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Die
Erfindung betrifft eine Öffnervorrichtung zum Öffnen von
Faserflocken mit einem Füllschacht zur
Aufnahme der zu öffnenden
Faserflocken, der an seinem oberen Ende mit Flocken beschickt wird
und an seinem unteren Ende ein Einzugswalzenpaar aufweist, welches
die Flocken aus dem Füllschacht
einer Öffnerwalze
zuführt.
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Derartige
Maschinen sind bekannt und werden in einer Linie benutzt, die aus
verschiedenen Öffnervorrichtungen
zusammengesetzt ist. Eine solche Linie beginnt in der Regel mit
der Öffnung
von Faserballen, die in gepresster Form angeliefert werden, so dass
diese Ballen in einer ersten Maschine in Fladen aufgelöst werden,
von Transportbändern
und Steiglattenbändern
gefördert
und dabei weiter geöffnet werden,
so dass schließlich
die Fladen zu Fladenstücken
und in weiteren Maschinen bis hin zu Flocken aufgelöst werden.
Dabei können
in diese Linie auch Mischvorrichtungen eingeschaltet sein, die verschiedene
Fasermaterialien in genau zu bestimmenden Quantitäten miteinander
mischen. Sofern es sich um natürliche
Fasern, wie zum Beispiel Baumwolle, handelt, sind außerdem Reinigungsvorrichtung
erforderlich.
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Unabhängig davon,
ob es sich um Naturfasern oder synthetische Fasern handelt, ob es
sich um Kurz- oder Langstapelfasern handelt, ist das Ziel, das in
Ballen gepresste Fasermaterial so weit in feine Flocken aufzulösen, dass
diese einer Krempel oder Karde vorgelegt werden können. Die
Krempel schließlich parallelisiert
die wirren Fasern der Flocken und bildet daraus ein Faserband, welches
die Grundlage für
die weitere Verarbeitung bis zum Faden ist. Bei der Vliesherstellung
tritt an die Stelle des Faserbandes ein Vlies. Wünschenswert ist dabei, dass
die Linien der Vorbe reitungsmaschinen in ihrer Produktionsleistung aufeinander
abgestimmt sind, um so ohne wesentliche Zwischenspeicherung und
Verzögerung
den Materialfluss bis zur Band- oder Vliesbildung zu steuern. Die
Karde oder die Krempel ist dabei als letzte-Maschine diejenige,
die die Produktionsleistung der gesamten Linie bestimmt. Während die
Karde im Kurzstapelbereich etwa mit einer Stundenleistung maximal
bei etwa 100 kg liegt, ist bei den Krempeln, insbesondere zur Herstellung
von Vliesen, bereits eine Stundenleistung von 1.000 kg und neuerdings
sogar von 2.000 kg gefordert. Diesen hohen Leistungsanspruch können zwar
die vorgeschalteten Maschinen in der Anlage erfüllen, jedoch nicht der Feinöffner als letzte
Maschine unmittelbar vor der Krempel. Dies ist vor allen Dingen
auch dadurch bedingt, dass die Öffnerdrehzahl
und die Lieferung sich nicht ohne weiteres erhöhen lassen, da mit steigendem
Materialdurchsatz die Qualität
der Öffnung
und Auflösung
leidet bis hin zu der Gefahr, dass dadurch auch das Fasermaterial
geschädigt
wird. Der Feinöffner
ist somit das schwächste
Glied in dieser Linie, und es ist notwendig, beispielsweise zwei
Maschinen parallel arbeiten zu lassen, um diese hohen Produktionsanforderungen
zu erfüllen.
Abgesehen von der Verteuerung der Linie durch Einschalten von zwei
Feinöffneraggregaten
wird auch der Platzbedarf dieses Aggregates verdoppelt. Das Gebäude müsste für eine solche
Linie entsprechend angepasst werden, was bei bestehenden Anlagen
oft gar nicht möglich
ist. Andererseits sind die übrigen
Maschinen der Linie nicht entsprechend ihrer Leistungsfähigkeit
ausgenützt.
