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Die
vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Kardieren von Textilfasern,
in denen die Flockfasern bearbeitet werden, um ein Faservlies zu erzeugen.
Bei diesem Vorgang werden die Kurzfasern und die Webnester von den
Fasern, die in einem auf der Bespannung der Kardiertrommel angeordneten
Faservlies gestreckt und parallel angeordnet werden, entfernt, von
wo das Faservlies mittels einer korrekterweise als Abnehmerwalze
bekannten, mit eines geeigneten Bespannung versehenen, rotierenden
Abnahmezylinders gesammelt wird, und dann von einem nachfolgenden
Abnahmezylinder zu einer Verdichtereinheit und zu einer Verzugseinheit
befördert
wird, um ein Faserband zu erzeugen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine
Vorrichtung, bei der das Vlies, das durch die Abnehmerwalze von
der Karde abgenommen wurde, danach durch den Abnahmezylinder gesammelt
und unterstromig zu einer Einheit zum Verdichten des Vlieses zu
einem Band befördert wird,
sowie den gesteuerten Verzug.
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Um
die mit dem Kardieren verbundenen technischen Aspekte und Probleme
zu verdeutlichen, wird auf eine Zeichnung der Reihenfolge Kardiertrommel,
Abnehmerwalze, Abnahmezylinder und Verdichter Bezug genommen, die
in 1 in einer schematischen
Seitenansicht veranschaulicht ist.
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Unterstromig
der Haupttrommel der Karde 1 ist die Abnehmerwalze der
Karde mit 2 bezeichnet, und auf Letzterer wird das Faservlies 3 zu
dem Abnahmezylinder 4 gebracht und zu der Verdichtereinheit
befördert,
die aus einem Paar glatter, rotierender Vliespressenzylinder 5, 6 mit
einer im Wesentlichen waagrechten Achse besteht, die das Vlies 3,
das noch eine Querdimension aufweist, die jener der Karde entspricht,
verdichten, und das Vlies zu einem nachfolgenden Transportband 7 mit
einer senkrechten Arbeitsfläche übergeben,
welche das Vlies zu einem Band verdichtet. Die Verdichtereinheit
arbeitet mit einer Geschwindigkeit, die mit der des vom Abnahmezylinder 4 erhaltenen
Vlieses 3 abgestimmt ist. Die beiden Vliespressenzylinder 5 und 6 werden mit
einer gleichen Lineargeschwindigkeit rotiert, wodurch eine Reibung
gegeneinander verhindert wird. Das verzogene Band wird dann zum
Sammeln für nachfolgende
Bearbeitungsschritte in einen Behälter befördert. Über dem Abnahmezylinder 4 ist
eine Vorrichtung zum Reinigen der Bespannung des Letzteren angeordnet,
die aus einer rotierenden Bürste 8 besteht.
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Das
bisherige Beschreibung der Abbildung konzentriert sich im Wesentlichen
ganz auf das Faservlies auf der bedeckten Oberfläche der Hauptkardiertrommel 1 und
des Zuführzylinders
oder Briseur, der diese Trommel vorrückt und der Einfachheit halber
in 1 nicht dargestellt
ist.
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Die
Kardierwirkung besteht aus dem Verstrecken der Fasern und ihrer
parallelen Anordnung, sowie aus dem Entfernen von Verunreinigungen,
die nicht verwoben werden können
und im Allgemeinen als Trash bezeichnet werden, aus diesen, durch
die Wirkung des Widerstandes zwischen den Bespannungen des Briseurs
und der Kardiertrommel 1, die relativ zu den Bespannungen
der beweglichen Kreuzköpfe
und zu anderen feststehenden Komponenten wie Trennmesser, Kardierplatten
und Saugstutzen, mit hoher Geschwindigkeit rotieren. Diese Reinigungsmittel
wirken an der gesamten Mantellinie dieser Trommeln, die der Breite
des Vlieses 3 entspricht. Die verschiedenen Trommeln und Zylinder
der Karde sind in Halteplatten eingeschlossen, die in geeigneter
Weise verbunden sind und allgemein als Führungen oder „Schürzen" bekannt sind, um
die Fasern zu halten und sie zu befördern, wobei sie diese dazu
bringen, dass sie an den Spitzen der Bespannungen der Zylinder weiter
haften bleiben. Das Halten wird nur an den Reinigungsmitteln unterbrochen,
um ein gesteuertes Entfernen der aus den Fasern herausgezogenen
Verunreinigungen zu erlauben.
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Der
nächstliegende
Stand der Technik ist durch die DE-A 43 28 431 begründet, die
eine Vliessammeleinheit unterstromig der Bahnabnehmerwalze eines
Kardierrahmens offenbart, und die Aufeinanderfolge einer Abstreiferwalze,
eines Stützkörpers für das Faservlies
unter der Abstreiferwalze und ein Paar Quetschwalzen umfasst. Die
obere Fläche
eines solchen Stützkörpers stützt das
empfindliche Faservlies und verhindert, dass das Vlies unter der
Wirkung der zurückströmenden Luft
beschädigt
wird.
