in den Figuren 2 und 3 noch näher erläutert wird. Auch die beiden weiteren Vorreisser 4' und 4" können Sägezahndrähte aufweisen, welche dem erfindungsgemässen Sägezahndraht entsprechen. Bei einer oder beiden der weiteren Vorreisser 4' und 4" können aber auch herkömmliche Sägezahndrähte zur Anwendung kommen.
  • Nach den Vorreissern 4, 4' und 4" werden die Faserflocken von einem Tambour 5 übernommen. Hier erfolgt der eigentliche Kardierprozess, bei welchem die Fasern vereinzelt und parallelisiert werden. Von dem Tambour 5 werden die Fasern mittels des Abnehmers 6 entnommen. Von dem Abnehmer 6 aus wird das Faservlies mittels einer Abnahmevorrichtung 7 entnommen, zu einem Faserband 8 zusammengefasst und in einer Kanne 9 abgelegt.
  • In Figur 2 ist eine Seitenansicht eines Sägezahndrahtes dargestellt. Vorzugsweise weist dieser Sägezahndraht eine Teilung T auf, welche etwa 2,5 mm beträgt. Der Zahnbrustwinkel α ist mit 10° derart ausgebildet, dass eine relativ schonende Abnahme von Fasern der vorherigen Walze oder ggf. der Speisevorrichtung 3 erfolgen kann. Mit einer Zahneinschnittiefe E, welche etwa 1,4 mm beträgt, werden die Fasern von dem Sägezahndraht 10 beim Umlauf bis zur Abnahme durch eine nachfolgende Walze ausreichend gut geführt und andererseits ist genügend Angriffsfläche geschaffen, um das Fasermaterial von der vorherigen Stelle abnehmen zu können. Mit der hier gezeigten Ausführung des Sägezahndrahtes 10 wird eine Spitzendichte auf einer üblichen Garniturwalze mit etwa 127 ppsi erreicht.
  • In Figur 3 ist ein Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Sägezahndraht 10 dargestellt. Eine vorteilhafte Ausführung weist eine gesamte Zahnhöhe H von etwa 2,5 mm auf. Als Zahnbreite B hat sich vorteilhafterweise ein Wert von etwa 2 mm erwiesen. Bei einer Höhe F des Zahnfusses von etwa 0,5 mm ist die freie Zahnhöhe des Sägezahndrahtes 10 etwa 2 mm. Diese Höhe stellt die eigentliche Füllhöhe der Garniturwalze dar und bestimmt zusammen mit der Breite B bzw. der Kontur des Zahnes selbst das Füllvolumen der Garniturwalze, d.h. das Volumen, welches Fasern aufnehmen kann. Erfindungsgemäss hat sich herausgestellt, dass das Füllvolumen, insbesondere die Füllhöhe reduziert werden kann, ohne dass die Qualität der Übernahme und Abgabe des Fasermaterials verschlechtert wird. Es wird sogar durch diese Verringerung der Füllhöhe Z die Präsentation der Fasern bzw. Faserflocken für die nachfolgende Walze wesentlich verbessert, so dass die Erfolgsquote der Übergabe der Fasern wesentlich erhöht wird. Umlaufende Fasern werden hierdurch deutlich reduziert. Die Nissengefahr sinkt gleichzeitig damit.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführung beschränkt. Es sind weitere Einsatzmöglichkeiten eines derartigen Sägezahndrahtes, insbesondere bei der Verwendung von Reinigern, möglich.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zum Öffnen und Reinigen von Fasergut mit einer Zuführeinrichtung und wenigstens einer mit einem Sägezahndraht (10) versehenen Garniturwalze (4, 4', 4") als Vorreisser, dadurch gekennzeichnet, dass der Sägezahndraht (10) eine freie Zahnhöhe (Z) von der Spitze des Sägezahndrahtes (10) bis zur Oberseite eines Zahnfusses oder dem Grundkörper der Garniturwalze (4,4'4") aufweist, welche zwischen 1,5 und 2,5 mm, vorzugsweise 2 mm beträgt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) des gesamten Sägezahndrahtes (10) zwischen 2 und 3,5 mm, vorzugsweise 2,5 mm beträgt.
  3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahneinschnitttiefe (E) zwischen 1,1 und 1,7 mm, vorzugsweise 1,4 mm beträgt.
  4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnbrustwinkel (α) zwischen 5 und 25°, vorzugsweise 10° beträgt.
  5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnfuss eine Höhe (F) zwischen 0,3 und 1 mm, vorzugsweise 0,5 mm aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnbreite (B) zwischen 1 und 3 mm, vorzugsweise 2 mm beträgt.
  7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnteilung (T) zwischen 1,5 und 4 mm, vorzugsweise 2,5 mm beträgt.
  8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Garniturwalze (4, 4', 4") eine Spizendichte zwischen 258 und 1610 Spitzen pro cm2 (40 und 250 ppsi), vorzugsweise 839 Spitzen pro cm2 (130 ppsi) aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder drei Garniturwalzen (4, 4', 4") unmittelbar hintereinander angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren hintereinander angeordneten Garniturwalzen (4, 4', 4") zumindest von einer Walze zur nächsten Walze der Brustwinkel (α), die Spitzendichte, die freie Zahnhöhe (F) und/oder die Walzengeschwindigkeit zunimmt.
  11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der hintereinander angeordneten Garniturwalzen (4, 4', 4") im wesentlichen gleich sind.
  12. Reiniger mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche.
  13. Karde mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche.
  14. Karde nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Garniturwalze (4, 4', 4") einem Tambour (5) vorgeordnet ist.
EP02003730A 2001-02-20 2002-02-19 Vorrichtung zum Öffnen und Reinigen von Fasergut Revoked EP1236817B1 (de)

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