EP1706526B1 - Vliesführungseinrichtung einer kämmmaschine - Google Patents
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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
- D01G19/00—Combing machines
- D01G19/06—Details
- D01G19/14—Drawing-off and delivery apparatus
Definitions
- the invention relates to metallic guide means for guiding fiber material between the winding rollers and a cable tray of a combing machine.
- EP 0 558 442 A1 describes, for example, a guide device.
- Such guide means are known in a comber between the winding rollers and the tape tray.
- the wound by a cotton roll, which rests on driven winding rollers, unwound cotton is introduced via a guide plate in a nipper unit.
- the fiber material delivered by the tongs after the combing process to a subsequent tearing cylinder pair is delivered via a nonwoven guide plate via a take-off roller pair to a subsequent belt table, on which it is now in belt form.
- the combing machine is equipped with eight combing heads, each delivering a sliver to the subsequent band table. About the belt table, the slivers are transferred to a subsequent drafting, in which the slivers are stretched and combined into a sliver.
- This fiber sliver is also transferred via corresponding guide means to a calender roll pair, via which it is deposited via a funnel wheel of a sliver tray into a jug.
- the fiber material from a winding to a tape tray On the way of the fiber material from a winding to a tape tray, it is passed over several guide means, which are not driven. This can lead to disturbances, in particular if an electrostatic charge of the fiber material occurs due to friction or the fiber material has sticky components such as honeydew.
- the disturbances in the transport of the fiber material can occur at various points between the winding rollers and the tape storage and are also dependent on the present form (cotton, fleece, tape) of the fiber material.
- the transport of the fiber material is prone to failure with respect to the above criteria when in the form of a nonwoven fabric.
- This shape is present when the fiber material is dispensed discontinuously on a subsequent nonwoven guide plate on the front Abreisszylinderjo.
- the object of the invention is to form the nonwoven guide means specified above so that disturbances in the transport, or the transfer of the fiber material between the winding rollers and the tape storage a comber can be avoided as much as possible.
- This object is achieved by proposing that at least one of the guide means is provided with a nanoparticle surface coating which reduces adhesion of fibers.
- nanoparticles eg nanotubes with electrically conductive inclusions
- the nonwoven guide plate immediately following a pair of detaching cylinders is at least partially provided with the surface coating containing nanoparticles.
- the surface coating consists of a sol-gel layer containing crystalline particles in an amorphously hardening solution.
- crystalline nanoparticles may be contained in the surface coating, which increase the abrasion resistance and scratch resistance, or which achieve the anti-adhesion properties by a microstructure - also called lotus flower effect.
- the surface layer may additionally contain fluoropolymers such as PTFE, FEP, PFA or ETFE.
- the surface coating may be antistatic or electrically conductive. As a result, in the first case, an electrostatic charge is largely prevented and in the second case any static charge is dissipated via the surface coating.
- FIG. 1 schematically shows a combing head K of a combing machine 1 with winding rollers WW on which a lap roll W rests for unrolling.
- the fibrous material in the form of a wadding WT is fed to a pair of pliers Z which, when the pliers are in a rear closed position, for combing out, present a cotton comb rotatably mounted below the pliers.
- the combed-out end of the cotton wool (also called fiber tuft) is presented in the front position shown in FIG. 1 with the tongs Z open to a subsequent tearing-off cylinder pair 2 for soldering to the fleece previously formed.
- the tongs Z open to a subsequent tearing-off cylinder pair 2 for soldering to the fleece previously formed.
- two successive Abreisszylindercrue 2 are shown, in particular the Immediately the pliers Z subsequent Abreiszylindercru is responsible for the tearing and the soldering process.
- the front Abreisszylindercru 2 is followed by a nonwoven guide plate 3, a pair of take-off rollers 4, a funnel 5, calender rollers 6 and a belt table 7.
- the discharged from the front Abreisszylindercru 2 on the non-woven table 3 fleece (not shown) is summarized by the hopper 5 to a band and of the calender rolls 6 stored on the belt table 7.
