CH619273A5 - - Google Patents

Description

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Öffnungsmaschine für textiles Fasermaterial, insbesondere einer Feinöff-nungsmaschine, die die Nachteile bekannter Ausführungen nicht aufweist und es insbesondere erlaubt, jede gewünschte Massenstromgeschwindigkeit der Fasern zu liefern, und das ohne Beeinträchtigung des Öffnungsgrads, wie er z.B. zur Bildung hochwertiger Faserlappen erforderlich ist. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierten Massnahmen gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Öffnungsmaschine sind in den Patentansprüchen 2 bis 8 umschrieben.

Damit wird für einen vorgegebenen Öffnungsgrad und eine vorgegebene Produktionsleistung nur noch eine einzige Maschine benötigt. Die Anzahl der spaltbildenden Vorrichtungen wird auch durch die Leistung bei der Zuführung der ungeteilten Masse bestimmt. Diese Anzahl kann beliebig gross gewählt werden, um die Masse durch die Förderspalte ohne übermässigen Druck zu leiten, so dass die Flocken genügend langsam entstehen und durch die Öffnungsvorrichtung richtig aufgebrochen werden können. Im Gegensatz zu bekannten Öffnungsmaschinen mit einer Rutsche zur Faserspeicherung wird hier die Brückenbildung und die Kavitation in der Mitte der Rutsche verhindert, ohne dass eine Notwendigkeit zur Verwendung von «Bridge-Ruffling-Walzen» zum Raffeln der Fasermasse besteht. Bei Verwendung der Öffnungsmaschine werden die Fasern nicht bis in die Mitte der Rutsche herabgezogen. Die Öffnungsmaschine erlaubt es nämlich, die Rutsche in ebensoviel senkrechte Zonen zu unterteilen, wie spaltbildende Vorrichtungen vorhanden sind, obwohl keine diese Zonen trennenden, störenden Wände vorhanden sind, die eine Brückenbildung der Fasern bewirken würden. Auch der Grad der Konvergenz der Zonen in Richtung auf die Förderspalte lässt sich so beträchtlich verringern, was auch zur Verhinderung der Kavitation beiträgt.

Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben; dabei zeigen:

Fig. 1 eine Öffnungsmaschine in Seitenansicht teilweise aufgeschnitten und ausschnittsweise;

Fig. 2 die Öffnungsmaschine der Fig. 1 in Seitenansicht von der anderen Seite; und

Fig. 3 und 4 eine zweite bzw. dritte Öffnungsmaschine in ähnlicher Darstellungsweise wie in Fig. 1.

Die Öffnungsmaschine 6 der Fig. 1 und 2 weist eine Rutsche 8 mit einem oberen Einlass 7 und einem unteren Auslass 9 auf. Dicht am unteren Auslass 9 ist eine Vielzahl (im vorliegenden Falle aus Darstellungsgründen nur zwei) von spaltbildenden Vorrichtungen 10 angeordnet, von denen jede ein Paar von Förderwalzen 12 hat, welche drehbeweglich an Wellen 14 befestigt sind. Vorzugsweise haben diese Walzen 12 Spikes oder Stifte 13, es können jedoch aber auch Walzen mit glatten Oberflächen bei Bedarf verwendet werden. Die Wellen 14 sind längs eines Bogens angeordnet, der vom Mittelpunkt der Welle 16 aus gezogen ist, auf der eine Öffnungsvorrichtung in Form einer Schlagwalze 18 angeordnet ist. Die äussere Oberfläche 19 der Walze 18 enthält Stifte oder Spikes 20. Jedes Förderwalzenpaar 10 bildet einen Förderspalt 48, der zwischen dem Auslass 9 der Rutsche 8 und der Schlagwalze 18 angeordnet ist. Fig. 2 zeigt einen sehr einfachen, gemeinsamen Antrieb.

Jede Welle 14 ist mit einem Kettenrad 22 versehen. Beispielsweise hat die zweite Welle 14 von links in Fig. 2 ein zusätzliches Kettenrad 24, was durch ein unteres Kettenrad 26 mittels einer Kette 28 angetrieben ist, welche zwischen beiden Kettenrädern angeordnet ist. Das Kettenrad 26 ist auf einer Welle 30 befestigt, welche sich von einem Untersetzungsgetriebe 29 aus erstreckt.

