EP3052681A1 - Wattenmaschine und verfahren zur herstellung einer watte aus faserbändern - Google Patents

Wattenmaschine und verfahren zur herstellung einer watte aus faserbändern

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Publication number
EP3052681A1
EP3052681A1 EP14723330.8A EP14723330A EP3052681A1 EP 3052681 A1 EP3052681 A1 EP 3052681A1 EP 14723330 A EP14723330 A EP 14723330A EP 3052681 A1 EP3052681 A1 EP 3052681A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
supercharger
wadding
webs
sliver
slivers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP14723330.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3052681B1 (de
Inventor
Nicole Saeger
Roland Friedrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Truetzschler GmbH and Co KG
Original Assignee
Truetzschler GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Truetzschler GmbH and Co KG filed Critical Truetzschler GmbH and Co KG
Publication of EP3052681A1 publication Critical patent/EP3052681A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3052681B1 publication Critical patent/EP3052681B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G25/00—Lap-forming devices not integral with machines specified above

Definitions

  • the invention relates to a cotton wool machine and a method for producing a cotton wool from slivers.
  • the today usual feeding of flat combing machines is done by cotton wool, which were previously produced in winding machines from individual bands.
  • the winding machine receives the template in tape form of at least one route, the template is cached in round or rectangular containers.
  • the winding machine usually consists of a winding unit with at least two winding rollers on which the lap roll is formed by means of a sleeve.
  • the winding unit is usually preceded by at least a pair of pressure rollers, which duplicate the belts and / or stretch. Before the pressure rollers, an inlet region is arranged by a further compression unit or a smoother can be arranged.
  • the quality of the produced roll is decisive for the productivity of the subsequent combing machine. Due to the limited dimensions of the coils with a weight of about 25 kg and an outer diameter of 500 to 600 mm, the increase in production of today's combing machines with a comb number of 600 is a limit, since the feeding of combing machines with new cotton wool must be done faster and faster and thus becomes more complex and cost-intensive.
  • An alternative and more economical feeding of the comber directly from cans is known in the literature:
  • DE 102006026841 A1 describes a modified combing machine in which the sliver is fed by means of cans to the combing head.
  • the combing units are aligned transversely to the feed direction to the drafting unit. Furthermore, it is proposed to arrange a clearance below the combing units, which can accommodate rectangular cans.
  • each combing head is preferably assigned at least two rectangular feeding cans, from which feeding belts deposited in loops are drawn off for simultaneous combing. As essential in this application, it is found that the sliver is placed in a loop shape in the rectangular storage cans.
  • CH 681309 discloses to supply the combing unit staple fiber material in the form of a conveyor belt or some conveyor belts.
  • the essential elements of the combing machine can be made smaller in width, as in the processing of wound tapes with a predetermined width of 300 mm.
  • conveyor belts can be taken directly from cans. It is also possible to use cans with card slivers and each combing unit per separate drafting system upstream.
  • the wadding machine for producing a wadding web from at least two slivers comprises a drive device, with which the wadding is conveyed through at least one supercharger, wherein the supercharger doubles the individual slivers to a wadding path.
  • the invention provides that the slivers are deflected and / or compacted or doubled within the supercharger, wherein the deflection and / or compaction or duplication is adjustable.
  • the advantage of the cotton machine according to the invention is that the cotton wool produced has a low hairiness and high uniformity, the quality of a conventional winding is not zoom. Furthermore, can be processed on the shelf in storage jugs a significantly higher volume, so that the template for the following combers sufficient for a much larger amount of processing and less must be changed.
  • the wadding machine is cheaper than a winding machine, whereby at the same time their disadvantages such as the blistering during winding and associated irregularities, such as the cracking of the winding, the poor rolling behavior and the associated hairiness omitted. Overall, combing preparation with simpler machines is technologically easier to implement.
  • the cotton machine is very compact and flexible.
  • a set of pressure rollers is arranged between the at least one supercharger and the drive device, which further duplicate the slivers and can easily stretch them.
  • the wadding machine has two superchargers, wherein a supercharger has a so-called computation.
  • the second supercharger can be designed with round cylindrical webs or as Kompaktierblech, so that the slivers are smoothed first gently when entering the cotton machine, and then heavily compacted or doubled in the ruler.
  • At least two layers of fiber slivers are placed on each other and doubled with each other. This results in a sufficient thickness of the cotton, which can be supplied to the combing machine without further processing.
  • the cotton wool thus has a good homogeneity and even distribution of the fibers in the cotton wool section.
  • the wadding machine has at least one means for detecting the moisture content in the fiber material. If the moisture content of the fiber material is too low, for example, the material speed can be reduced in order to ensure the quality of the cotton wool.
  • the webs can interlock in the supercharger, for example, 5 mm deeper, so that the sliver is more aligned and smoothed. Thus, the hairiness of the sliver can be further reduced and the uniformity can be improved.
  • the at least one means determines the moisture content of the fiber material as a control variable, wherein a controller or a controller compares the controlled variable with a reference variable and generates a signal from the reference variable, by which at least one actuator for changing the operating parameters of the lapper machine can be actuated.
  • a controller or a controller compares the controlled variable with a reference variable and generates a signal from the reference variable, by which at least one actuator for changing the operating parameters of the lapper machine can be actuated.
  • the pressure and / or the distortion of the pressure rollers, and / or the plunge depth of the supercharger and / or the speed of the drive device and / or the delay in possibly upstream drafting are adaptable.
  • the adjustable deflection or compaction comprises according to a first embodiment, at least one upper and at least one lower web, which are arranged offset to one another.
  • the deflection takes place by an upper and a lower row of webs, which are arranged offset to one another.
  • Each row of webs comprises at least two individual webs.
  • the rows of webs in the horizontal and vertical directions are mutually adjustable. It is thus the entire upper row of webs and the entire lower row of webs adjustable to each other.
  • the Adjustability relates to the horizontal distance to each other, so that the web rows move closer to each other and thus the deflection of the sliver is increased.
  • the adjustability also relates to the vertical distance from one another, as a result of which the webs mesh more with one another and thereby also a higher deflection of the sliver is achieved.
  • the adjustable deflection or compaction includes not only the adjustability of individual webs or entire web rows in the supercharger, but also the modification of the supercharger in terms of the number of webs. Furthermore, the adjustable deflection or compaction also includes the replacement of components of the supercharger, in which, for example, the entire upper element is exchanged with a predetermined number of fixed webs against an upper element with a modified deflection or compaction depending on the fibers to be processed.
  • each web is individually adjustable in the horizontal and vertical directions. This can be adjusted in the material flow direction increasing deflection of the sliver in the supercharger. Depending on the fiber quality, it may be useful for the webs to have mutually varying distances in the horizontal and vertical directions. The deflection in the material flow direction through the supercharger can first increase, then decrease and then increase again. This can be done by inserting or removing additional webs, or by the different setting of the webs in the depth or each other.
  • the setting of the webs can be made manually on the supercharger, in which the webs are guided and fastened individually or in series, for example along a gate. Serve for the horizontal or vertical adjustment the usual machine elements.
  • the adjustability can be provided according to a rough classification of fiber qualities with a mark on the supercharger.
  • the setting of the webs can also be done automatically or semi-automatically.
  • hydraulic or pneumatic drive elements can be done by means of a control or regulation with the pressure rollers by, for example, the pressure on the pressure rollers is reduced to each other at a greater insertion depth or toothing of the webs.
  • a semi-automatic adjustability can be done via the display of the cotton machine, for example, by the pre-compressor is set to a predetermined fiber quality.
  • the end faces of the webs which deflect the sliver, have a rounded contour. This contour has been found to be advantageous for sensitive fibers such as cotton.
  • the end faces of the webs which deflect the sliver, have at least one sharp edge.
  • the webs are formed as a round cylinder. This results in a very gentle deflection of the fibers, in which the fibers are essentially only smoothed.
  • the webs can rotate with, so that the resistance to the sliver is very low. Only when the formed cotton has a minimum speed, can be done via an example, slowly increasing resistance, the determination of the round cylinder.
  • a particularly advantageous smoothing and alignment of the fibers can be achieved by the webs are rotatable with or against the material flow direction.
  • the webs or round cylinders are designed drivable.
  • a further improvement can be achieved in that at least one web of the supercharger has a curved in the direction of the sliver contour.
  • the web may be convexly curved or shaped, so that in the middle of the web or the sliver, the distance of the web is less than on the sides.
  • the material of the sliver can be pressed partially on the sides in order to achieve optimum presentation of the fiber material to the width of the rectangular storage can.
  • compaction takes place by means of two circulating belts, between which the sliver is compressed.
  • This embodiment has the advantage that even a very thin sliver in the compaction is performed safely.
  • the belts are arranged at an acute angle to each other.
  • the sliver can run in funnel shape between the two belts and be continuously compressed.
  • the belts are driven separately and / or adjustable in the pressing force to each other, so that with the compaction, a small delay can be adjusted.
  • the compaction is performed by a roller and a belt circulating around the roller, between which the sliver is compressed.
  • This embodiment can be integrated in a space-saving manner on the shortest space in the cotton wool, while at the same time the sliver is guided.
  • the fact that the drive for the roller and the belt are separately adjustable, the sliver can be distorted to a small extent.
  • the tension between the roller and the belt By adjusting the tension between the roller and the belt, the contact pressure on the sliver can be adjusted.
  • the wrap angle of the sliver around the roll is adjustable by moving the pulleys of the belt toward or away from each other.
  • a compaction of the sliver is achieved by a Kompaktierblech that presses with bias on the sliver.
  • the bias can be achieved by suitable selection of the material, for example a spring plate, and / or by a pre-bending of a sheet that presses it onto the sliver.
  • the Kompaktierblech is adjustable in the bias voltage and / or in height to the sliver
  • the Kompaktierkraft can be varied. With low force or flat support of Kompaktierbleches on the sliver this is smoothed only on the surface. If the bias voltage is increased and / or the Kompaktierblech adjusted so that a front edge slides over the sliver, a significant compression and homogenization of the sliver is achieved.
  • the inventive method for producing wadding from slivers provides that at least two layers of slivers are stacked and deflected by at least one supercharger and / or compacted or duplicated, and the cotton thus formed can be stored in a storage can, the size of the deflection and / or the compaction or duplication of the sliver in the supercharger is adjustable.
  • the advantage of the method according to the invention is that the cotton has a low hairiness and high uniformity, at whose Quality a conventional wrap does not come up. Furthermore, can be processed on the shelf in storage jugs a significantly higher volume, so that the template for the following combers sufficient for a much larger amount of processing and less must be changed. With the features of the invention it is possible to adapt the adjustable deflection to the fiber quality and / or to the room climate.
  • the supercharger can be arranged at least partially interchangeable within the inlet region.
  • different pre-set upper elements of the supercharger can be exchanged by the operating personnel. This, of course, gives only a slight flexibility with regard to the adjustable parameters on the cotton wool machine, which, on the other hand, has the advantage of being able to offer the supercharger in this embodiment as a very inexpensive retrofit solution.