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Die
DE-A 43 28 979 betrifft das Reinigen des auf der Bespannung eines
Kardierzylinders liegenden Faserkörpers, von dem Kurzfasern und
andere Verunreinigungen durch das Vorsehen von Öffnungen für die Zufuhr und den Austritt
tangentialer Luftströme,
die einen solchen Abfall von der auf der Bespannung haftenden Faserschicht
mitreißen,
entfernt werden.
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Wenn
das Faservlies als ein Ergebnis der Wirkung der Abnehmerwalze 2 die
Oberfläche
der Kardiertrommel 1 verlässt, erfährt das Vlies keine wesentliche
Reinigungswirkung mehr. In dem so erzeugten Vlies verbleiben noch
erhebliche Mengen kleiner Verunreinigungen, die als Mikroverunreinigungen
oder Mikroteilchen bekannt sind, und die äußerst schwierig zu trennen
sind, da sie in der innersten Schicht des Faservlieses auf den bespannten Trommeln
verdeckt sind und gegen die Wirkung der feststehenden Reinigungskomponenten
geschützt sind.
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Diese
restlichen Mikroverunreinigungen verbleiben somit im Vlies und daher
im Band und schließlich
im erzeugten Faden, in dem sie deutlich sichtbar sind, und die Qualität des Produktes
beeinträchtigen.
Beim Färben
des Fadens ist das Vorhandensein von Mikroteilchen im Hinblick auf
lokale Abweichungen der Farbabsorption sehr nachteilig und liefert
ein Produkt, dessen Farbe nicht gleichmäßig ist, und das im Allgemeinen
nicht gut angenommen wird.
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Es
ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Abnehmen und Reinigen
des von einer Karde erzeugten Faservlieses durchzuführen, wobei
eine Steuerung und Verringerung des Anteils dieser Mikroverunreinigungen
erfolgt.
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Die
vorliegende Erfindung besteht aus einer Vorrichtung und einem Verfahren
zum Abnehmen und Reinigen des von einer Karde erzeugten Vlieses. Die
hervorragenden Merkmale der Vorrichtung zum Abnehmen und Reinigen
sind in Anspruch 1 definiert, und ihre bevorzugten Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
des Letzteren definiert. Die hervorragenden Merkmale des Verfahrens
sind in Anspruch 9 definiert, und seine bevorzugten Ausführungsformen
werden in den Unteransprüchen
des Letzteren definiert.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf typische in den 2 bis 4 veranschaulichten Ausführungsformen
als nicht einschränkende
Beispiele und zum Zweck der Verdeutlichung der Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen
Darstellungen beschrieben, in denen:
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1 das technische Problem
allgemein veranschaulicht;
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2 eine grafische Darstellung
der Einheit gemäß der Erfindung
zum Abnehmen und Reinigen des Vlieses ist;
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3 eine Variante dieser Zeichnung
ist; und
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4 eine vergrößerte Detailansicht
des Abnahmezylinders und der Vliespressenzylinder ist.
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2 zeigt eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der das Sammeln des Vlieses 3, das auf der
bespannten Oberfläche
der Abnehmerwalze 2 angeordnet ist, mit Hilfe eines Abnahmezylinders 4 erfolgt,
der auch mit Spitzen überzogen
ist und in einer der Richtung der Abnehmerwalze 2 entgegengesetzten
Richtung rotiert. Im Allgemeinen rotiert die Abnehmerwalze 2 mit
gleich bleibender Lineargeschwindigkeit zwischen 50 und 200 m/min,
wobei der Abnahmezylinder 4 mit einer Geschwindigkeit in
der selben Größenordnung
arbeitet. Die Abnehmerwalze 2 ist zwischen zwei, jeweils
einer unteren und einer oberen Führung 9 und 10,
enthalten.
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Unter
dem Abnahmezylinder 4 ist ein Querstab 11 angeordnet,
der das von dem Zylinder 4 abgenommene Vlies 3 unterstützt. Die
obere Oberfläche
dieses Stabes ist eben und glatt, so dass er den Durchgang des von
dem Abnahmezylinder 4 abgenommenen Vlieses nicht behindert.
Im Allgemeinen ist der Stab in einem Abstand zwischen 1 und 5 mm von
den rotierenden Spitzen des Abnahmezylinders 4 befestigt.