- the fiber ribbons FB deposited by the respective combing head K on the belt table 7 are transferred to a drafting system S and drawn there to form a single sliver (not shown).
- This sliver is transferred via corresponding guide means to calender rolls KW and stored there via a funnel wheel in a pot KN. That on the way from the respective Kämmkopf K to the tape tray BA more guide device for the fiber material are required.
- the fleece arranges as a surplus in the nonwoven guide plate or non-woven bowl 3 wave-shaped, the return of the tear-off cylinder 2, it is again drawn almost smooth.
- the nonwoven guide plate 3 thus acts as a non-woven treatment zone.
- This can be centric or eccentric, as was the case with combers of recent decades.
- the funnel 5 is arranged in the middle of the nonwoven dish 3, the soldering lines form an arc and lead to a strong expression of the combing or soldering periods. If, on the other hand, the fleece is pulled off eccentrically, the funnel 5 being arranged on one side of the fleece bowl 3, the soldering lines arrange diagonally, which leads to a partial compensation of the solder joints.
- the layer may additionally comprise fluoropolymers such as PTFE (polytetrafluoroethylene), FEP (fluorinated ethylene propylene polymer), PFA (perfluoroalkoxyl) or ETFE (halar, copolymer of ethylene and tetrafluoroethylene).
- PTFE polytetrafluoroethylene
- FEP fluorinated ethylene propylene polymer
- PFA perfluoroalkoxyl
- ETFE halar, copolymer of ethylene and tetrafluoroethylene
- These layers are so-called gradient materials because the perfluorinated carbon chains concentrate on the surface of the layer, while the inorganic part concentrates in the lower part of the layer, thus allowing excellent adhesion to the substrate.
- these coatings are cured at a temperature of 340 ° C to 400 ° C.
- the layer thickness is between 10 and 50 microns.
- a further alternative in the coating is given by containing in the surface coating crystalline nanoparticles, which increase the abrasion resistance and scratch resistance.
- the non-stick properties can be achieved by a microstructure (soldering flower effect), which likewise improves the transport properties of the nonwoven guide plate.
- the surface coating is carried out electrically conductive. This can be done by integrally bonded into the surface layer electrically conductive components, via which the electrical charge of the nonwoven fabric is discharged to the electrically conductive non-woven bowl, which in turn is electrically connected to the machine frame.
- coatings of guiding elements can also be used at other locations between the winding rollers and the belt deposit in order to avoid deposits of fibers and ultimately to improve the transport properties.
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Description
- Die Erfindung betrifft metallische Führungseinrichtungen für das Führen von Fasermaterial zwischen den Wickelwalzen und einer Bandablage einer Kämmmaschine.
-
EP 0 558 442 A1 beschreibt beispielsweise eine Führungseinrichtung. - Solche Führungseinrichtungen sind in einer Kämmmaschine zwischen den Wickelwalzen und der Bandablage bekannt. Dabei wird die von einem Wattewickel, der auf angetriebenen Wickelwalzen aufliegt, abgewickelte Watte über eine Führungsplatte in ein Zangenaggregat eingeführt. Das von der Zange nach dem Kämmprozess an ein nachfolgendes Abreisszylinderpaar abgegebene Fasergut wird über eine Vliesführungsplatte über ein Abzugswalzenpaar an einen nachfolgenden Bandtisch abgegeben, auf welchem es nunmehr in Bandform vorliegt. In der Regel ist die Kämmmaschine mit acht Kämmköpfen ausgestattet, wobei jeder ein Faserband auf den nachfolgenden Bandtisch abgibt. Über den Bandtisch werden die Faserbänder zu einem nachfolgenden Streckwerk überführt, bei welchem die Faserbänder verstreckt und zu einem Faserband zusammengefasst werden.