Der Antriebseingang zum Getriebe 29 erfolgt über eine Welle 31, welche sich von letzterem aus erstreckt und an der Räder 33, 34 befestigt sind. Ein Motor 36 treibt das Rad 34 mittels eines Fördermittels 38 an. Das Rad 33 treibt seinerseits ein Rad 40 an, welches an der Welle 16 der Schlagwalze 18 mittels eines Riemens 41 befestigt ist. Die Schlagwalze 18 dreht sich in Richtung des Pfeils 43 (Fig. 1).

Von einem ersten Ausgleichszahnrad 44 aus erstreckt sich eine Kette 42 rund um die ersten drei Kettenräder 22 nach rechts in Fig. 2, von da aus zu einem zweiten Ausgleichszahnrad 46 und schliesslich nach unten auf das letzte Kettenrad 22 auf der linken Seite der Fig. 2 und von da schliesslich zurück zum ersten Ausgleichszahnrad 44. Die Art, in der die Kette 42 um die Kettenräder 22 gelegt ist, bewirkt, dass die Förderwalzen 12 jedes Förderwalzenpaars 10 gegenläufig rotieren, derart, dass der zugeordnete Förderspalt 48 die dort durchlaufenden Fasern in Richtung auf die Schlagwalze 18 fördert und festhält. Die Spikes 20 kämmen dann die Flocken mit dem gewünschten Öffnungsgrad aus. Aus Sicherheitsgründen kann mindestens eine Walze 12 jedes Förderwalzenpaars 10 in bekannter Weise federvorgespannt sein.

Die Antriebswellen 30,16 werden mittels des Untersetzungsgetriebes 29 synchronisiert, so dass die Welle 16 die Schlagwalze 18 mit einer grösseren Umfangsgeschwindigkeit dreht als die Förderwalzen 12.

Am unteren Abschnitt der Fig. 1, und zwar am Einlass eines Kanals 50, befindet sich eine Trennschneide, welche am Gehäuse 21 befestigt und mittels einer Vielzahl von Bolzen 25 an ihrem Ort gehalten wird. Die Schneide 23 erstreckt sich längs der Länge der Schlagwalze 18 und wird so angeordnet, dass sie dicht oberhalb der Spikes oder Stifte 20 endet. Die Schneide 23 ist daher so angeordnet, dass sie bei der Entfernung der Fasern von der Oberfläche der Schlagwalze 18 mithilft und verhindert, dass die Fasern durch die Schlagwalze 18 in den Raum zwischen dem Gehäuse 21 und der Schlagwalze mitgenommen werden. Falls sich Fasern rundum mit der Schlagwalze 18 kontinuierlich bewegen, würde das diese Fasern hochgradig überlasten und zu zahlreichen Faserbrüchen führen.

Bei Bedarf kann auch ein mit Spikes versehenes endloses Nadeltuch als Öffnungsvorrichtung anstatt der Schlagwalze benutzt werden.

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Die Wirkungsweise ist folgende:

Während der Betätigung der Öffnungsmaschine der Fig. 1 wird textiles Fasermaterial kontinuierlich in die Rutsche 8 über den Einlass 7 mittels eines bekannten Förderers zugeführt, der nicht dargestellt ist. Die Fasern können aber auch beispielsweise von einem Ballenöffner zugeführt werden. Die Fasern werden in der Rutsche 8 gesammelt und gehen von dort an das untere Ende der Rutsche aufgrund der Schwerkraft. Konvergierende Wände 47 am unteren Ende der Rutsche 8 tragen dazu bei, die Fasern in Richtung auf die Förderwalzenpaare 10 zusammenzuführen. Diese Fasern treten in den Förderspalt 48 jedes Förderwalzenpaars 10 ein und werden von dort der Schlagwalze 18 dargeboten.