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Unterhalb
des Abnahmezylinders 4, des Stabes 11 und des
unteren Vliespressenzylinders 6 ist eine Saugeinheit 12 angeordnet,
die eine trichterförmige
Verbindung 14 umfasst, welche so breit wie die Mantellinie
der Abnehmerwalze 2 ist und den Raum 15 unter
dem Vlies 3, der sich von dem Stab 11 zu den Vliespressenzylindern 5, 6 erstreckt,
mit einem Saugkanal 16 verbindet, der mit dem allgemeinen Hauptsauganschluss
für die
Karde verbunden ist.
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Der
Raum 15 ist auch mittels der Elastomerplatten, die federnd
gedrückt
werden und an den Vliespressenzylindern entlang ihrer gesamten Länge kontinuierlich
haftend gehalten werden, und insbesondere von der Platte 17,
die derart angeordnet ist, dass sie tangential an dem unteren Vliespressenzylinder 6 haftet,
umschlossen. In der in 2 gezeigten
Ausführungsform
ist die untere Führung 9 der
Abnehmerwalze 2 an ihrem Treffpunkt mit dem Trichter 14 unterbrochen,
so dass die Oberfläche
der Abnehmerwalze auch der Saugwirkung in Richtung des Kanals 16 in
dem Abschnitt zwischen dem Trichter 14 und dem Stab 11 unterworfen
ist.
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Bei
der in 3 gezeigten Ausführungsform, die
eine Alternative zu dem Fall in 2 darstellt,
ist die untere Führung 9 der
Abnehmerwalze 2 an ihrem Treffpunkt mit dem Trichter 14 nicht
unterbrochen, sondern ist durch eine weitere Führung 18 fortgesetzt.
Durch dieses Mittel ist die Oberfläche der Abnehmerwalze nicht
direkt irgendeiner Saugwirkung in Richtung des Kanals 16 in
dem Abschnitt zwischen dem Trichter 14 und dem Stab 11 unterworfen.
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Die
Reinigungsbehandlung des Vlieses 3, wie es von dem Abnahmezylinder 4 abgenommenen wird,
erfolgt im Wesentlichen, während
das Vlies von dem Abnahmezylinder selbst zu den beiden Vliespressenzylindern 5 und 6 läuft, die
dem Letzteren unmittelbar folgen. Insbesondere ist der obere Vliespressenzylinder 5 recht
nahe an dem Abnahmezylinder 4 angeordnet, aber zwischen
den beiden besteht eine erhebliche Differenz, die einen Spalt zurücklässt, in
dem der Großteil
der durch Saugen in Richtung des Kanals 16 gezogenen Luft
fließt.
Im Allgemeinen ist dieser Ab stand zwischen dem Abnahmezylinder 4 und
dem oberen Vliespressenzylinder 5 recht klein und wird
bei ca. 1 mm oder noch weniger gehalten, so dass die mittels Saugen
abgezogene Luftströmung
auch das Abnehmen des Vlieses von dem Abnahmezylinder unterstützt.
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4 zeigt die Abnahmeeinheit
der Karde zwischen dem Abnahmezylinder 4 und den beiden Vliespressenzylindern
in größerem Detail.
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Im
Allgemeinen ist der untere Vliespressenzylinder 6 etwas
weiter oberstromig als der untere Vliespressenzylinders 5 angeordnet,
so dass das Vlies 3, das von links nach rechts läuft, zuerst
an dem Zylinder 6 unterstützt wird, und dann von dem
Zylinder 5, der dem Letzteren gegenüber angeordnet ist, gegriffen
wird.
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Die
Luft, die in Richtung des Kanals 16 gesaugt wird, wird
im Wesentlichen auf der Grundlage des Saugdruckwertes geregelt,
der in dem Kanal hergestellt wird. Im Allgemeinen liegt dieser Saugdruckwert
in dem Intervall von 30 bis 40 mm Wassersäule.
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Der
Großteil
der in Richtung des Kanals 14 durch Saugen hervorgerufenen
Luftströmung
wird in den Spalt zwischen dem Abnahmezylinder 4 und des Vliespressenwalze 5 gezogen
und wird gezwungen, das Vlies 3, das zwischen dem Abnahmezylinder
und der Verdichtereinheit läuft,
zu durchqueren. In dem freien Abschnitt des Vlieses zwischen diesen
Einheiten wird eine effiziente Wirkung des Entfernens der Mikroteilchen
ausgeübt,
die sowohl in Folge ihres Eigengewichts als auch wegen der Saugwirkung
freigesetzt werden und nach unten fallen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Vorrichtung gemäß der Erfindung
weist der Stab 11, wie in den 2–4 dargestellt, einen Querschnitt in
der Form eines umgekehrten Trapezes auf, um so an dem Vlies für einen
zusammengezogenen Querschnitt und eine höhere Luftströmungsgeschwindigkeit
durch das Vlies zu sorgen.