- Dieses Faserband wird ebenfalls über entsprechend Führungseinrichtungen zu einem Kalanderwalzenpaar überführt, über welches es über ein Trichterrad einer Bandablage in eine Kanne abgelegt wird.
- Auf dem Weg des Fasermaterials von einem Wickel bis zu einer Bandablage wird es über mehrere Führungseinrichtungen geführt, welche nicht angetrieben sind. Dabei kann es zu Störungen kommen, insbesondere wenn durch Reibung eine elektrostatische Aufladung des Fasermaterials auftritt oder das Fasermaterial klebrige Bestandteile wie z.b. Honigtau aufweist. Die Störungen im Transport des Fasermaterials können an verschiedenen Stellen zwischen den Wickelwalzen und der Bandablage auftreten und sind auch abhängig von der vorliegenden Form (Watte, Vlies, Band) des Fasermaterials.
- Insbesondere ist der Transport des Fasermaterials störungsanfällig in bezug auf oben genannte Kriterien, wenn es in Form eines Vlieses vorliegt. Diese Form liegt dann vor, wenn über das vordere Abreisszylinderpaar das Fasergut diskontinuierlich auf eine nachfolgende Vliesführungsplatte abgegeben wird.
- In der Regel enthalten heute übliche Kämmmaschinen in einem Maschinengestell gelagerte Abreisszylinder, in der Regel zwei Paare, die im Betrieb der Kämmmaschine mit einer Pilgerschrittbewegung hin- und hergedreht werden. Die Abreisszylinder bilden aus nacheinander zugeführten, ausgekämmten Faserbärten ein Kämmmaschinenvlies und geben dieses auf eine Vliesführungsplatte ab, welche das Vlies zu einem ebenfalls im Maschinengestell gelagerten Abzugswalzenpaar führt. Die Abzugswalzen drehen im Betrieb kontinuierlich mit gleich bleibender Geschwindigkeit. Da die Abreisszylinder wie schon erwähnt hin- und hergedreht werden, bildet das Vlies auf der Vliesführungsplatte Wellen.
- Dabei kann es vorkommen, dass sich diese Vlieswellen auf der Vliesführungsplatte nach den Abreisszylindern je nach dem Gehalt des Fasermaterials an Feuchtigkeit, Verunreinigungen und elektrostatischer Aufladung unterschiedlich und unregelmässig stauen. Das kann z.b. zu vermehrter Wickelbildung am in der Regel gummibezogenen oberen Abreisszylinder des, der Vliesführungsplatte benachbarten Abreisszylinderpaares und zu anderen Störungen führen. D.h. das Faservlies kann durch die Störungen nicht mehr regelmässig auf der Führungsplatte gleiten, wodurch teilweise die gleichmässige Vliesstruktur zerstört wird, was sich negativ auf die Herstellung eines homogenen Kämmmaschinenbandes auswirkt und auch zu Transportunterbrüchen führen kann und letztendlich zum Stopp der gesamten Kämmmaschine.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die eingangs angegebene Vliesführungseinrichtungen so auszubilden, dass Störungen im Transport, bzw. der Überführung des Fasergutes zwischen den Wickelwalzen und der Bandablage einer Kämmmaschine möglichst weitgehend vermieden werden können.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, indem vorgeschlagen wird, dass wenigstens eine der Führungseinrichtungen mit einer, Nanopartikel aufweisende Oberflächenbeschichtung versehen ist, die ein Anhaften von Fasern verringert.
- Aus der Literatur (VDI-Nachrichten vom 7. September 2001, Nr.36, Seite 17 und Technische Rundschau Nr.1/2 2002 - Seiten 22, 23) sind allgemeine Beispiele in bezug auf die Anwendung der Nanotechnologie beschrieben. Darunter wurden z. B. Hartstoffbeschichtungen für Werkzeuge beschrieben, welche insbesondere die Abriebfestigkeit erhöhen. Für diesen Anwendungsfall werden fein dispersierte Titannitrid-Kristallite in eine Matrix von Siliziumnitrid eingebracht.