  • the precompressor having adjustable or replaceable elements for deflecting or compacting the sliver. These can thus be adjusted specifically depending on the fiber quality.
  • at least the moisture content in the fiber material is determined and thus produces a controlled variable, wherein the controlled variable is compared with a reference variable and in deviation from the reference variable by means of a signal, an actuator for changing the operating parameters can be actuated.
  • no microclimate is adapted, but the operating parameters of the cotton machine adapt to the climatic environmental conditions of the spinning, so that always a high quality cotton is produced. It can be consciously accepted that the productivity of the Wattenmaschine sinks in a too dry room climate. This can be compensated by a stronger action of the supercharger. With regard to the total operating costs of the wadding machine but this is much cheaper than the energy cost, which must be spent on the generation of a susceptible and maintenance-prone microclimate.
  • the signal for actuating an actuator is only generated when the controlled variable has exceeded or fallen below a threshold value.
  • Figure 1 a schematic sectional view of a winding machine
  • Figure 2 a schematic representation of an inventive
  • FIG. 3 is a schematic representation of a first supercharger
  • FIG. 4 is a schematic representation of a second embodiment of a supercharger
  • Figure 5 a schematic representation of a third embodiment of a supercharger
  • FIG. 6 is a schematic representation of a fourth embodiment of a supercharger
  • FIG. 7 is a schematic representation of a fifth embodiment of a supercharger
  • FIG. 8 is a schematic representation of different profile shapes of the supercharger
  • FIG. 9 is a schematic representation of a sixth embodiment of a supercharger
  • Figure 10a-c a schematic representation of a seventh embodiment of a supercharger
  • FIG. 11 is a schematic representation of an eighth embodiment of a supercharger
  • FIG. 12 is a schematic representation of a ninth embodiment of a supercharger
  • FIG. 13 is a schematic representation of a tenth embodiment of a supercharger
  • FIG. 14 is a schematic representation of a second embodiment of a lapper machine according to the invention
  • FIG. 15 is a schematic representation of a third embodiment of a lapper machine according to the invention.
  • FIG. 16 shows a schematic representation of a fourth embodiment of a lapper machine according to the invention.
  • a winding machine 1 is shown, as used for example in combing preparation in the textile industry.
  • Several slivers 3, which may consist of natural or synthetic fibers are fed via cans of the winding machine 1 and evened out in a drafting system, not shown, and possibly in a table calender.
  • the slivers 3 are further passed over an inlet region 2 to a plurality of pressure rollers 4a - 4c, which guide the slivers 3 in the catchment area between two winding rollers 5a, 5b and a winding tube 6 for producing a lap roll.
  • a supercharger 8 is arranged, which makes the sliver 3 uniform.
  • FIG. 10 An example of an embodiment of the wadding machine 10 according to the invention is shown symbolically in FIG.
  • the wadding machine 10 essentially comprises an inlet area 2, in FIG a pre-compressor 8 is arranged, a set of pressure rollers 4a, 4b, 4c and a drive device 21, with which the or the slivers 3 are transported in the material flow direction 7 through the wadding machine 10.
  • the sliver 3 is deposited in a storage can 20.
  • the sliver 3 can be made of non-illustrated presentation cans with e.g. a gate, not shown, the inlet region 2 of the cotton machine 10 are supplied. In this case, a certain number of slivers 3 are stored next to each other, and draped the approximately equal number of slivers 3 on the previously deposited slivers. In a preferred embodiment, 12 slivers are placed side by side, and placed on this more 11 - 13 slivers. This can be offset or directly to each other.
  • the slivers 3 arranged in this way pass through the supercharger 8 and then the pressure rollers 4a, 4b, 4c, and are then deposited as cotton wool in a storage can 20. As already mentioned, the belts can still be additionally guided by a drafting system and / or at least one table calender.
  • the supercharger 8 is designed as an adjustable supercharger 8, in which the webs are exchangeable in shape and at a distance and in the depth adjustable.
  • the various embodiments are shown in Figures 3 to 13 and the associated description.
  • the supercharger 8 has the task of compressing the slivers 3 together or easy to connect or duplicate, thereby evening and smoothing.
  • the subsequently arranged pressure rollers 4a, 4b, 4c have the task of duplicating, compacting and / or slightly compacting the slivers 3 Speed difference between the pressure rollers 4a, 4b, 4c to stretch.
  • the drive device 21 may comprise a double belt drive or one or more pairs of rollers, which are arranged after the pressure rollers 4a - 4c and pulls the cotton formed from the slivers 3 through the supercharger 8 and through the pressure rollers 4a - 4c and subsequently deposited in a rectangular storage can 20 ,
  • the storage of the cotton in the storage can 20 takes place with staggered kinks to increase the filling volume and to minimize the stress on the kinks of the cotton for subsequent processing in the combers.
  • the storage cans 20 no lowerable spring plate, but the plate is guided over laterally arranged slots in the can circumference, the plate via a spindle is up and down.
  • the advantage of the cotton machine according to the invention is that the cotton quality increases with a lower hairiness and a good uniformity compared to the winding. It can be processed on the shelf in the cans a significantly higher volume, so that the template for the subsequent combers sufficient for a much larger amount of processing and less must be changed. Furthermore, the wadding machine is cheaper than a winding machine, which eliminates their disadvantages at the same time their disadvantages such as the formation of bubbles during winding and associated non-uniformities, such as the cracking of the roll, the poor rolling behavior and the associated hairiness. Overall, combing preparation with simpler machines is technologically easier to implement.
  • the wadding of the invention can be used for any Wattenföen, for example, for Wattenföen of 50 - 80 ktex.
  • any Wattenföen for example, for Wattenföen of 50 - 80 ktex.
  • the downtimes due to the smaller change of cotton wool are reduced because a storage can in comparison with a winding can absorb significantly more cotton.
  • the previously automated application of cotton wool can be largely taken over.
  • the rotary combing is only practicable through the wadding template from the storage can, as a template made of reels is almost impossible due to the high processing speed.
  • the time for feeding new reels is almost as long as the life of the rotary combing machine.
  • the wadding template from a storage can is ideal in terms of space requirements and changing times.
  • the supercharger 8 according to the first embodiment of Figure 3 consists of an upper and a lower web 11a, 12a, which are adjustable in each case in the horizontal and vertical directions. Between the webs 11a, 12a, the sliver 3 is deflected, in this embodiment, the material flow direction extends from right to left. It can be seen that with increasing vertical adjustment the webs 11a, 12a, the sliver 3 is deflected stronger. Also, a horizontal adjustment of the webs 11a, 12a allows a reinforced deflection of the sliver 3, as soon as the webs 11a, 12a have a minimum coverage in the vertical direction, ie intermesh with each other.
  • the supercharger 8 has an upper row of webs 11a-11c and a lower row of webs 12a-12b.
  • Each row of webs 11a-11c and 12a-12b is vertically adjustable together.
  • individual webs 11a-11c and 12a-12b can be adjustable in height.
  • the upper row of webs 11a-11c is arranged offset to the lower row of webs 12a-12b, so that in this embodiment the webs 12a and 12b can engage in the gaps between the webs 11a and 11b and 11b and 11c.
  • the sliver 3 is thus wavy in the material flow direction 7 passed through the webs, each web at least partially deflects the sliver 3 in the direction.
  • the third and fourth embodiments according to FIGS. 5 and 6 show that the webs 11a-11c and 12a-12b can be arranged individually and alternatively with the entire row in or against the material flow direction 7 in a displaceable manner.
  • the webs in the material flow direction 7 are arranged increasingly dense, so that the sliver 3 is first gently deflected at the beginning of the supercharger 8, and then deflected towards the end more, since the distances between the webs 11 a, 11 b and 12a getting shorter and shorter.
  • the webs 11a - 11c and 12a - 12b are adjustable with the entire row in height and thus interlock more intense. It is obvious that for a large deflection of the sliver 3 the Webs can move closer to each other, as well as interlock more deeply in depth.
  • each web 11a-11c and 12a-12b can be adjusted individually in height and in the material flow direction 7, so that a varying looping of the sliver 3 becomes possible.
  • the webs 11a, 11b and 12a overlap significantly more than the webs 11c and 12b, since they engage by means of the height adjustment significantly deeper into the gaps between the webs 11a - 11d.
  • the number of webs in the upper row 11a-11d and in the lower row 12a-12d varies, so that the quality of the cotton can also be influenced by the number of webs and thus by the number of deflections of the sliver 3.
  • webs are shown with different cross-sectional areas, in particular, the end faces, which deflect the sliver 3, are designed differently.
  • the web 11 b represents the state of the art in that the cross-sectional profile is formed in the region of the end face as a truncated pyramid.
  • webs with the sharp-edged faces are particularly suitable for long fibers, robust chemical fibers or fiber mixtures.
  • the webs with the rounded end face 11c is particularly suitable for natural or short fibers, for example for cotton, since a particularly gentle deflection takes place here - even with large deflection angles.
  • the webs 11a-11c and 12a-12b are designed as round, fixed cylinders, between which the sliver 3 is deflected.
  • the webs 11a-11c and the webs 12a-12b can be set at a vertical distance from one another, so that an interlocking toothing of webs with a cylindrical cross-sectional profile is formed.
  • the distance of the webs 11a - 1c and 12a - 12b in the material flow direction 7 in sum or individually adjustable, so that a variation of the wrap is adjustable.
  • both the number of webs 11a - 11c, 12a - 12b, as well as their diameter variable are also adjustable.
  • a particularly advantageous embodiment can be achieved in that the webs 11a - 11c and 12a - 12b are in the supercharger 8 from fixed to co-rotating or adjustable.
  • the webs 11a-11c and 12a-12b may rotate in the material flow direction 7 to keep the resistance to the sliver 3 small. Only with the corresponding counterforce, after the sliver 3 has reached a predetermined speed in the wadding machine 10, the webs 11a - 11c and 12a - 12b can be set to fixed to better align the fibers and to duplicate the slivers 3 more intense.
  • the supercharger 8 has a corresponding bearing for the webs 11a - 11c and 12a - 12b, as well as a blocking device that manually, semi-automatically or automatically from stationary to co-rotating and vice versa, can switch.
  • a further improvement can be achieved by at least a portion of the webs 11 a - 11 c and 12 a - 12 b is driven with a cylindrical cross-section.
  • the sliver 3 can be smoothed even better and align the fibers even better, for example by at least a part of the webs 11a - 11c being driven at a differential speed in or against the material flow direction 7.
  • the pressure rollers 4a-4c can be dispensed with (see FIGS. 15 and 16) so that only one or two superchargers 8 are arranged in front of the drive device 21.
  • the wadding machine 10 can thus be built very compact and inexpensive.
  • a further improvement of the wadding can be achieved by varying the surface of the webs that comes into contact with the sliver 3 in all previous embodiments.
  • a smooth surface, for example chrome-plated and / or polished, may be advantageous in particular for short fibers.
  • a deliberately roughened or corrugated surface proves to be advantageous for chemical fibers.
  • the webs of the supercharger are always arranged in a parallel orientation to each other, so have a constant distance over the width of the goods.