Wenn sich die Fasern kontinuierlich nach unten auf das untere Ende der Rutsche hin bewegen, werden sie in zwei senkrechte Zonen ZI, Z2 unterteilt (strichpunktierte Linie 49). Da zwei Paare von Förderwalzen 12 in Fig. 1 vorhanden sind, werden die Fasern in der linken Hälfte der Rutsche oder Zone ZI alle nach unten dem linken Förderwalzenpaar 10 zugeführt, wogegen die Fasern auf der rechten Seite der Rutsche 8 oder der Zone Z2 alle dem rechten Förderwalzenpaar 10 zugeführt werden. Da keine begrenzenden Bauteile zwischen den beiden Förderwalzenpaaren 10 bzw. Zonen ZI, Z2 erforderlich sind und da die Fasern nicht aus der Mitte der Fasermasse in der Rutsche 8 herausgezogen werden, tritt keine Kavitation der Fasern ein, wie es bei bekannten Öffnungsmaschinen mit Rutsche der Fall ist.

Die Fasern, die aus den Förderspalten R8 der Förderwalzenpaare 10 ausgekämmt worden sind, gelangen schliesslich unter die Schlagwalze 18. Dort werden sie mittels einer bekannten Entladevorrichtung entladen und längs des Kanals 50, beispielsweise mit Luft, zu weiteren Verarbeitungsmaschinen stromabwärts transportiert.

Es können selbstverständlich auch zusätzliche Hilfswalzen für Nebenfunktionen eingebaut werden, wie Fig. 3 zeigt.

Die zweite Öffnungsmaschine 51 der Fig. 3 unterscheidet sich von der ersten Öffnungsmaschine 10 der Fig. 1 und 2 hauptsächlich durch die Zuführungsart und weist eine Öffnungsvorrichtung in Form einer Schlagwalze 18' auf, welche drehbeweglich auf einer Welle 16' befestigt ist. Die Schlagwalze 18' hat eine äussere Oberfläche 19' mit Stiften oder Spikes 20'. Die Mittel zum Zuführen der Fasern weisen einen Bandförderer 52 mit einem oberen Trum 54 auf, der in Richtung des Pfeils 56 der Schlagwalze 18' Fasern zuführt. Eine Vielzahl von Förderwalzenpaaren 10' ist oberhalb des vorderen Endes des Bandförderers 52 angeordnet und arbeitet mit der Schlagwalze 18' zusammen. Die Förderwalzen 12' sind drehbeweglich an Wellen 14' befestigt. Letztere sind längs eines Bogens angeordnet, welcher von der Mitte der Welle 16' aus gezogen ist. Die Förderwalzen 12' haben Spikes oder Stifte 13', die von der Oberfläche aus abstehen. Der Antrieb kann ähnlich wie in Fig. 1 und 2 ausgebildet sein, wobei die Schlagwalze 18' in Richtung des Pfeils 58 gedreht wird. Die Drehrichtungen der Förderwalzen 12' sind durch Pfeile a, b verdeutlicht. Auch hier bildet jedes Förderwalzenpaar einen Förderspalt R8', durch welchen Fasern geleitet und der Schlagwalze 18' dargeboten werden.

Während des Betriebs der zweiten Öffnungsmaschine 51 werden die Fasern auf dem oberen Trum 54 des Bandförderers 52, beispielsweise von einem Ballenöffner, abgeschieden und den Förderwalzenpaaren 10' zugeführt. Ein oberes Leitblech 60 trägt dazu bei. Es können aber auch Druckwalzen oder andere Hilfsvorrichtungen benutzt werden, um den Faserstrom in Richtung auf die Förderwalzenpaare 10' zu verdichten.

Eine Hilfswalze in Form einer Richtungswechsel- oder Abstreifwalze 63 ist auf einer Welle 65 unterhalb der untersten Förderwalze 12' angeordnet und in Richtung des Pfeils 67 angetrieben. Die Walze 63 fängt die Fasern auf, welche versuchen, die Lücke zwischen der Schlagwalze 18' und der untersten Förderwalze 12' zu verstopfen, und zwar wegen des Luftdrucks, welcher durch die Schlagwalze 18' erzeugt wird.