- Ebenso ist es möglich bei entsprechender Ausbildung der Nanopartikel (z. B. Nanoröhrchen mit elektrisch leitenden Einschlüssen) die elektrische Leitfähigkeit der Oberflächenbeschichtung zu erhöhen.
- Derartige Entwicklungen von Beschichtungen auf der Basis der Nanotechnologie sind insbesondere aus der Medizintechnik, im Bereich der Werkzeugherstellung sowie auch in Zusammenhang mit Lackierungen von Teilen aus der Automobilindustrie bekannt. Neu ist die Verwendung derartiger Beschichtungen für Führungseinrichtungen von Fasergut im Bereich von Textilmaschinen, insbesondere im Bereich von Kämmmaschinen, wo teilweise ein zu transportierender Faserverbund mit sehr geringer Haftkraft vorliegt, dessen Struktur beim Transport nicht zerstört werden soll.
- So wird des weiteren für den Bereich, wo das Fasergut in einer Vliesform vorliegt vorgeschlagen, dass die einem Abreisszylinderpaar unmittelbar nachfolgende Vliesführungsplatte wenigstens teilweise mit der, Nanopartikel enthaltende Oberflächenbeschichtung versehen ist.
- Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Oberflächenbeschichtung aus einer Sol-Gel-Schicht besteht, die kristalline Partikel in einer amorph aushärtenden Lösung enthält.
- Des weiteren können in der Oberflächenbeschichtung kristalline Nanopartikel enthalten sein, welche die Abriebfestigkeit und Kratzfestigkeit erhöhen, bzw. welche die Antihafteigenschaften durch eine Mikrostruktur - auch Lotusblüteneffekt genannt - erzielen.
- Wie weiter vorgeschlagen, können in der Oberflächenschicht zusätzlich Fluorpolymere wie PTFE, FEP, PFA oder ETFE enthalten sein.
- Die Oberflächenbeschichtung kann antistatisch oder elektrisch leitend ausgeführt sein. Dadurch wird im ersten Fall eine elektrostatische Aufladung grösstenteils unterbunden und im zweiten Fall eine eventuell vorhandene statische Aufladung über die Oberflächenbeschichtung abgeführt.
- Weitere Vorteile der Erfindung folgen aus der nachfolgenden Beschreibung, in welcher die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert wird.
- Es zeigen
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht eines Kämmkopfes einer Kämmmaschine mit einer Vliesführungsplatte.
- Fig. 2
- eine schematische Vorderansicht einer Kämmmaschine
- Fig. 3
- eine schematische Draufsicht einer Kämmmaschine nach Fig.2
- Fig.1 zeigt schematisch ein Kämmkopf K einer Kämmmaschine 1 mit Wickelwalzen WW auf welchen ein Wattewickel W zum Abrollen aufliegt. Das Fasergut in Form einer Watte WT wird einer Zange Z zugeführt, welche das Watteende, wenn sich die Zange in einer hinteren geschlossenen Stellung befindet, zum Auskämmen einem unterhalb der Zange drehbar gelagerten Rundkamm vorlegt.
- Das ausgekämmte Watteende (auch Faserbart genannt) wird in der in Fig.1 gezeigten vorderen Stellung bei geöffneter Zange Z an ein nachfolgendes Abreisszylinderpaar 2 zum Verlöten mit dem zuvor gebildeten Vlies vorgelegt. Im gezeigten Beispiel sind zwei nacheinander folgende Abreisszylinderpaare 2 gezeigt, wobei insbesondere das unmittelbar der Zange Z nachfolgende Abreiszylinderpaar für den Abreissvorgang und den Lötvorgang zuständig ist.