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Aus
der
CH 619 2734 A5 eine Öffnungsmaschine
für textiles
Fasermaterial bekannt, welche zwei nebeneinander und in Transportrichtung
des Fasermaterials zueinander geneigte Zuführwalzenpaare aufweist, die
Fasermaterial einer gemeinsamen Öffnerwalze
zuführen.
Die beiden Fasermaterialströme
werden demnach beide auf der Öffnerwalze geöffnet und
von dieser weitertransportiert.
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Die
DE 1 510 277 A beschreibt
eine Speisevorrichtung für
vliesbildende Maschinen, bei der zwei in einer gemeinsamen Ebene
angeordnete Zufuhr walzenpaare jeweils einen Fasermaterialstrom
jeweils einer zugeordneten Schlägerwalze
zuführen. Diese
beiden Fasermaterialströme
werden anschließend
durch die beiden nebeneinander angeordneten Schlägerwalzen aufeinander zu und
gemeinsam nach unten auf eine Waage gefördert.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, den oben genannten Engpass hinsichtlich der
Leistungsfähigkeit zu überwinden
und eine Öffnervorrichtung
zu schaffen, die in der Lage ist, die von der Linie geforderte Leistung
bei mindestens gleichbleibender Öffnerqualität zu erbringen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1 sowie des Verfahrensanspruches 10 gelöst.
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Die
Aufteilung der Flockenströme,
die durch einen Füllschacht
geliefert werden, in mehrere Flockenströme, die dann getrennt geöffnet und
erst in geöffnetem
Zustand wieder für
die weitere Verarbeitung zusammengeführt werden, ermöglicht bei
geringem maschinellen Mehraufwand eine entsprechende Vervielfachung
der Produktionsleistung, ohne dass die Qualität der Öffnung darunter leidet. Die
Aufteilung erfolgt am unteren Ende des Füllschachtes durch die Anordnung
mehrerer Einzugswalzenpaare, so dass die jeweils nachgeschalteten Öffnerwalzen nur
jeweils durch einen Teil der Produktionsmenge belastet sind und
dadurch eine qualitativ gute Auflösung nahezu bis zur Einzelfaser
leisten können.
Der maschinelle Aufwand ist nur unwesentlich erhöht. Sowohl in der Zuführung als
auch bei der Abführung der
wieder zusammengeführten
Materialströme
zur Krempel wird jeweils nur eine Steuerung benötigt, so dass durch die Aufteilung
während
der Öffnung
weder ein zusätzlicher
Steuerungsaufwand entsteht, noch die gleichmäßige Beschickung der Krempel
und damit die Gleichmäßigkeit
des zu erzeugenden Vlieses gefährdet
wird. Eine die Öffnerwalze
eng umschließende
Wandung sorgt für
eine gute Öffnung und
Führung
des Fasermaterialstromes. Dadurch, dass der Umfangswinkel von der
Zuführung
bis zur Faserabfuhr sich wenigstens über 180° erstreckt, ist auch gewährleistet,
dass das Fasermaterial sich mit Sicherheit aus der Garnitur lösen kann
und damit kontinuierlich weiterbefördert wird. Eine Lufteintrittsöffnung in
der die Öffnerwalze
umgebenden Wandung am Beginn des Faserabfuhrkanals unterstützt durch
den dadurch erzeugten tangentialen Luftstrom diesen Ablösungsvorgang,
so dass auch bei größerem Materialdurchsatz
ein gleichmäßiges Auflösen und
ein gleichmäßiger Materialstrom
zur Krempel gewährleistet
ist.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen
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1 die
erfindungsgemäße Öffnervorrichtung
in schematischer Ansicht,
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2 die Öffnervorrichtung
nach 1, jedoch mit einer anderen Zusammenführung der
Materialströme,
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3 eine
andere Ausführung
der Öffnervorrichtung
mit drei Einzugswalzenpaaren.