  • at least one web 11a is convex or slightly bent toward the sliver 3 so that there is a smaller distance to the sliver 3 in the middle of the webs and an increasing distance to the sliver 3 to the outside.
  • the material of the sliver 3 can be pressed partially to the sides to get an optimized cross-section for the cotton wool to be deposited.
  • FIG. 10a shows the arrangement over the land width with a lower straight web 12a and an upper convex web 11a, which are arranged offset in the material flow direction.
  • Figure 10b shows an overlap of the webs 11a, 12a, wherein the convexly curved upper web 11a dips between two lower webs, of which only the front web 12a is visible.
  • At least two webs 11a, 12a are convexly curved, and bring about a displacement of the sliver 3 outwards on the sides of the inlet region 2.
  • the supercharger 8 comprises two circumferential belts 13a, 13b, between which the sliver 3 is compressed. At least one belt 13a, 13b can be designed as a perforated belt to allow entrained air to escape. Further, the belts 13a, 13b may be funnel-shaped at an acute angle to each other to allow the sliver 3 to run in without pressure, and to leak with a compression at the end of the belt 13a, 13b.
  • the advantage of this supercharger 8 is that even at high pressure or large set delay, the sliver 3 is guided safely. For this purpose, advantageously, the belt 13a, 13b are driven separately and adjustable in the contact pressure.
  • the sliver 3 is passed via an inlet roller 17 in the compressor region of a supercharger 8, which is formed from a roller 15 with a at least partially around the roller 15 circulating belt 14.
  • Two pulleys 16a, 16b form an opening for running in the sliver 3, in which the belt 14 is guided as in an upside-down omega.
  • the sliver 3 thus passes between the belt 14 and the roller 15 around the roller 15 around, and is guided via an outfeed roller 18 in the material flow direction to the pressure rollers 4a - 4c.
  • the contact pressure between the belt 14 and roller 15 is set to the sliver 3.
  • a delay on the sliver 3 can be adjusted.
  • the maximum wrap angle of the sliver 3 can be adjusted to the roller 15, which is approximately 270 ° in this embodiment.
  • the belt 14 can be designed as a wire belt, or the surface of the roller 15 can be designed from a perforated metal sheet with internal air discharge. Depending on the fiber quality can also be used here with different surfaces of belt 14 and roller 15.
  • FIG. 13 shows a further exemplary embodiment of a supercharger 8, which can be integrated very easily into the intake region 2 of the cotton wool machine 10, by a compacting plate 19 acting on the sliver 3 with a defined pressure.
  • the Kompaktierblech 19 may for example consist of spring steel and press with a bias on the sliver 3, which is thus compressed between a guide table and the Kompaktierblech 19. With the Kompaktierblech 19 the fibers are evened out in the simplest way and slightly compressed.
  • the Kompaktierblech 19 is arranged adjustable in the inlet region 2 of the wadding machine 10, wherein the sliver 3 is not deflected here, but is made uniform and compressed by pressure.
  • the adjustability of Kompaktierbleches 19 includes the arrangement within the inlet region 2, whereby the Kompaktierblech 19 is adjustable in height to the sliver 3.
  • the homogenization and compression can be set to the sliver 3. If the sliver 3 increasingly slides over the front edge of the compacting plate 19, an increased compression results. Slip that Sliver 3 increases over the surface of Kompaktierbleches 19, thereby the orientation of the fibers is reinforced at the surface, without significantly affecting the MD / CD ratio.
  • At least two layers of fiber slivers 3 are placed one on top of the other and doubled with one another. Preference is given to 12 layers of slivers 3 more 11 to 13 layers of slivers 3 offset or draped in the same arrangement and connected to a batt or duplicated and thereby smoothed and aligned, even if only one sliver is shown in the figures.
  • the wadding machine may consist of a combination of the illustrated elements.
  • two pre-compressors 8, 8 ' are arranged in front of the pressure rollers 4a-4c, the pre-compressor 8 having staggered profiles according to the embodiments of FIGS. 4 to 7 with a so-called rake and the pre-compressor 8 'has arranged staggered rollers according to the embodiment of Figure 9.
  • the slivers 3 are thereby very gently guided and doubled by the supercharger 8 ' , then deflected by the supercharger 8, aligned and smoothed, and then doubled and smoothed again by the pressure rollers 4a - 4c, and then in the rectangular storage can 20 filed.
  • This additional gentle pre-compaction can bring about a greater wadding uniformity and better compaction, whereby the combing quality and in particular the noil can be improved.
  • the third embodiment of a wadding machine 10 according to Figure 15 corresponds to the embodiment of Figure 14, wherein the pressure rollers were removed, so that the slivers 3 are drawn to form a cotton by the drive device 21 exclusively by two superchargers 8, 8 ' , there duplicated and smoothed and stored in a rectangular storage can 20.
  • the fourth embodiment of a wadding machine 10 uses as io supercharger 8 ' in place of the staggered and revolving rolls a so-called Kompaktierblech according to the embodiment of Figure 13, with which the up and adjacent fibers 3 are compressed and smoothed together. Also, this embodiment allows an inexpensive and structurally simple embodiment of a 15 Wattenmaschine 10, with a first layer of slivers 3, on which a second layer slivers 3 are laid on it, is formed into a wadding as a template for a combing machine.
  • the resulting cotton has a width corresponding to the width of the rectangular storage can 20.
  • the staggered storage of the kinks results in a very high filling volume, without the kinks are charged.
  • the width of the cotton wool can be 300 mm as before, but also to the optimum width of the combing heads of a combing machine
  • the Wattenr when removing from the storage can not fray, but retain their geometric contour from the cotton wool machine.
  • the lateral inner surfaces of the can support the formation of the lap edge. For example, if the cotton broader enters the pot, as the width of the pot, the edge of the pot Wattenr may be turned over and then guided on the side surfaces.
  • the wadding machine has means for detecting the moisture content in the fiber material in the wadding machine.
  • the pressure of the pressure rollers 4a-4c, the plunge depth of the supercharger 8 and / or the speed of the drive device can be adapted.
  • the material moisture is the deciding factor. It has been found that too low moisture of the fiber material has a negative influence on the processability of the fibers.
  • the invention makes use of the knowledge that, for example, cotton is better to process in a wet state, as in a dry state, since the strength increases, at the same time the fiber stiffness and friction decreases.
  • the setting of the cotton machine in which the material speed, the pressure on the pressure rollers, the delay between the pressure rollers and / or the plunge depth of the supercharger are optimized.
  • the webs can interlock in the supercharger, for example, 5 mm deeper, so that the sliver is more aligned and smoothed.
  • optical measuring sensors can be used as measuring devices whose radiated light is absorbed by the moisture content of the material.
  • microwave-based measuring systems can be used which measure the moisture content of the material.
  • the measuring device is integrated, for example, in the pressure rollers. This results in a sufficient controlled system, for example, to control the material speed, and / or the plunge depth of the supercharger.
  • the climatic conditions can only be determined and influenced individually by the customer.
  • the observance of an optimal processing climate for all process steps is not or hardly realizable.
  • the invention continues, thereby adapting the machine parameters to the existing spinning climate.
  • the default machine parameters can only be changed if a so-called threshold value is exceeded or exceeded. For example, lowering the relative humidity from 60% to less than 40% can lower the material speed. If the relative humidity of the air is lowered from, for example, 60% to 55% and then to 50%, alternatively the penetration depth of the webs of the supercharger can be increased step by step without the production capacity being reduced.
  • the regulation or control over a threshold value has the advantage that the operator of the wadding machine does not have to take into account certainties in the selection of the machine parameters, but can select optimal parameters adapted to the material. This can be achieved with optimal spinning climate a higher cotton quality or increased production speed
  • the machine parameters can be changed together or individually to ensure adequate product quality. On the other hand, this ensures that the optimal condition of the slab machine drives with the highest productivity.
  • the wadding machine has a database in which the optimum climate data are stored for different fiber types.
  • the associated control algorithm can also be stored in the database with which settings the wadding machine travels in the event of a deviation from the optimum climatic data.
  • the threshold values for each type of fiber can be deposited, which must be exceeded or exceeded, so that the cotton machine drives with different operating parameters.
  • the database can be part of a control / regulation in which the measured humidity as a control variable is used as an input variable, is compared with the optimal humidity as a reference variable, and the control / regulation by means of a signal an actuator operated, for example, the speed of the drive motors of the drive device 21 acts.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wattenmaschine zur Herstellung einer Wattenbahn aus mindestens zwei Faserbändern (3), umfassend eine Antriebsvorrichtung (21), mit der die Watte durch mindestens einen Vorverdichter (8) gefördert wird, wobei der Vorverdichter (8) die einzelnen Faserbänder (3) zu einer Wattenbahn dubliert. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbänder (3) innerhalb des Vorverdichters (8) umgelenkt und/oder kompaktiert bzw. dubliert werden, wobei die Umlenkung und/oder Kompaktierung bzw. Dublierung einstellbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Watte aus Faserbändern.

Description

Titel: Wattenmaschine und Verfahren zur Herstellung einer Watte aus Faserbändern
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Wattenmaschine und ein Verfahren zur Herstellung einer Watte aus Faserbändern.
Die heute übliche Speisung von Flachkämmmaschinen erfolgt durch Wattewickel, die zuvor in Wickelmaschinen aus einzelnen Bändern erzeugt wurden. Dazu erhält die Wickelmaschine die Vorlage in Bandform von mindestens einer Strecke, wobei die Vorlage in runden oder rechteckigen Behältern zwischengespeichert wird. Die Wickelmaschine besteht üblicherweise aus einer Wickeleinheit mit mindestens zwei Wickelwalzen, auf denen mittels einer Hülse der Wattewickel gebildet wird. Der Wickeleinheit vorgelagert sind in der Regel mindestens ein Paar Druckwalzen, die die Bänder dublieren und/oder verstrecken. Vor den Druckwalzen ist ein Einlaufbereich angeordnet, indem eine weitere Verdichtungseinheit oder ein Glätter angeordnet sein kann.
Die Qualität des erzeugten Wickels ist mitentscheidend für die Produktivität der nachfolgenden Kämmmaschine. Aufgrund der begrenzten Dimensionierung der Wickel mit einem Gewicht von ca. 25 kg und einem Außendurchmesser von 500 bis 600 mm ist der Produktionssteigerung der Kämmmaschinen von heute mit einer Kammspielzahl von 600 eine Grenze gesetzt, da die Speisung der Kämmmaschinen mit neuen Wattewickeln immer schneller erfolgen muss und damit aufwändiger und kostenintensiver wird. Eine alternative und wirtschaftlichere Speisung der Kämmmaschine direkt aus Kannen ist in der Literatur bekannt:
Die DE 102006026841 A1 beschreibt eine modifizierte Kämmmaschine, bei der das Faserband mittels Kannen dem Kämmkopf zugeführt wird. Zur Optimierung des Materialflusses sind die Kämmaggregate quer zur Zuführrichtung zu der Streckwerkseinheit ausgerichtet. Weiterhin wird vorgeschlagen, unterhalb der Kämmaggregate einen Freiraum anzuordnen, der rechteckige Kannen aufnehmen kann.