Die Walze 63 verhindert das und drängt die Flocken in die gewünschte Entladerichtung, wobei sie mit der Schlagwalze 18' zusammenwirkt.

Die dritte Öffnungsmaschine 61 der Fig. 4 weist eine Rutsche 8" mit einem Einlass 7" und einem Auslass 9" auf. Unterhalb des Auslasses 9" ist eine Öffnungsvorrichtung in Form einer Schlagwalze 18" auf einer Welle 16" befestigt. Die Schlagwalze 18" hat eine Oberfläche 19", auf denen Spikes oder Stifte 20" angeordnet sind. Dicht am Auslass 9" sind zwei spaltbildende Vorrichtungen 10" angeordnet, von denen jede eine Förderwalze 62 und eine Gegenplatte 64 aufweist, die beide miteinander einen Förderspalt 66 begrenzen. Beide Gegenplatten 64 befinden sich auf einander abgewandten Seiten des Auslasses 9". Die Oberfläche jeder Förderwalze 62 hat Stifte 68, die nach aussen abstehen und dazu beitragen, die Fasern durch den Förderspalt 66 zu fördern. Alle Walzen 18", 62 können in ähnlicher Weise wie in Fig. 2 einen gemeinsamen Antrieb aufweisen. Die Förderwalzen 62 werden gegenläufig (Pfeile d, e) angetrieben, hier jedoch nicht im Sinne der Fig. 1 bis 3, sondern derart, dass bei jeder spaltbildenden Vorrichtung 10" der Oberflächenabschnitt der Förderwalze 62, der der zugeordneten Gegenplatte 64 gegenübersteht, sich in Richtung auf die Schlagwalze 18" bewegt.

Während des Betriebs der dritten Öffnungsmaschine 61 werden die Fasern in der Rutsche 8" abgeschieden, den Förderspalten 66 der spaltbildenden Vorrichtungen 10" zugeführt und darauf den Stiften 20" der Schlagwalze 18" dargeboten. Wie bei den beiden anderen Öffnungsmaschinen wird die Fasermasse in der Rutsche 8", ohne dass dafür zusätzliche Massnahmen erforderlich sind, in zwei senkrechte Zonen ZI", Z2" unterteilt (strichpunktierte Linie 70). Die Fasern aus der Zone ZI" gelangen von selbst in den linken Förderspalt 66, wogegen die Fasern aus der Zone Z2" von selbst in den rechten Förderspalt 66 gelangen.

In dem bei den Öffnungsmaschinen des Standes der Technik stets kritischen Mittelbereich können gemäss Fig. 1,3 und 4 alle Schäden und Störungen vermieden werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

619 273 PATENTANSPRÜCHE

1. Öffnungsmaschine für textiles Fasermaterial, insbesondere Feinöffnungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Bestandteile aufweist:

a) eine Öffnungsvorrichtung (18,18', 18") mit einer mit Vorsprüngen (20) versehenen, bewegbaren Oberfläche,

b) Mittel zum Zuführen einer ungeteilten Masse aus Textilfa-sern zur Öffnungsvorrichtung (18,18', 18"),

c) mindestens zwei zwischen letzterer und den Zuführmitteln angeordnete spaltbildende Vorrichtungen (10,10', 10"), von denen jede einen Förderspalt (48, 48', 66) bildet, durch den die Fasern hindurch in Förderrichtung gefördert und der Öffnungsvorrichtung (18, 18', 18") dargeboten werden, wobei die ungeteilte Masse in ebensoviel Teilmassen unterteilt wird, wie es der Anzahl der spaltbildenden Vorrichtungen (10,10', 10") entspricht.

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2. Öffnungsmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der spaltbildenden Vorrichtungen (10") zwei beträgt und dass jede der beiden spaltbildenden Vorrichtungen (10") eine drehbewegliche, mit Vorsprüngen versehene Förderwalze (62) und eine Gegenplatte (64) aufweist (Fig. 4).

3. Öffnungsmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede spaltbildende Vorrichtung ein Förderwalzenpaar (10,100 aufweist (Fig. 1 und 3).

4. Öffnungsmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführmittel zur Speicherung der ungeteilten Masse eine Rutsche aufweisen, die einen oberen Einlass aufweist, durch den hindurch die Fasern abgeschieden werden, sowie einen unteren Auslass, wo die Fasern von der Rutsche mittels der spaltbildenden Vorrichtungen entladen werden, um der Öffnungsvorrichtung dargeboten zu werden.

5. Öffnungsmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführmittel einen endlosen Förderer aufweisen, auf dem die textilen Fasern abgeschieden werden und dessen oberer waagerechter Trum sich in Richtung auf die spaltbildenden Vorrichtungen bewegt.

6. Öffnungsmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsvorrichtung eine drehbewegliche Schlagwalze ist.

7. Öffnungsmaschine nach den Patentansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen der Förderwalzenpaare längs eines Bogens angeordnet sind, der um den Mittelpunkt der Schlagwalze gezogen ist (Fig. 1 und 3).

8. Öffnungsmaschine nach Patentansprach 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Walze der Förderwalzenpaare (10, 10') das Fördern unterstützende Vorsprünge aufweist (Fig. 1 und 3).

In der Textilindustrie werden textile Fasermaterialien einer Öffnungsmaschine, beispielsweise mittels Ballenöffnern o. dgl., in Form relativ gosser Flocken oder Ballen zugeführt. Die Öffnungsmaschine bricht diese verhältnismässig grossen Flok-ken oder Ballen zu ldeineren Flocken, welche dann anderen Verarbeitungsmaschinen zugeführt werden, beispielsweise Faserlappenbildnern oder zusätzlichen Feinöffnungsmaschi-nen, um die Flocken in noch kleinere Flocken zu unterteilen.

Der Zweck einer Öffnungsmaschine besteht darin, die Fasern so weit wie möglich zu öffnen. Oft ist es erwünscht, die Fasermasse, welche der Öffnungsmaschine zugeführt wird, in Flocken zu unterteilen, die so klein wie möglich sind. Öffnungsmaschinen können verschiedene Formen aufweisen. Eine typische Art weist eine Rutsche auf, um eine Faserreserve zu halten, welche der Rutsche beispielsweise von einem Ballenöffner zugeführt worden ist. Eine spaltbildende Vorrichtung wie z.B. ein Zuführwalzenpaar ist am Bodenteil der Rutsche angeordnet und bildet einen Förderspalt, durch den die Fasern hindurchgefördert werden, um sie dann einer Öffnungsvorrichtung darzubieten, wie z.B. einem rotierenden Zylinder, welcher an seiner äusseren Oberfläche Zähne oder Spikes hat. Die verhältnismässig grossen Flocken in der Rutsche werden dann durch den Förderspalt hindurch gefördert und dabei festgehalten, während die Zähne oder Spikes der Öffnungsvorrichtung die Fasern auskämmen, um daraus kleine einzelne Flocken zu ziehen, die dann der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

Bei einer anderen Öffnungsmaschine werden die Fasern der spaltbildenden Vorrichtung mittels eines im wesentlichen waagerechten Förderers zugeführt, auf dem das ungeöffnete Fasermaterial abgeschieden und zum Förderspalt gefördert wird.

Das Fassungsvermögen einer Öffnungsmaschine wird durch seine Massenstromgeschwindigkeit der Fasern angegeben, und zwar für einen vorgegebenen Öffnungsgrad. Die Fasermasse wird der Öffnungsmaschine mit der Geschwindigkeit zugeführt, mit der die vorgeschalteten Vorrichtungen Fasermaterial überhaupt zuführen können. Im Falle von Rutschenförderern muss die Rutsche eine solche Grösse aufweisen, dass eine Reservekapazität vorhanden ist, damit gewährleistet ist, dass ein kontinuierlicher und gleichmässiger Faserstrom der spaltbildenden Vorrichtung zugeführt wird. Um das zu erreichen, wird die Breite der Rutsche so bemessen, wie es die Seitenwände erfordern, welche in Richtung auf den Förderspalt konvergieren. Auf diese Weise werden alle Fasern gefördert und zu einer Stelle gelenkt, die oberhalb des Förderspalts liegt. Die Fasern werden dann komprimiert, wenn sie in den Förderspalt eingeführt werden. Obwohl eine beträchtliche Kompression in Kauf genommen werden kann, gibt es jedoch Grenzen, wie weit die Fasern im Förderspalt gehalten werden können, ohne die Fasern zu schädigen. Es existiert mit anderen Worten eine praktische Grenze der Massenstromgeschwindigkeit der Fasern für eine vorgegebene Förderspaltbreite.