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In 1 ist
der Füllschacht
nicht in seiner gesamten Länge
dargestellt, sondern nur mit seinem Oberteil 11, in welches
die Flockenzuleitung 13 mündet und die Flockenrückleitung 14 überschüssiges Flockenmaterial
zurückbefördert. Am
Unterteil 12 des Füllschachtes 1 sind
zwei Einzugswalzenpaare 21 und 21' in einem Winkel α angeordnet.
Diese Einzugswalzenpaare 21 und 21 bilden den
Boden des Füllschachtes 1 und
fördern das
Fasermaterial zu den Öffnerwalzen 22 und 22' der Öffnervorrichtung 2. Der
Winkel α ist
erfindungsgemäß kleiner
als 180°. Das
hat nicht nur bauliche Vorteile bei der Zuordnung der Öffnerwalzen 22 und 22' zu den jeweiligen
Einzugswalzenpaaren 21 und 21', sondern dieser Winkel α sorgt auch
für die
gleichmäßigere Beschickung der
beiden Einzugswalzenpaare 21 und 21', die wie bei einem Trichter das
Fasermaterial zusammenfassen und aus dem Füllschachtunterteil 12 abführen. Es
können
sich keine Totzonen bilden, in denen das Fasermaterial hängen bleibt.
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Bei
den Einzugswalzenpaaren 21 und 21' ist jeweils eine Walze ortsfest
gelagert, während
die andere gegenüber
der ortsfest gelagerten Einzugswalze beweglich gelagert ist. Durch
die beweglich gelagerte Einzugswalze kann der Spalt zwischen den
beiden Walzen eingestellt und somit nicht nur die Fördermenge,
sondern auch die Rückhaltung
des Fasermaterials gegenüber
der Öffnerwalze 22 bzw. 22' variiert werden.
Damit wird der Grad der Faseröffnung beeinflusst
und entsprechend eingestellt. Die ortsfest gelagerte Einzugswalze
ist so angeordnet, dass – von
der beweglich gelagerten Einzugswalze aus gesehen – die Drehrichtung
der Öffnerwalze 22 gegen diese
ortsfest gelagerte Einzugswalze gerichtet ist. In den 1 und 2 sind
somit die links und rechts außen
angeordneten Einzugswalzen ortsfest gelagert, während die in der Mitte angeordneten
Walzen der Einzugswalzenpaare 21 und 21' einstellbar
gelagert sind. Diese ortsfest gelagerte Einzugswalze kann somit
in einfacher Weise den Druck aufnehmen, mit welchem das Fasermaterial
beim Herauslösen aus
dem Klemmbereich des Einzugswalzenpaares 21 bzw. 21' gegen diese
durch die Drehung der Öffnerwalze 22 gedrückt wird.
Die verstellbare Lagerung der anderen Einzugswalze ist damit von
diesen Kräften
weitgehend entlastet.
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Der über den
Füllschacht 1 zugeführte Fasermaterialstrom
wird durch die se beiden Einzugswalzenpaare 21 und 21' in zwei Materialströme aufgeteilt.
Jeder Materialstrom wird getrennt durch eine Öffnerwalze 22 bzw. 22' aufbereitet
und schließlich einem
Faserabführkanal 23 bzw. 23' zugeführt. Durch
die Abführleitung 24 werden
die beiden Fasermaterialströme
wieder vereinigt und zusammen der nachfolgenden Krempel zugeführt.