In der DE 10320452 A1 wird die Verwendung von rechteckigen Vorlagekannen in einer Kämmerei beschrieben. Bei der Verwendung der Kannen für eine Kämmmaschine sind bevorzugt jedem Kämmkopf mindestens zwei rechteckige Vorlagekannen zugeordnet, aus denen in Schlaufen abgelegte Vorlagebänder zum gleichzeitigen Kämmen abgezogen werden. Als wesentlich wird in dieser Anmeldung herausgestellt, dass das Faserband in den rechteckigen Ablagekannen schlaufenförmig abgelegt wird.
Weiterhin offenbart die CH 681309, dem Kämmaggregat Stapelfasermaterial in Form eines Streckenbandes oder einiger Streckenbänder zuzuführen. Damit können die wesentlichen Elemente der Kämmmaschine in geringerer Breite ausgeführt werden, als bei der Verarbeitung von gewickelten Bändern mit einer vorgegebenen Breite von 300 mm. Neben dem Wegfall der Bandwickelmaschine können Streckenbänder direkt aus Kannen entnommen werden. Es ist auch möglich, Kannen mit Kardenbändern zu verwenden und jedem Kämmaggregat je ein eigenes Streckwerk vorzuschalten.
Die zuvor beschriebenen Verfahren haben den Nachteil, dass ein Band aus der Karde oder dem nachfolgenden Streckwerk unter Zwischenspeichern in einer Kanne direkt dem Kämmkopf vorgelegt wird. Durch die nebeneinanderliegenden Bänder ergeben sich Materialanhäufungen neben Materiallücken, so dass die Klemmung in der Zange der Kämmmaschine nicht optimal ist und hierdurch ein zu hoher Anteil an Kämmlingen durch ausgeschiedene Langfasern entsteht.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Wattenmaschine zu schaffen, mit der ein für den weiteren Kämmprozess hochwertiges Watteband erzeugt wird. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Watte aus Faserbändern zu schaffen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Lehre nach Anspruch 1 und 16; weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
Gemäß der technischen Lehre nach Anspruch 1 umfasst die Wattenmaschine zur Herstellung einer Wattenbahn aus mindestens zwei Faserbändern eine Antriebsvorrichtung, mit der die Watte durch mindestens einen Vorverdichter gefördert wird, wobei der Vorverdichter die einzelnen Faserbänder zu einer Wattenbahn dubliert. Die Erfindung sieht vor, dass die Faserbänder innerhalb des Vorverdichters umgelenkt und/oder kompaktiert bzw. dubliert werden, wobei die Umlenkung und/oder Kompaktierung bzw. Dublierung einstellbar ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Wattenmaschine liegt darin, dass die erzeugte Watte eine geringe Haarigkeit und hohe Gleichmäßigkeit aufweist, an deren Qualität ein konventioneller Wickel nicht heran kommt. Weiterhin lässt sich über die Ablage in Ablagekannen ein deutlich höheres Volumen verarbeiten, so dass die Vorlage für die nachfolgenden Kämmmaschinen für eine deutlich größere Verarbeitungsmenge ausreicht und weniger gewechselt werden muss. Dabei ist die Wattenmaschine preiswerter als eine Wickelmaschine, wobei durch deren Wegfall auch gleichzeitig deren Nachteile wie die Blasenbildung beim Wickeln und damit verbundene Ungleichmäßigkeiten, wie das Aufspringen der Wickel, das schlechte Abrollverhalten und die damit verbundene Haarigkeit entfallen. Insgesamt ist die Kämmereivorbereitung mit einfacheren Maschinen technologisch leichter zu realisieren.
Mit den Merkmalen der Erfindung ist es weiterhin möglich, die einstellbare Umlenkung an die Faserqualität und/oder an das Raumklima anzupassen. Die Wattenmaschine ist dabei sehr kompakt und flexibel.
In vorteilhafter Ausführungsform ist zwischen dem mindestens einen Vorverdichter und der Antriebsvorrichtung ein Satz Druckwalzen angeordnet, die die Faserbänder weiter dublieren und leicht verstrecken können. Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass die Wattenmaschine zwei Vorverdichter aufweist, wobei ein Vorverdichter eine sogenannte Rechenführung aufweist. Der zweite Vorverdichter kann mit runden zylindrischen Stegen oder als Kompaktierblech ausgeführt sein, so dass die Faserbänder beim Einlaufen in die Wattenmaschine erst sanft geglättet werden, und dann in der Rechenführung stark kompaktiert bzw. dubliert werden.
Erfindungsgemäß werden mindestens zwei Lagen Faserbänder aufeinander gelegt und miteinander dubliert werden. Damit ergibt sich eine ausreichende Dicke der Watte, die ohne weitere Verarbeitung der Kämmmaschine zugeführt werden kann. Die Watte weist dadurch eine gute Homogenität und gleichmäßige Verteilung der Fasern im Wattenquerschnitt auf.
In der vorteilhaften Ausführungsform, wonach auf 12 nebeneinander liegende Faserbänder weitere 11 bis 13 Faserbänder versetzt oder in gleicher Anordnung draufgelegt und zu einer Watte miteinander verbunden bzw. dubliert werden, ergibt sich der Vorteil, dass die optimale Menge an Watte einem Kämmkopf vorgelegt werden kann, ohne dass ein weiterer Schritt zur Dublierung von Watte notwendig ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Wattenmaschine mindestens ein Mittel zum Erfassen des Feuchtegehaltes im Fasermaterial auf. Bei einer zu geringen Feuchtigkeit des Fasermaterials kann beispielsweise die Materialgeschwindigkeit heruntergefahren werden, um die Qualität der Watte zu gewährleisten. In weiterer Alternative oder ergänzend können die Stege im Vorverdichter um beispielsweise 5 mm tiefer miteinander verzahnen, so dass das Faserband stärker ausgerichtet und geglättet wird. Damit kann die Haarigkeit des Faserbandes weiter reduziert werden und die Gleichmäßigkeit verbessert werden.
Vorteilhafterweise ermittelt das mindestens eine Mittel den Feuchtegehalt des Fasermaterials als Regelgröße, wobei ein Regler oder eine Steuerung die Regelgröße mit einer Führungsgröße vergleicht und bei Abweichung von der Führungsgröße ein Signal erzeugt, durch das mindestens ein Stellglied zur Änderung der Betriebsparameter der Wattenmaschine betätigbar ist. In Abhängigkeit von dem ermittelten Feuchtegehalt im Fasermaterial sind der Druck und/oder der Verzug der Druckwalzen, und/oder die Einstechtiefe des Vorverdichters und/oder die Geschwindigkeit der Antriebsvorrichtung und/oder der Verzug im ggf. vorgeschalteten Streckwerk anpassbar.
Die einstellbare Umlenkung oder Kompaktierung umfasst nach einer ersten Ausführungsform mindestens einen oberen und mindestens einen unteren Steg, die versetzt zueinander angeordnet sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung erfolgt die Umlenkung durch eine obere und eine untere Reihe von Stegen, die versetzt zueinander angeordnet sind. Jede Reihe von Stegen umfasst dabei mindestens zwei einzelne Stege. Dabei sind die Reihen von Stegen in horizontaler und vertikaler Richtung zueinander einstellbar. Es ist damit die gesamte obere Reihe an Stegen und die gesamte untere Reihe an Stegen zueinander einstellbar. Die Einstellbarkeit betrifft den horizontalen Abstand zu einander, so dass die Stegreihen näher aufeinander zu rücken und damit die Umlenkung des Faserbandes vergrößert wird. Die Einstellbarkeit betrifft aber auch den vertikalen Abstand zueinander, wodurch die Stege mehr ineinander verzahnen und auch dadurch eine höhere Umlenkung des Faserbandes erzielt wird.
Die einstellbare Umlenkung oder Kompaktierung umfasst nicht nur die Einstellbarkeit einzelner Stege oder ganzer Stegreihen im Vorverdichter, sondern auch die Modifikation des Vorverdichters hinsichtlich der Anzahl der Stege. Weiterhin umfasst die einstellbare Umlenkung oder Kompaktierung auch den Austausch von Baugruppen des Vorverdichters, in dem beispielsweise das gesamte obere Element mit einer vorgegebenen Anzahl von fest eingestellten Stegen gegen ein oberes Element mit einer modifizierten Umlenkung oder Kompaktierung in Abhängigkeit der zu verarbeitenden Fasern ausgetauscht wird.
Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, indem jeder Steg einzeln in horizontaler und vertikaler Richtung einstellbar ist. Damit kann eine in Materialflussrichtung zunehmende Umlenkung des Faserbandes in dem Vorverdichter eingestellt werden. Je nach Faserqualität kann es sinnvoll sein, dass die Stege in horizontaler und vertikaler Richtung zueinander variierende Abstände aufweisen. Die Umlenkung in Materialflussrichtung durch den Vorverdichter kann erst zunehmen, dann abnehmen und dann wieder zunehmen. Dies kann durch das Einfügen oder der Entnahme von zusätzlichen Stegen erfolgen, oder durch die unterschiedliche Einstellung der Stege in der Tiefe oder zueinander.
Die Einstellung der Stege kann manuell am Vorverdichter vorgenommen werden, in dem die Stege einzeln oder in Reihe beispielsweise entlang einer Kulisse geführt und befestigbar sind. Hierzu dienen für die horizontale oder vertikale Einstellung die üblichen Maschinenelemente. Die Einstellbarkeit kann entsprechend einer groben Einteilung von Faserqualitäten mit einer Markierung am Vorverdichter versehen sein.
Die Einstellung der Stege kann auch automatisch oder halbautomatisch erfolgen. Bei einer automatischen Einstellbarkeit der Stege durch motorische, hydraulische oder pneumatische Antriebselemente kann ein Abgleich mittels einer Steuerung oder Regelung mit den Druckwalzen erfolgen, indem beispielsweise bei einer größeren Einstechtiefe oder Verzahnung der Stege zueinander der Druck auf die Druckwalzen reduziert wird.
Eine halbautomatische Einstellbarkeit kann über das Display der Wattenmaschine erfolgen, indem beispielsweise der Vorverdichter auf eine vorgegebene Faserqualität eingestellt wird.
In vorteilhafter Ausführungsform weisen die Stirnseiten der Stege, die das Faserband umlenken, eine gerundete Kontur auf. Diese Kontur hat sich für empfindliche Fasern, wie beispielsweise Baumwolle, als vorteilhaft herausgestellt.