- Den vorderen Abreisszylinderpaar 2 folgt eine Vliesführungsplatte 3, ein Abzugswalzenpaar 4, ein Trichter 5, Kalanderwalzen 6 und ein Bandtisch 7. Das von dem vorderen Abreisszylinderpaar 2 auf den Vliestisch 3 abgeführte Vlies (nicht gezeigt) wird vom Trichter 5 zu einem Band zusammengefasst und von den Kalanderwalzen 6 auf den Bandtisch 7 abgelegt. Die vom jeweiligen Kämmkopf K auf den Bandtisch 7 abgelegten Faserbänder FB werden wie schematisch in den Fig.2 und Fig.3 gezeigt zu einem Streckwerk S überführt und dort verstreckt und zu einem einzigen Faserband zusammengefasst (nicht gezeigt). Dieses Faserband wird über entsprechende Führungsmittel zu Kalanderwalzen KW überführt und dort über ein Trichterrad in eine Kanne KN abgelegt. D.h. auf dem Weg vom jeweiligen Kämmkopf K bis zur Bandablage BA sind weitere Führungseinrichtung für das Fasergut erforderlich.
- Die Ablage von den Kalanderwalzen 6 auf den Bandtisch 7 geschieht kontinuierlich. Da jedoch die Abreisszylinder 2 eine hin- und hergehende oder Pilgerschrittbewegung ausführen, das Vlies dabei aber nicht getrennt werden darf, muss sich zwischen den Abreisszylindern 2 und der Abzugwalze 4 periodisch eine Materialreserve bilden können. Dazu ist an dieser Stelle eine Vliesführungsplatte oder Vliesschüssel 3 angeordnet.
- Bei Vorlauf der Abreisszylinder 2 ordnet sich das Vlies als Überschuss in der Vliesführungsplatte oder Vliesschüssel 3 wellenförmig an, beim Rücklauf der Abreisszylinder 2 wird es wieder annähernd glatt gezogen. Die Vliesführungsplatte 3 wirkt somit als Vliesberuhungszone. Auf der Vliesführungsplatte oder Vliesschüssel 3 oder in der Zone danach erfolgt das Zusammenfassen des Vlieses. Dies kann zentrisch geschehen oder exzentrisch, wie dies bei den Kämmmaschinen der letzten Jahrzehnte der Fall war. Bei zentrischen Vliesschüsseln, wobei der Trichter 5 in der Mitte der Vliesschüssel 3 angeordnet ist, legen sich die Lötlinien bogenförmig an und führen zu einer starken Ausprägung der Kämm- oder Lötperioden. Wird hingegen das Vlies exzentrisch abgezogen, wobei der Trichter 5 auf einer Seite der Vliesschüssel 3 angeordnet ist, ordnen sich die Lötlinien diagonal an, was zu einem teilweisen Ausgleich der Lötstellen führt.
- Es hat sich nun nach intensiven Versuchen zunächst herausgestellt, dass eine mit einer Kunststoffbeschichtung versehene Vliesschlüssel 3 keinerlei Vorteile gegenüber der herkömmlichen Vliesschüssel aus einem Metallblech wie beispielsweise rostfreiem Stahlblech hat. Insbesondere gab es grosse Probleme beim Anlaufen der Kämmmaschine. Überraschenderweise wurden aber sehr gute Resultate erzielt mit einer Oberflächenbeschichtung aus einer Schicht auf Sol-Gel-Basis mit einer glaskeramischen Grundstruktur, wodurch die Vliesschüssel 3 eine Oberfläche aufweist, die klebrige Verunreinigungen abweist. Insbesondere bleiben dann Honigtau und mit Honigtau verunreinigte Fasern im Vlies nicht mehr auf der Vliesführungsplatte 3 haften.