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Der
Abstand d zwischen der Lippe 20 des Stabes 11 in 4 und dem Greifpunkt des
Vlieses zwischen den beiden Vliespressenzylindern liegt in dem Intervall
zwischen 10 und 70 mm, und bevorzugt zwischen 30 und 55 mm. Dieser
Abstand kann auf der Grundlage des Typs der zu verarbeitenden Fasern
ausgewählt
oder reguliert werden und wird im Allgemeinen einfach durch Verändern der
Winkelposition des Stabes 11 geändert, wobei dieser mit einem
Winkeleinstellmittel versehen ist, um die Neigung der Durchlaufoberfläche des
Vlieses auf dem Stab zu verändern,
oder den Stab durch einen anderen Stab 11 mit einer unterschiedlichen
Form zu ersetzen.
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Um
seine Winkelposition zu verändern,
ist der Stab 11 beispielsweise an einem Stift 21 drehbar befestigt,
wird etwas um Letzteren herum gedreht, und wird dann mit Schrauben
und Muttern durch Einstellschlitze, die in der Abbildung aus Gründen der Einfachheit
nicht explizit dargestellt sind, befestigt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform des
Verfahrens gemäß der Erfindung
erfolgt die Wirkung des Entfernens der Mikroteilchen aus dem Vlies,
indem die beiden Vliespressenzylinder 5 und 6 mit
einer Lineargeschwindigkeit angetrieben werden, die geringfügig höher ist
als die von dem Abnahmezylinder 4 erreichte, so dass eine
leichte Verzugswirkung auf das Vlies zwischen dem Abnahmezylinder 4 und
den Zylindern 5, 6 in dem freien Abschnitt des Vlieses
ausgeübt
wird. Im Allgemeinen erfolgt diese Verzugswirkung mit Verzugswerten
zwischen 1,2 und 1,4. Zu diesem Zweck weist das Paar Vliespressenzylinder 5, 6 Mitteln
zur Rotation auf, um die Zylinder mit einer gesteuerten Lineargeschwindigkeit
zur versehen, die insbesondere höher
ist als die des Abnahmezylinders 4. Diese geringe Verzugswirkung
auf das Vlies in seinem freien Abschnitt zwischen dem Abnahmezylinder 4 und
den Vliespressenzylindern 5, 6 verursacht eine
deutliche Verschiebung zwischen den einzelnen Fasern, die in dem
Vlies 3 enthalten sind, wodurch diese Fasern bewegt werden
und das Freigeben der zwischen ihnen eingebetteten Mikroteilchen
unterstützt
wird, und diese Mikroteilchen für die
Wirkung des Quersaugens durch Luft, die in Richtung des Trichters 14 gezogen
wird, leichter greifbar gemacht werden.
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Bei
der Ausführungsform
in 2 findet die Wirkung
des Saugens der Mikroteilchen bereits an dem Faservlies statt, das
durch die Bespannung der Abnehmerwalze 2 gehalten ist,
die in Richtung des Abnahmezylinders in dem unbedeckten Abschnitt des
Vlieses befördert
wird, und gemeinsam mit der Zentrifugalwirkung der schwersten Teilchen
in Kombination mit der durch das Saugen bewirkten tangentialen Luftströmung.
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Diese
Wirkung wird jedoch auch auf die Fasern des Vlieses ausgeübt, wodurch
ein besonderer Verlust an Fasern entsteht. Die Ausführungsformen in
den 2 und 3 sollten deshalb bevorzugt
nach den morphologischen Merkmalen der zu bearbeitenden Fasern,
ihrem Gehalt an Mikroteilchen und der erforderlichen Qualität gewählt werden.
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Das
Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
erlauben einen bedeutenden Fortschritt im Vergleich mit dem Stand
der Technik, und zumindest die folgenden Aspekte verdienen besondere
Beachtung:
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Der
Arbeitsschritt des Reinigens des Vlieses bei der Abnahme von dem
Abnahmezylinder ermöglicht
es, eine weitere signifikante Menge des Anteiles an Mikroverunreinigungen
aus dem Vlies zu entfernen und die Qualitäts- und die Färbemerkmale
des aus dem Vlies erzeugten Fadens zu verbessern. Die höchsten Werte
werden durch Kombinieren der Wirkungen des Verzugs und des Saugens
des Vlieses erhalten.
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Der
Arbeitsschritt des Verziehens des Vlieses, bevor es zu einem Band
verdichtet wird, macht es auch möglich,
den Gesamtverzug des Bandes unterstromig zu erhöhen oder die Arbeit durch die
nachfolgende Verzugseinheit an dem Band zu verringern. Dies macht
es möglich,
die Produktion der Vorrichtung zu erhöhen und das Verziehen mit einer
höheren
Abstufung und allgemeinen Gleichmäßigkeit einzuteilen, um für die gleichen
Merkmale der bearbeiteten Fasern und des erforderlichen Produktes
zu sorgen.