Für robuste Chemiefasern können die Stirnseiten der Stege, die das Faserband umlenken, mindestens eine scharfe Kante aufweisen. Als besonders vorteilhaft hat sich heraus gestellt, wenn die Stege als runde Zylinder ausgebildet sind. Es ergibt sich eine sehr schonende Umlenkung der Fasern, bei der die Fasern im Wesentlichen nur geglättet werden. Für das Anfahren der Wattenmaschine können sich die Stege mit drehen, so dass der Widerstand auf das Faserband sehr gering wird. Erst wenn die gebildete Watte eine Mindestgeschwindigkeit aufweist, kann über einen beispielsweise langsam erhöhenden Widerstand das Feststellen der runden Zylinder erfolgen. Eine besonders vorteilhafte Glättung und Ausrichtung der Fasern ist dadurch zu erreichen, indem die Stege mit oder gegen die Materialflussrichtung drehbar ausgebildet sind. Hierzu sind die Stege bzw. runden Zylinder antreibbar gestaltet. Eine weitere Verbesserung kann dadurch erreicht werden, in dem mindestens ein Steg des Vorverdichters eine in Richtung des Faserbandes gekrümmte Kontur aufweist. Der Steg kann konvex gekrümmt oder geformt sein, so dass in der Mitte der Warenbahn bzw. des Faserbandes der Abstand des Steges geringer ist, als an den Seiten. Damit kann das Material des Faserbandes zum Teil an die Seiten gedrückt werden, um eine optimale Vorlage des Fasermaterials auf die Breite der rechteckigen Ablagekanne zu erreichen.
Bei einem alternativen Vorverdichter erfolgt eine Kompaktierung durch zwei umlaufende Riemen, zwischen denen das Faserband verdichtet wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass auch ein sehr dünnes Faserband bei der Kompaktierung sicher geführt wird.
In vorteilhafter Ausführungsform sind die Riemen in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet. Damit kann das Faserband trichterförmig zwischen die zwei Riemen einlaufen und kontinuierlich verdichtet werden. Entsprechend den vorherigen Ausführungsformen sind die Riemen separat antreibbar und/oder in der Anpresskraft zueinander einstellbar, so dass mit der Kompaktierung ein geringer Verzug eingestellt werden kann.
In einer alternativen Ausführungsform erfolgt die Kompaktierung durch eine Walze und einen um die Walze umlaufenden Riemen, zwischen denen das Faserband verdichtet wird. Diese Ausführungsform lässt sich platzsparend auf kürzestem Bauraum in die Watte nmasch ine integrieren, wobei gleichzeitig das Faserband geführt wird. Dadurch, dass der Antrieb für die Walze und den Riemen separat einstellbar sind, kann das Faserband in geringem Umfang verzogen werden. Über eine Einstellbarkeit der Spannung zwischen der Walze und dem Riemen ist der Anpressdruck auf das Faserband einstellbar. Ebenso ist der Umschlingungswinkel des Faserbandes um die Walze einstellbar, indem die Umlenkrollen des Riemens aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden.
Eine weitere Ausführungsform für eine Kompaktierung des Faserbandes wird durch ein Kompaktierblech erreicht, das mit Vorspannung auf das Faserband drückt. Die Vorspannung kann durch geeignete Auswahl des Materials, beispielsweise ein Federblech, erreicht werden, und/oder durch eine Vorbiegung eines Bleches, das damit auf das Faserband drückt.
Dadurch, dass das Kompaktierblech in der Vorspannung und/oder in der Höhe zum Faserband einstellbar ist, kann die Kompaktierkraft variiert werden. Bei geringer Kraft oder flacher Auflage des Kompaktierbleches auf das Faserband wird dieses nur an der Oberfläche geglättet. Wird die Vorspannung erhöht und/oder das Kompaktierblech so eingestellt, dass eine vordere Kante über das Faserband gleitet, wird eine deutliche Verdichtung und Vergleichmäßigung des Faserbandes erreicht. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Watte aus Faserbändern sieht vor, dass mindestens zwei Lagen Faserbänder aufeinandergelegt und durch mindestens einen Vorverdichter umgelenkt und/oder kompaktiert bzw. dubliert werden, und die so gebildete Watte in einer Ablagekanne ablegbar ist, wobei die Größe der Umlenkung und/oder der Kompaktierung bzw. Dublierung des Faserbandes im Vorverdichter einstellbar ist.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass die Watte eine geringe Haarigkeit und hohe Gleichmäßigkeit aufweist, an deren Qualität ein konventioneller Wickel nicht heran kommt. Weiterhin lässt sich über die Ablage in Ablagekannen ein deutlich höheres Volumen verarbeiten, so dass die Vorlage für die nachfolgenden Kämmmaschinen für eine deutlich größere Verarbeitungsmenge ausreicht und weniger gewechselt werden muss. Mit den Merkmalen der Erfindung ist es möglich, die einstellbare Umlenkung an die Faserqualität und/oder an das Raumklima anzupassen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Vorverdichter zumindest teilweise austauschbar innerhalb des Einlaufbereiches angeordnet sein. Je nach Faserqualität können unterschiedliche voreingestellte obere Elemente des Vorverdichters durch das Bedienpersonal ausgetauscht werden. Damit ist natürlich nur eine geringe Flexibilität hinsichtlich der einstellbaren Parameter an der Wattenmaschine gegeben, was andererseits den Vorteil hat, den Vorverdichter in dieser Ausführungsform als sehr preiswerte Nachrüstlösung anbieten zu können.
Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, indem der Vorverdichter einstellbare oder austauschbare Elemente zum Umlenken oder Verdichten des Faserbandes aufweist. Diese können damit gezielt in Abhängigkeit von der Faserqualität eingestellt werden. Als besonders vorteilhafte Ausführungsform wird mindestens der Feuchtegehalt im Fasermaterial bestimmt und damit eine Regelgröße erzeugt, wobei die Regelgröße mit einer Führungsgröße verglichen wird und bei Abweichung von der Führungsgröße mittels eines Signals ein Stellglied zur Änderung der Betriebsparameter betätigbar ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird damit kein Mikroklima angepasst, sondern die Betriebsparameter der Wattenmaschine passen sich den klimatischen Umgebungsbedingungen der Spinnerei an, so dass immer eine qualitativ hochwertige Watte erzeugt wird. Dabei kann bewusst in Kauf genommen werden, dass die Produktivität der Wattenmaschine bei einem zu trockenen Raumklima sinkt. Dies kann durch ein stärkeres Einwirken des Vorverdichters kompensiert werden. Im Hinblick auf die gesamten Betriebskosten der Wattenmaschine ist dies aber deutlich günstiger, als der energetische Aufwand, der für die Erzeugung eines stör- und wartungsanfälligen Mikroklimas aufgewendet werden muss.
Damit nicht permanent die Betriebsparameter der Wattenmaschine angepasst werden müssen, wird das Signal zur Betätigung eines Stellgliedes erst dann erzeugt, wenn die Regelgröße einen Schwellwert über- oder unterschritten hat. Damit können kleine Änderungen des Klimas, beispielsweise wenn über eine geöffnete Hallentür kurzfristig Material zu- oder abtransportiert wird, vernachlässigt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer möglicher schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische Schnittdarstellung einer Wickelmaschine;
Figur 2: in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße
Wattenmaschine;
Figur 3: in schematischer Darstellung einen ersten Vorverdichter;
Figur 4: in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform eines Vorverdichters;
Figur 5: in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform eines Vorverdichters;
Figur 6: in schematischer Darstellung eine vierte Ausführungsform eines Vorverdichters;
Figur 7: in schematischer Darstellung eine fünfte Ausführungsform eines Vorverdichters;
Figur 8: in schematischer Darstellung unterschiedliche Profilformen des Vorverdichters;
Figur 9: in schematischer Darstellung eine sechste Ausführungsform eines Vorverdichters;
Figur 10a-c: in schematischer Darstellung eine siebte Ausführungsform eines Vorverdichters;
Figur 11 : in schematischer Darstellung eine achte Ausführungsform eines Vorverdichters;
Figur 12: in schematischer Darstellung eine neunte Ausführungsform eines Vorverdichters; Figur 13: in schematischer Darstellung eine zehnte Ausführungsform eines Vorverdichters;
Figur 14: in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wattenmaschine; Figur 15: in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wattenmaschine;
Figur 16: in schematischer Darstellung eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wattenmaschine.
In Figur 1 ist eine Wickelmaschine 1 dargestellt, wie sie beispielsweise in der Kämmereivorbereitung in der Textilindustrie verwendet wird. Mehrere Faserbänder 3, die aus natürlichen oder synthetischen Fasern bestehen können, werden über Kannen der Wickelmaschine 1 zugeführt und in einem nicht dargestellten Streckwerk und ggf. in einem Tischkalander vergleichmäßigt. Die Faserbänder 3 werden weiter über einen Einlaufbereich 2 zu mehreren Druckwalzen 4a - 4c geleitet, die die Faserbänder 3 in den Einzugsbereich zwischen zwei Wickelwalzen 5a, 5b und einer Wickelhülse 6 zur Herstellung eines Wattewickels leiten. Im oder am Einlaufbereich 2 ist ein Vorverdichter 8 angeordnet, der das Faserband 3 vergleichmäßigt.
Alternativ zu dieser Ausführungsform mit den zwei Wickelwalzen 5a, 5b sind Wickelmaschinen bekannt, bei denen der Wickel innerhalb eines umlaufenden Bandes oder durch ein Band mit einer Wickelwalze gebildet wird. Ein Beispiel einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wattenmaschine 10 ist symbolisch in Figur 2 dargestellt. Die Wattenmaschine 10 umfasst im Wesentlichen einen Einlaufbereich 2, in dem ein Vorverdichter 8 angeordnet ist, einen Satz Druckwalzen 4a, 4b, 4c und eine Antriebsvorrichtung 21 , mit der das bzw. die Faserbänder 3 in Materialflussrichtung 7 durch die Wattenmaschine 10 transportiert werden. Am Ende der Wattenmaschine 10 wird das Faserband 3 in einer Ablagekanne 20 abgelegt.
Das Faserband 3 kann aus nicht dargestellten Vorlagekannen mit z.B. einem nicht dargestellten Gatter dem Einlaufbereich 2 der Wattenmaschine 10 zugeführt werden. Dabei werden eine bestimmte Anzahl Faserbänder 3 nebeneinander abgelegt, und die annähernd gleiche Anzahl Faserbänder 3 auf die zuvor abgelegten Faserbänder draufgelegt. In bevorzugter Ausführungsform werden 12 Faserbänder nebeneinander gelegt, und auf diese weitere 11 - 13 Faserbänder draufgelegt. Dies kann versetzt oder direkt aufeinander erfolgen. Die so angeordneten Faserbänder 3 durchlaufen den Vorverdichter 8 und anschließend die Druckwalzen 4a, 4b, 4c, und werden dann als Watte in einer Ablagekanne 20 abgelegt. Wie bereits erwähnt, können die Bänder noch zusützlich durch ein Streckwerk und/oder mindestens einen Tischkalander geführt werden.
Der Vorverdichter 8 ist als einstellbarer Vorverdichter 8 ausgeführt, bei dem die Stege in der Form austauschbar und im Abstand und in der Tiefe zueinander einstellbar sind. Die verschiedenen Ausführungsarten sind den Figuren 3 bis 13 und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen. Dabei hat der Vorverdichter 8 die Aufgabe, die Faserbänder 3 miteinander zu verdichten bzw. leicht zu verbinden bzw. zu dublieren, dabei zu vergleichmäßigen und zu glätten.