- Besonders bewährt hat sich ferner zur Erhöhung der Abriebfestigkeit und Kratzfestigkeit, wenn zusätzlich keramische Nanopartikel in die Schicht eingebaut sind. Ferner kann die Schicht zusätzlich Fluorpolymere wie PTFE (Polytetrafluoroethylen), FEP (Fluorinated ethylene propylene polymer), PFA (Perfluoralkoxyl) oder ETFE (Halar, Copolymer aus Ethylen und Tetrafluorethylen) aufweist. Es handelt sich bei diesen Schichten um so genannte Gradientenmaterialien, da sich die perfluorierten Kohlenstoffketten an der Oberfläche der Schicht konzentrieren, während der anorganische Teil sich im unteren Bereich der Schicht konzentriert und damit eine ausgezeichnete Haftung zum Substrat ermöglicht. Je nach Beschichtungstyp werden diese Beschichtungen bei einer Temperatur von 340 °C bis 400 °C ausgehärtet. Die Schichtdicke liegt dabei zwischen 10 und 50 µm.
- Eine weitere Alternative in der Beschichtung ist gegeben, indem in der Oberflächenbeschichtung kristalline Nanopartikel enthalten sind, welche die Abriebfestigkeit und Kratzfestigkeit erhöhen. Dadurch kann insbesondere die Antihafteigenschaften durch eine Mikrostruktur (Lotublüteneffekt) erzielt werden, wodurch ebenfalls die Transporteigenschaften der Vliesführungsplatte verbessert werden.
- Durch die diskontinuierliche Zulieferung des Fasergutes von den Abreiszylindern 2 entsteht auch eine Hin und Herbewegung im Faservlies auf der Vliesschüssel 3, wodurch Reibung entsteht zwischen dem Vlies und der Vliesschüssel 3, wie auch zwischen den Abreiszylindern 2 und dem Vlies. Dadurch lädt sich das Faservlies statisch auf, was ebenfalls zu Transportstörungen führen kann (z.B. teilweiser Vliesabriss). Um dies zumindest teilweise zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Oberflächenbeschichtung antistatisch ausgebildet ist, wodurch die elektrische Aufladung zwischen dem Faservlies und der Vliesschüssel unterbunden wird.
- Eine andere Möglichkeit um diese Nachteile zu vermeiden, besteht darin, dass die Oberflächenbeschichtung elektrisch leitend ausgeführt wird. Dies kann durch mit in die Oberflächenschicht eingebundene elektrisch leitende Bestandteile erfolgen, über welche die elektrische Aufladung des Vlieses auf die elektrisch leitende Vliesschüssel abgeführt wird, die wiederum elektrisch mit dem Maschinengestell in Verbindung steht.
- Derartige Beschichtungen von Führungselementen sind natürlich auch an anderen Stellen zwischen den Wickelwalzen und der Bandablage einsetzbar, um Ablagerungen von Fasern zu vermeiden und letztendlich die Transporteigenschaften zu verbessern.
Claims (6)
- Metallische Führungseinrichtungen für das Führen von Fasermaterial zwischen den Wickelwalzen (WW) und einer Bandablage (BA) einer Kämmmaschine (1), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Führungseinrichtungen (3) mit einer, Nanopartikel enthaltende Oberflächenbeschichtung versehen ist, die ein Anhaften von Fasern verringert.
- Metallische Führungseinrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einem Abreisszylinderpaar (2) unmittelbar nachfolgende Vliesführungsplatte (3) wenigstens teilweise mit der Oberflächenbeschichtung versehen ist.
- Metallische Führungseinrichtungen nach einem der Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung aus einer Sol-Gel-Schicht besteht, die kristalline Partikel in einer amorph aushärtenden Lösung enthält.
- Metallische Führungseinrichtungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Oberflächenbeschichtung kristalline Nanopartikel enthalten sind welche die Abriebfestigkeit und Kratzfestigkeit erhöhen, bzw. welche die Antihafteigenschaften durch eine Mikrostruktur - auch Lotusblüteneffekt genannt - erzielen.
- Metallische Führungseinrichtungen nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung zusätzlich Fluorpolymere wie PTFE, FEP, PFA oder ETFE aufweist.
- Metallische Führungseinrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung antistatisch oder elektrisch leitend ausgeführt wird.
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