Eine Lösung der obengenannten Schwierigkeiten besteht darin, dass man die Breite des Förderspalts vergrössert. Das vergrössert auch die Zuführgeschwindigkeit der Fasern zur Öffnungsvorrichtung. Das hat den Nachteil, dass sehr grosse Flocken oder Ballen durch die spaltbildende Vorrichtung hindurchschlüpfen. Diese grossen Ballen werden zur Öffnungsvorrichtung ruckweise durchgestossen und gelangen infolgedessen stromabwärts in ungeöffnetem Zustand zur Weiterverarbeitung. Der Ausstoss der Öffnungsmaschine wird zwar dadurch vergrössert, jedoch sind zusätzliche Öffnungsvorrichtungen stromabwärts erforderlich, um die Fasern noch weiter zu öffnen.

Eine zweite Lösung besteht darin, dass man die Geschwindigkeit der spaltbildenden Vorrichtimg vergrössert. Der Öffnungsgrad wird jedoch aufgrund der relativen Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der spaltbildenden Vorrichtung und der Öffnungsvorrichtung bestimmt. Infolgedessen hat eine Steigerung der Geschwindigkeit der spaltbildenden Vorrichtung eine entsprechende Steigerung der Geschwindigkeit der Öffnungsvorrichtung zur Folge. Das vergrössert zwar die Produktionskapazität der Öffnungsmaschine unter Aufrechterhaltung eines hohen Öffnungsgrads. Dabei bestehen jedoch in der Praxis sehr starke Einschränkungen, und zwar im Hinblick auf Abrieb und Maschinenschäden. In den meisten Fällen arbeitet die Öffnungsvorrichtung bereits an der oberen Grenze ihrer mechanischen Belastbarkeit.

Eine dritte Lösung besteht darin, dass man den Strom der Fasern, die der Öffnungsmaschine zugeführt werden, in zwei

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oder mehr Teilströme aufteilt und zwei oder mehr Ausführungen der Öffnungsmaschine verwendet. In diesem Falle kann die Produktionskapazität jeder Ausführung in tolerierbaren Grenzen gehalten werden, jedoch die Kosten der doppelten oder mehrfachen Ausführung der Öffnungsmaschine sind hier unzumutbar.

Bei der Öffnungsmaschine mit einer Rutsche zur Speicherung oder Reservebildung schaffen die Expansionskräfte der Fasern starke Reibungen an den Seitenwänden, welche die glatte Strömung der Fasern zur spaltbildenden Vorrichtung stört. Sehr oft zieht die spaltbildende Vorrichtung Fasern aus dem Mittelbereich der Rutsche, wo sie einen Hohlraum bilden, und zwar wegen der Überbrückungseigenschaften der Faser in bezug auf die Seitenwände.

Das kann zu einer vorübergehenden Betriebsunterbrechung oder zur erratischen Faserzufuhr zu der Öffnungsvorrichtung führen. Eine Lösung dieser Schwierigkeit besteht darin,"dass man einen oberen Satz von rotierenden «Bridge-Ruffling-Walzen» verwendet, die oberhalb der spaltbildenden Vorrichtung angeordnet sind. Dieser Satz raffelt den Faservorrat und trägt dazu bei, die gebildeten Brücken aufzubrechen (siehe z.B. US-PSen 3 552 800 und 3 851 925). Er kondensiert auch den Faservorrat in Abwärtsrichtung. Ein Nachteil dieser Walzen besteht jedoch darin, dass sie die Fasern in den Förderspalt drängen, was zu einem unerwünschten Walzenspaltdruck führt.