Die nachfolgend angeordneten Druckwalzen 4a, 4b, 4c haben die Aufgabe, die Faserbänder 3 zu dublieren, zu verdichten bzw. kompaktieren und/oder geringfügig über einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Druckwalzen 4a, 4b, 4c zu verstrecken.
Die Antriebsvorrichtung 21 kann einen Doppelriemenantrieb oder einen oder mehrere Walzenpaare umfassen, die nach den Druckwalzen 4a - 4c angeordnet sind und die aus den Faserbändem 3 gebildete Watte durch den Vorverdichter 8 und durch die Druckwalzen 4a - 4c zieht und nachfolgend in einer rechteckigen Ablagekanne 20 ablegt. Die Ablage der Watte in der Ablagekanne 20 erfolgt mit versetzt abgelegten Knickstellen, um das Füllvolumen zu vergrößern und die Belastung an den Knickstellen der Watte für die nachfolgende Weiterverarbeitung in den Kämmmaschinen zu minimieren. Im Gegensatz zum Stand der Technik weisen die Ablagekannen 20 keinen absenkbaren Federteller auf, sondern der Teller ist über seitlich angeordnete Schlitze im Kannenumfang geführt, wobei der Teller über eine Spindel auf- und abfahrbar ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Wattenmaschine liegt darin, dass die Wattenqualität mit einer geringeren Haarigkeit und einer guten Gleichmäßigkeit im Vergleich zum Wickel steigt. Es lässt sich über die Ablage in den Kannen ein deutlich höheres Volumen verarbeiten, so dass die Vorlage für die nachfolgenden Kämmmaschinen für eine deutlich größere Verarbeitungsmenge ausreicht und weniger gewechselt werden muss. Weiterhin ist die Wattenmaschine preiswerter als eine Wickelmaschine, wobei durch deren Wegfall auch gleichzeitig deren Nachteile wie die Blasenbildung beim Wickeln und damit verbundene Ungleichmäßigkeiten, wie das Aufspringen der Wickel, das schlechte Abrollverhalten und die damit verbundene Haarigkeit entfallen. Insgesamt ist die Kämmereivorbereitung mit einfacheren Maschinen technologisch leichter zu realisieren. Die erfindungsgemäße Watte nmasch ine kann für beliebige Wattenfeinheiten verwendet werden, beispielsweise für Wattenfeinheiten von 50 - 80 ktex. Für die konventionelle Flachkämmmaschine ergibt sich durch das erfindungsgemäße Herstellen der Watte mit einer Wattenvorlage aus einer rechteckigen Ablagekanne ein reduzierter Kämmlingsprozentsatz und eine höhere Kammzugqualität. Die Stillstandzeiten aufgrund der geringeren Wechsel der Watte reduzieren sich, da eine Ablagekanne im Vergleich mit einem Wickel deutlich mehr Watte aufnehmen kann. Das bisher automatisierte Ansetzen der Watte kann weitest gehend übernommen werden.
Das Rotationskämmen wird durch die Wattenvorlage aus der Ablagekanne erst praktikabel, da eine Vorlage aus Wickel aufgrund der hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit fast nicht möglich ist. Die Zeit für die Zuführung von neuen Wickeln ist fast so groß, wie die Laufzeit der Rotationskämmmaschine. Auch bei Rotorkämmmaschinen mit mehr als einer Speisevorrichtung oder zwei Kämmköpfen ist die Wattenvorlage aus einer Ablagekanne hinsichtlich Platzbedarf und Wechselzeiten ideal.
Für die Gesamtkämmerei ergeben sich noch höhere Vorteile, da die gesamte Transportautomatisation (Schienen, Wickelwagen, Trolley) für die Wickel entfallen kann.
Die folgenden Darstellungen zeigen im Wesentlichen die verschiedenen Ausführungsformen eines Vorverdichters 8 der Wattenmaschine und reduzieren die Darstellung auf die Querschnittsformen der Stege und der Einstellbarkeit des Vorverdichters 8. Zur Vereinfachung wurden die umgebenden Bauteile nicht dargestellt.
Der Vorverdichter 8 nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Figur 3 besteht aus einem oberen und einem unteren Steg 11a, 12a, die jeweils in horizontaler und vertikaler Richtung einstellbar sind. Zwischen den Stegen 11a, 12a wird das Faserband 3 umgelenkt, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Materialflussrichtung von rechts nach links verläuft. Es ist erkennbar, dass mit zunehmender vertikaler Verstellung der Stege 11a, 12a das Faserband 3 stärker umgelenkt wird. Auch eine horizontale Verstellung der Stege 11a, 12a ermöglicht eine verstärkte Umlenkung des Faserbandes 3, sobald die Stege 11a, 12a in vertikaler Richtung eine Mindestüberdeckung aufweisen, also miteinander verzahnen.
Im zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 4 weist der Vorverdichter 8 eine obere Reihe an Stegen 11a - 11 c und eine untere Reihe an Stegen 12a - 12b auf. Jede Reihe an Stegen 11a - 11c und 12a - 12b ist zusammen in der Höhe verstellbar. Weiterhin können auch einzelne Stege 11a - 11 c und 12a - 12b in der Höhe verstellbar sein. Die obere Reihe an Stegen 11a - 11c ist versetzt zur unteren Reihe an Stegen 12a - 12b angeordnet, so dass in diesem Ausführungsbeispiel die Stege 12a und 12b in die Lücken zwischen den Stegen 11a und 11 b, sowie 11 b und 11c eingreifen können. Das Faserband 3 wird damit in Materialflussrichtung 7 wellenförmig durch die Stege geleitet, wobei jeder Steg das Faserband 3 in der Richtung zumindest teilweise umlenkt. Je mehr die Reihen an Stege 11a - 11c und 12a - 12b wie eine Verzahnung ineinander greifen, desto größer ist die Umlenkung des Faserbandes 3 und damit der Einfluss auf die Qualität der Watte. Das dritte und vierte Ausführungsbeispiel nach Figur 5 und 6 zeigt, dass die Stege 11a - 11c und 12a - 12b einzeln und alternativ mit der gesamten Reihe in oder gegen die Materialflussrichtung 7 verschiebbar angeordnet werden können. In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 sind die Stege in Materialflussrichtung 7 zunehmend dichter angeordnet, so dass das Faserband 3 am Anfang des Vorverdichters 8 erst sanft umgelenkt wird, und dann zum Ende hin stärker umgelenkt wird, da die Abstände zwischen den Stegen 11a, 11 b und 12a immer kürzer werden. Weiterhin sind die Stege 11a - 11c und 12a - 12b mit der gesamten Reihe in der Höhe einstellbar und verzahnen damit intensiver. Es ist offensichtlich, dass für eine große Umlenkung des Faserbandes 3 die Stege sowohl dichter aufeinander zu rücken können, wie auch in der Tiefe stärker miteinander verzahnen können.
Nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 6 kann jeder Steg 11a - 11c und 12a - 12b einzeln in der Höhe und in Materialflussrichtung 7 eingestellt werden, so dass eine variierende Umschlingung des Faserbandes 3 möglich wird. In Materialflussrichtung überlappen die Stege 11a, 11 b und 12a deutlich mehr, als die Stege 11c und 12b, da sie mittels der Höheneinstellung deutlich tiefer in die Lücken zwischen den Stegen 11a - 11 d eingreifen. In Figur 7 variiert die Anzahl der Stege in der oberen Reihe 11a - 11d und in der unteren Reihe 12a - 12d, so dass über die Anzahl der Stege und damit über die Zahl der Auslenkungen des Faserbandes 3 ebenfalls die Qualität der Watte beeinflusst werden kann.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 8 sind Stege mit verschiedenen Querschnittsflächen dargestellt, wobei insbesondere die Stirnflächen, die das Faserband 3 umlenken, unterschiedlich gestaltet sind. Der Steg 11 b stellt dabei den Stand der Technik dar, indem das Querschnittsprofil im Bereich der Stirnfläche als Pyramidenstumpf ausgebildet ist.
Die Stege mit den scharfkantigen Stirnflächen, also Steg 11a mit der abgeflachten Stirnfläche und Steg 11 d mit der spitzen Stirnfläche sind besonders geeignet für lange Fasern, robuste Chemiefasern oder für Fasergemische.
Der Stege mit der gerundeten Stirnfläche 11c eignet sich besonders für natürliche oder kurze Fasern, beispielsweise für Baumwolle, da hier - auch bei großen Umlenkwinkeln - eine besonders schonende Umlenkung erfolgt. Das gleiche gilt für das runde Profil des Steges 11e, über den das Faserband 3 sehr schonend gleitet, die Fasern dabei ausgerichtet und leicht kompaktiert werden. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 9 sind die Stege 11a - 11c und 12a - 12b als runde feststehende Zylinder ausgeführt, zwischen denen das Faserband 3 umgelenkt wird. Selbstverständlich können auch hier die Stege 11a - 11c und die Stege 12a - 12b im vertikalen Abstand zueinander eingestellt werden, so dass eine ineinandergreifende Verzahnung von Stegen mit zylindrischem Querschnittsprofil entsteht. Entsprechend den vorherigen Ausführungsbeispielen ist auch der Abstand der Stege 11a - 1c und 12a - 12b in Materialflussrichtung 7 in Summe oder einzeln einstellbar, so dass eine Variation der Umschlingung einstellbar ist. In Abhängigkeit der zu verarbeitenden Fasern ist sowohl die Anzahl der Stege 11a - 11c, 12a - 12b, wie auch deren Durchmesser variabel.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform kann dadurch erreicht werden, in dem die Stege 11a - 11c und 12a - 12b im Vorverdichter 8 von feststehend auf mitlaufend bzw. mitdrehend einstellbar sind. So können während des Anfahrens, während das Faserband 3 durch die Wattenmaschine 10 transportiert wird, die Stege 11a - 11c und 12a - 12b sich in Materialflussrichtung 7 mit drehen, um den Widerstand auf das Faserband 3 klein zu halten. Erst mit der entsprechenden Gegenkraft, nachdem das Faserband 3 eine vorgegebene Geschwindigkeit in der Wattenmaschine 10 erreicht hat, können die Stege 11a - 11c und 12a - 12b auf feststehend eingestellt werden, um die Fasern besser auszurichten und die Faserbänder 3 intensiver zu dublieren. Hierzu weist der Vorverdichter 8 eine entsprechende Lagerung für die Stege 11a - 11c und 12a - 12b auf, sowie eine Blockiervorrichtung, die manuell, halbautomatisch oder automatisch von feststehend auf mitdrehend und umgekehrt, umschalten kann.
Eine weitere Verbesserung kann dadurch erzielt werden, indem zumindest ein Teil der Stege 11 a - 11c und 12a - 12b mit zylindrischem Querschnitt angetrieben wird. Dadurch lässt sich das Faserband 3 noch besser glätten und die Fasern noch besser ausrichten, indem beispielsweise zumindest ein Teil der Stege 11a - 11c mit einer Differenzgeschwindigkeit in oder gegen die Materialflussrichtung 7 angetrieben wird.
In Kombination mit einem zweiten Vorverdichter 8 mit beispielsweise rechteckigem Profil der Stege kann auf die Druckwalzen 4a-4c verzichtet werden (siehe Figur 15 und 16), so dass vor der Antriebsvorrichtung 21 nur noch ein oder zwei Vorverdichter 8 angeordnet sind. Die Wattenmaschine 10 kann damit sehr kompakt und preiswert gebaut werden. Eine weitere Verbesserung der Watte kann erreicht werden, indem bei allen bisherigen Ausführungsbeispielen die Oberfläche der Stege variiert wird, die mit dem Faserband 3 in Kontakt kommt. Eine glatte Oberfläche, beispielsweise verchromt und/oder poliert, kann insbesondere für kurze Fasern vorteilhaft sein. Eine gezielt aufgeraute oder geriffelte Oberfläche erweist sich bei Chemiefasern als vorteilhaft.
In den bisherigen Ausführungsbeispielen ist stillschweigend davon ausgegangen, dass die Stege des Vorverdichters immer in einer parallelen Ausrichtung zueinander angeordnet sind, also über die Warenbreite einen konstanten Abstand aufweisen. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Figuren 10a - 10c ist zumindest ein Steg 11a konvex ausgeführt bzw. leicht zum Faserband 3 hin gebogen, so dass in der Mitte der Stege ein kleinerer Abstand zum Faserband 3 und nach außen ein größer werdender Abstand zum Faserband 3 vorliegt. Damit kann das Material des Faserbandes 3 zum Teil an die Seiten gedrückt werden, um einen optimierten Querschnitt für die abzulegende Watte zu bekommen.
Figur 10a zeigt die Anordnung über die Stegbreite mit einem unteren geraden Steg 12a und einem oberen konvexen Steg 11a, die in Materialflussrichtung versetzt angeordnet sind. Figur 10b zeigt eine Überlappung der Stege 11a, 12a, wobei der konvex gekrümmte obere Steg 11a zwischen zwei unteren Stegen eintaucht, von denen nur der vordere Steg 12a sichtbar ist.
In Figur 10c sind zumindest zwei Stege 11a, 12a konvex gekrümmt, und bewirken eine Verschiebung des Faserbandes 3 nach außen an die Seiten des Einlaufbereiches 2.
Der Abstand der Stege 11a, 12a, bzw. deren Überdeckung sowie die Anzahl der gekrümmten Stege 11a, 12a können ebenfalls an die zu verarbeitenden Fasern angepasst werden. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 11 umfasst der Vorverdichter 8 zwei umlaufende Riemen 13a, 13b, zwischen denen das Faserband 3 verdichtet wird. Zumindest ein Riemen 13a, 13b kann als Sieblochband ausgeführt sein, um mitgeschleppte Luft entweichen zu lassen. Weiterhin können die Riemen 13a, 13b trichterförmig in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet sein, um das Faserband 3 ohne Druck einlaufen zu lassen, und mit einer Verdichtung am Ende der Riemen 13a, 13b auslaufen zu lassen. Der Vorteil dieses Vorverdichters 8 liegt darin, dass auch bei hohem Druck oder großem eingestellten Verzug das Faserband 3 sicher geführt wird. Hierzu sind vorteilhafterweise die Riemen 13a, 13b separat antreibbar und in der Anpresskraft zueinander einstellbar.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 12 wird das Faserband 3 über eine Einlaufrolle 17 in den Verdichterbereich eines Vorverdichters 8 geleitet, der aus einer Walze 15 mit einem zumindest teilweise um die Walze 15 umlaufenden Riemen 14 gebildet wird. Zwei Umlenkrollen 16a, 16b bilden eine Öffnung zum Einlaufen des Faserbandes 3, in dem der Riemen 14 wie bei einem auf dem Kopf stehenden Omega geführt wird. Das Faserband 3 läuft damit zwischen dem Riemen 14 und der Walze 15 um die Walze 15 herum, und wird über eine Auslaufrolle 18 in Materialflussrichtung zu den Druckwalzen 4a - 4c geführt. Durch die Zugkraft auf den Riemen 14 wird der Anpressdruck zwischen Riemen 14 und Walze 15 auf das Faserband 3 eingestellt. Durch eine mögliche Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Riemen 14 und Walze 15 kann ein Verzug auf das Faserband 3 eingestellt werden. Über eine horizontale Einstellbarkeit der Umlenkrollen 16a, 16b kann der maximale Umschlingungswinkel des Faserbandes 3 um die Walze 15 eingestellt werden, der in diesem Ausführungsbeispiel annähernd 270° beträgt. Um Schleppluft zu entfernen, kann entweder der Riemen 14 als Siebband ausgeführt werden, oder die Oberfläche der Walze 15 aus einem Lochblech mit innenliegender Luftabfuhr gestaltet werden. Je nach Faserqualität kann auch hier mit unterschiedlichen Oberflächen von Riemen 14 und Walze 15 gearbeitet werden.
In Figur 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Vorverdichters 8 dargestellt, der sehr einfach in den Einlaufbereich 2 der Wattenmaschine 10 integrierbar ist, indem ein Kompaktierblech 19 auf das Faserband 3 mit einem definierten Druck einwirkt. Das Kompaktierblech 19 kann beispielsweise aus Federstahl bestehen und mit einer Vorspannung auf das Faserband 3 drücken, das damit zwischen einem Führungstisch und dem Kompaktierblech 19 verdichtet wird. Mit dem Kompaktierblech 19 werden die Fasern auf einfachste Weise vergleichmäßigt und leicht komprimiert. Das Kompaktierblech 19 ist im Einlaufbereich 2 der Wattenmaschine 10 einstellbar angeordnet, wobei das Faserband 3 hier nicht umgelenkt wird, sondern durch Druck vergleichmäßigt und verdichtet wird. Die Einstellbarkeit des Kompaktierbleches 19 umfasst die Anordnung innerhalb des Einlaufbereiches 2, wodurch das Kompaktierblech 19 in der Höhe zum Faserband 3 einstellbar ist. Über die dadurch erzeugte elastische Spannung des Kompaktierbleches 19 kann die Vergleichmäßigung und Verdichtung auf das Faserband 3 eingestellt werden. Gleitet das Faserband 3 vermehrt über die vordere Kante des Kompaktierbleches 19, ergibt sich eine erhöhte Verdichtung. Gleitet das Faserband 3 vermehrt über die Oberfläche des Kompaktierbleches 19, wird dadurch die Ausrichtung der Fasern an der Oberfläche verstärkt, ohne das MD/CD-Verhältnis wesentlich zu beeinflussen.
Bei allen Ausführungsformen der Wattenmaschinen 10 nach den Figuren 2 und 14 bis 16 werden mindestens zwei Lagen Faserbänder 3 aufeinander gelegt und miteinander dubliert. Bevorzugt werden auf 12 Lagen Faserbänder 3 weitere 11 bis 13 Lagen Faserbänder 3 versetzt oder in gleicher Anordnung draufgelegt und miteinander zu einer Watte verbunden bzw. dubliert und dabei geglättet und ausgerichtet, auch wenn nur ein Faserband in den Figuren dargestellt wird. Andere Ausführungsformen sind ebenfalls möglich, wobei die Wattenmaschine aus einer Kombination der dargestellten Elemente bestehen kann.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wattenmaschine 10 nach der Figur 14 sind vor den Druckwalzen 4a - 4c zwei Vorverdichter 8, 8' angeordnet, wobei der Vorverdichter 8 versetzt angeordnete Profile nach den Ausführungsbeispielen der Figuren 4 bis 7 mit einer sogenannten Rechenführung aufweist und der Vorverdichter 8' versetzt angeordnete mitlaufende Walzen nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 9 aufweist. Die Faserbänder 3 werden dadurch erst sehr schonend durch den Vorverdichter 8' geführt und dubliert, dann durch den Vorverdichter 8 stärker umgelenkt, ausgerichtet und dabei geglättet, sowie anschließend durch die Druckwalzen 4a - 4c noch einmal dubliert und geglättet, sowie anschließend in der rechteckigen Ablagekanne 20 abgelegt. Diese zusätzliche schonende Vorverdichtung kann eine größere Wattengleichmäßigkeit und bessere Kompaktierung bewirken, wodurch die Kämmqualität und insbesondere der Kämmling verbessert werden kann.
Das dritte Ausführungsbeispiel einer Wattenmaschine 10 nach Figur 15 entspricht dem Ausführungsbeispiel der Figur 14, wobei die Druckwalzen entfernt wurden, so dass die Faserbänder 3 zur Bildung einer Watte durch die Antriebsvorrichtung 21 ausschließlich durch zwei Vorverdichter 8, 8' gezogen werden, dort dubliert und geglättet und in einer rechteckigen Ablagekanne 20 abgelegt werden. Es ergibt sich damit die preiswerteste 5 und einfachste Ausführungsform einer Wattenmaschine 10, mit der eine erste Lage Faserbänder 3, auf die eine zweite Lage Faserbänder 3 draufgelegt werden, zu einer Watte als Vorlage für eine Kämmmaschine gebildet wird.
Das vierte Ausführungsbeispiel einer Wattenmaschine 10 verwendet als i o Vorverdichter 8' an Stelle der versetzt angeordneten und mitlaufenden Walzen ein sogenanntes Kompaktierblech nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 13, mit dem die auf- und nebeneinander liegenden Fasern 3 miteinander verdichtet und geglättet werden. Auch dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht eine preiswerte und konstruktiv einfache 15 Ausführungsform einer Wattenmaschine 10, mit der eine erste Lage Faserbänder 3, auf die eine zweite Lage Faserbänder 3 draufgelegt werden, zu einer Watte als Vorlage für eine Kämmmaschine gebildet wird.
Über die gesamte Länge der Wattenmaschine 10, insbesondere aber im Einlaufbereich 2, werden die Faserbänder 3 seitlich geführt, so dass die
20 entstehende Watte eine Breite aufweist, die der Breite der rechteckigen Ablagekanne 20 entspricht. Durch die versetzte Ablage der Knickstellen ergibt sich ein sehr hohes Füllvolumen, ohne dass die Knickstellen belastet werden. Die Breite der Watte kann wie bisher 300 mm betragen, aber auch an die optimale Breite der Kämmköpfe einer Kämmmaschine
25 angepasst werden. Bei Bedarf kann die Zuführung der Watte in die Ablagekanne über eine engere Führung (als die Breite der Ablagekanne) erfolgen, so dass über das abgelegte Gewicht die Watte seitlich aufspringen kann und damit eine Relaxierung in der Ablagekanne erfolgt. Dies ist für die Entnahme der Watte für den Kämmprozess wichtig, da
30 hiermit die Wattenränder bei der Entnahme aus der Ablagekanne nicht ausfransen, sondern ihre geometrische Kontur aus der Wattenmaschine behalten.
In weiterer Ausführungsform können die seitlichen Kanneninnenflächen die Bildung des Wattenrandes unterstützen. Wenn beispielsweise die Watte breiter in die Kanne einläuft, als die Breite der Kanne, werden am Rand der Kanne die Wattenränder umgeschlagen und dann an den Seitenflächen geführt.
In vorteilhafter Ausführungsform weist die Wattenmaschine Mittel zum Erfassen des Feuchtegehaltes im Fasermaterial in der Wattenmaschine auf. In Abhängigkeit von dem ermittelten Feuchtegehalt im Fasermaterial ist der Druck der Druckwalzen 4a - 4c, die Einstechtiefe des Vorverdichters 8 und/oder die Geschwindigkeit der Antriebsvorrichtung anpassbar.
Als optimale Feuchtigkeit für Baumwolle hat sich ein Spinnklima in der Spinnerei von 60 % Luftfeuchtigkeit bei beispielsweise einer Temperatur von 24° C herausgestellt, wobei die Materialfeuchte der entscheidende Faktor ist. Es hat sich herausgestellt, dass eine zu geringe Feuchtigkeit des Fasermaterials einen negativen Einfluss auf die Verarbeitbarkeit der Fasern hat. Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, dass beispielsweise Baumwolle in einem feuchten Zustand besser zu verarbeiten ist, als in einem trockenen Zustand, da die Festigkeit steigt, gleichzeitig die Fasersteifigkeit und Reibung abnimmt. In Abhängigkeit von der Feuchtigkeit des zu verarbeitenden Materials erfolgt die Einstellung der Wattenmaschine, in dem die Materialgeschwindigkeit, der Druck auf die Druckwalzen, der Verzug zwischen den Druckwalzen und/oder die Einstechtiefe des Vorverdichters optimiert werden. Dies kann bei der Verarbeitung von Baumwolle anders erfolgen, als bei der Verarbeitung von Fasermischungen mit beispielsweise einem hohen Anteil an Polyesterfasern. Bei der Verarbeitung von Polyesterfasern ist eine noch höhere Luftfeuchtigkeit wünschenswert, da mit steigender Luftfeuchtigkeit die statische Aufladung der Fasern abnimmt und diese damit besser verarbeitet werden können. Bei einer zu geringen Feuchtigkeit des Fasermaterials kann beispielsweise die Materialgeschwindigkeit heruntergefahren werden, um die Qualität der Watte zu gewährleisten. In weiterer Alternative oder ergänzend können die Stege im Vorverdichter um beispielsweise 5 mm tiefer miteinander verzahnen, so dass das Faserband stärker ausgerichtet und geglättet wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform können als Messgeräte optische Messwertaufnehmer verwendet werden, deren abgestrahltes Licht von der Materialfeuchte absorbiert wird. Alternativ können auch mikrowellenbasierte Meßsysteme verwendet werden, die die Materialfeuchtigkeit messen.
Eine in die Wattenmaschine besonders gut integrierbare Lösung sieht vor, die Materialfeuchte über elektrische Widerstandsmessung zu bestimmen, wobei die Messeinrichtung beispielsweise in den Druckwalzen integriert wird. Damit ergibt sich eine ausreichende Regelstrecke, um beispielsweise die Materialgeschwindigkeit, und/oder die Einstechtiefe des Vorverdichters zu regeln.
Generell können die klimatischen Verhältnisse nur individuell vom Kunden ermittelt und beeinflusst werden. Dabei ist die Einhaltung eines optimalen Verarbeitungsklimas für alle Prozessschritte gar nicht oder nur schwer realisierbar. Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem für jeden Verarbeitungsprozess ein energetisch aufwendiges Mikroklima geschaffen wird, geht die Erfindung weiter und passt dabei die Maschinenparameter an das vorhandene Spinnklima an. Die voreingestellten Maschinenparameter können erst dann verändert werden, wenn ein sogenannter Schwellwert unterschritten oder überschritten wird. Beispielsweise bei einer Absenkung der relativen Luftfeuchtigkeit von 60 % auf unter 40 % kann die Materialgeschwindigkeit abgesenkt werden. Bei einer Absenkung der relativen Luftfeuchtigkeit von beispielsweise 60 % auf 55 % und dann auf 50 % kann alternativ die Einstechtiefe der Stege des Vorverdichters schrittweise erhöht werden, ohne dass die Produktionskapazität gesenkt wird. Die Regelung bzw. Steuerung über einen Schwellwert hat den Vorteil, dass der Bediener der Wattenmaschine keine Sicherheiten bei der Auswahl der Maschinenparameter berücksichtigen muss, sondern kann dem Material angepasste optimale Parameter auswählen. Damit kann bei optimalem Spinnklima eine höhere Wattenqualität oder eine erhöhte Produktionsgeschwindigkeit erzielt werden
So können in Abhängigkeit der zu verarbeitenden Fasern und der klimatischen Änderungen einerseits die Maschinenparameter zusammen oder einzeln geändert werden, um eine ausreichende Produktqualität zu gewährleisten. Andererseits ist damit gewährleistet, dass bei optimalem Klima die Wattenmaschine mit der höchsten Produktivität fährt.
In bevorzugter Ausführungsform weist die Wattenmaschine eine Datenbank auf, in der für verschiedene Faserarten die optimalen Klimadaten hinterlegt sind. Weiterhin kann in der Datenbank auch der zugehörige Steuerungsalgorithmus hinterlegt sein, mit welchen Einstellungen bei einer Abweichung von den optimalen Klimadaten die Wattenmaschine fährt. Ebenso können die Schwellwerte für jede Faserart hinterlegt werden, die unter- bzw. überschritten werden müssen, damit die Wattenmaschine mit anderen Betriebsparametern fährt.
Die Datenbank kann Teil einer Steuerung/Regelung sein, in der als Eingangsgröße die gemessene Luftfeuchtigkeit als Regelgröße einfließt, mit der optimalen Luftfeuchtigkeit als Führungsgröße verglichen wird und die Steuerung/Regelung mittels eines Signals ein Stellglied betätigt, das beispielsweise auf die Drehzahl der Antriebsmotoren der Antriebsvorrichtung 21 einwirkt.
Damit ist es möglich, das Klima in einer Spinnerei an die wesentlichen Maschinen, beispielsweise auf die Karden oder Kämmmaschinen, anzupassen, und gleichzeitig Watte mit optimaler Qualität und Produktivität herzustellen. Auch wenn ggf. aufgrund nicht optimalen Klimas die Produktivität der Wattenmaschine sinkt, sind die gesamten Betriebskosten doch deutlich geringer, als mit dem energetischen Aufwand eines Mikroklimas.
Bezugszeichen
1 Wickelmaschine 2 Einlaufbereich 3 Faserband
4a - 4c Druckwalzen 5a, 5b Wickelwalze
6 Wickelhülse
7 Materialflussrichtung
8, 8' Vorverdichter
10 Wattenmaschine
11a - 11d Steg
12a - 12d Steg
13a, b Riemen
14 Riemen
15 Walze
16a, b Umlenkrolle
17 Einlaufrolle
18 Auslaufrolle
19 Kompaktierblech
20 Ablagekanne
21 Antriebsvorrichtung

Claims

Patentansprüche
Wattenmaschine zur Herstellung einer Wattenbahn aus mindestens zwei Faserbändern (3), umfassend eine Antriebsvorrichtung (21), mit der die Watte durch mindestens einen Vorverdichter (8) gefördert wird, wobei der Vorverdichter (8) die einzelnen Faserbänder (3) zu einer Wattenbahn dubliert, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbänder (3) innerhalb des Vorverdichters (8) umgelenkt und/oder kompaktiert bzw. dubliert werden, wobei die Umlenkung und/oder Kompaktierung bzw. Dublierung einstellbar ist.
Wattenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens einen Vorverdichter (8) und der Antriebsvorrichtung (21) ein Satz Druckwalzen (4a, 4b, 4c) angeordnet ist.
Wattenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wattenmaschine zwei Vorverdichter (8, 8') aufweist, wobei ein Vorverdichter (8) eine Rechenführung aufweist.
Wattenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Lagen Faserbänder (3) aufeinander gelegt und miteinander dubliert werden.
Wattenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf 12 nebeneinander liegende Faserbänder (3) weitere 11 bis 13 Faserbänder (3) versetzt oder in gleicher Anordnung draufgelegt und zu einer Watte miteinander verbunden bzw. dubliert werden. Wattenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wattenmaschine mindestens ein Mittel zum Erfassen des Feuchtegehaltes im Fasermaterial aufweist.
Wattenmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Mittel den Feuchtegehalt des Fasermaterials als Regelgröße ermittelt, ein Regler oder eine Steuerung die Regelgröße mit einer Führungsgröße vergleicht und bei Abweichung von der Führungsgröße ein Signal erzeugt, durch das mindestens ein Stellglied zur Änderung der Betriebsparameter der Wattenmaschine betätigbar ist.
Wattenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkung des Faserbandes (3) im Vorverdichter (8) durch mindestens einen oberen und einen unteren Steg (11a, 12a) erfolgt, die versetzt zueinander angeordnet sind.
Wattenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkung des Faserbandes (3) im Vorverdichter (8) durch eine obere und eine untere Reihe von Stegen (11a - 1 d; 12a - 12d) erfolgt, die versetzt zueinander angeordnet sind.
Wattenmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihen von Stegen (11a - 11 d; 12a - 12d) in horizontaler und vertikaler Richtung zueinander einstellbar sind.
Wattenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Steg (11a - 11 d, 12a - 12d) in horizontaler und vertikaler Richtung einstellbar ist.
Wattenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten der Stege (11a - 11d, 12a - 12d), die das Faserband (3) umlenken, eine gerundete Kontur oder eine scharfe Kante aufweisen.
13. Wattenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (11a - 11d, 12a - 12d) als runde Zylinder ausgebildet sind.
14. Wattenmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (11a - 11d, 12a - 12d) mit oder gegen die Materialflussrichtung drehbar ausgebildet sind.
15. Wattenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vorverdichter (8) ein Kompaktierblech (19) aufweist.
16. Verfahren zum Herstellen von Watte aus Faserbändern (3), wobei mindestens zwei Lagen Faserbänder (3) aufeinandergelegt und durch mindestens einen Vorverdichter (8) umgelenkt und/oder kompaktiert bzw. dubliert werden, und die so gebildete Watte in einer Ablagekanne (20) ablegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Umlenkung und/oder der Kompaktierung bzw. der Dublierung des Faserbandes (3) im Vorverdichter (8) einstellbar ist.
17. Verfahren zum Herstellen von Watte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Vorverdichter (8) zumindest teilweise austauschbar innerhalb des Einlaufbereiches (2) angeordnet ist.
18. Verfahren zum Herstellen von Watte nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorverdichter (8) einstellbare oder austauschbare Elemente zum Umlenken des Faserbandes (3) aufweist. Verfahren zum Herstellen von Watte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtegehalt im Fasermaterial bestimmt und damit eine Regelgröße erzeugt wird, wobei die Regelgröße mit einer Führungsgröße verglichen wird und bei Abweichung von der Führungsgröße mittels eines Signals ein Stellglied zur Änderung der Betriebsparameter betätigbar ist.
Verfahren zum Herstellen von Watte nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal zur Betätigung eines Stellgliedes erst dann erzeugt wird, wenn die Regelgröße einen Schwellwert über- oder unterschritten hat.
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