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Die Öffnerwalzen 22 und 22' sind von einer Wandung
umgeben, die die Öffnerwalze 22 bzw. 22' eng umschließt und die
nur an der Stelle, wo die Einzugswalzen 21 bzw. 21' angeordnet
sind, und am Beginn des Faserabführkanals 23 bzw. 23' unterbrochen
ist. Das Wandstück 25 bzw. 25' zwischen Einzugswalzenpaar 21 bzw. 21' und dem Faserabführkanal 23 bzw. 23' vergrößert in
Drehrichtung der Öffnerwalze 22 bzw. 22' und damit in
Förderrichtung
des Fasermaterials seiden Abstand zur Öffnerwalze 22 bzw. 22', um das Ablösen des
Fasermaterials aus der Garnitur der Öffnerwalze zu begünstigen
und dennoch eine gute Führung
des Fasermaterialstromes im Auflösebereich
zu bewirken.
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Für die Auflösung des
Fasermaterials und einen entsprechend gleichmäßigen Materialstrom ist es
erforderlich, dass sich das Fasermaterial stets vollkommen aus der
Garnitur der Öffnerwalze 22 herauslöst. Wird
das Fasermaterial nicht vollständig aus
der Garnitur herausgelöst,
so kann dies zu Verstopfungen, aber auch zu ungleichmäßigen und
damit unkontrollierten Faserströmen
führen,
was zu einer Ungleichmäßigkeit
der Beschickung der Krempel führen
würde.
Dies muss auf jeden Fall verhindert werden. Zur Unterstützung dieses
Ablösevorganges, aber
auch zur Beförderung
des aufgelösten
Fasermaterials ist bei jeder Öffnerwalze 22 bzw. 22' eine Lufteintrittsöffnung 29 bzw. 29' vorgesehen,
die so angeordnet ist, dass der eintretende Luftstrom L bzw. L' die Öffnerwalze 22 bzw. 22' tangential
berührt.
Dieser an der Lufteintrittsöffnung 29 eintretende
Luftstrom L kann sowohl aus Druckluft, als auch aus Saugluft gebildet
werden oder aus beidem, je nach dem, wie es für den Transport und die Ablösung des Fasermaterials
erforderlich ist. Im allgemeinen genügt jedoch die durch die Faserabführleitung 24 angesaugte
Transportluftmenge. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, dass sich
die Länge
der Wandung 25 zwischen Einzugswalzenpaar und Lufteintrittsöffnung über einen
Winkel von β > 90° erstreckt.
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Für die Anordnung
mehrerer Öffnerwalzen ist
es wichtig, dass der Umfangswinkel γ groß genug gewählt wird, auf jeden Fall größer als
180° da
sonst nicht genügend
Raum für
das Ablösen
des Fasermaterials aus der Garnitur der Öffnerwalze 22 gegeben ist.
Dieser Winkel γ wird
von der Klemmlinie des Einzugswalzenpaares 21 bzw. 21' bis zum Ende
der Faserabfuhröffnung
gemessen. Dies ist der für
die Beschleunigung des Fasermaterials bei der Auflösung und
das spätere
Herauslösen
aus der Garnitur maßgebende
Bereich. Zwischen den beiden Öffnerwalzen 22 und 22' ist eine Trennwandung 281, 281' erforderlich,
damit sich die von diesen Öffnerwalzen 22, 22' ausgehenden
Materialströme
und auch Luftströme
nicht gegenseitig stören.
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Bei
der in 1 gezeigten Ausführung Öffnervorrichtung 2 ist
das Antriebsaggregat 3 mittig unterhalb der Öffnerwalzen 22 und 22' angeordnet,
und die beiden Faserabführkanäle 23 und 23' fördern die beiden
getrennten Faserströme
um dieses Antriebsaggregat 3 herum zur Faserabfuhrleitung 24,
wo beide Materialströme
wieder vereinigt sind. 2 zeigt eine andere Ausführung, bei
welcher das Antriebsaggregat 3 anders angeordnet ist, so
dass eine mittige Abführung
beider Fasermaterialströme
durch einen trichterförmigen
Faserabführkanal 26 erfolgt.
Auch hier ist eine Trennwand 28 vorgesehen, damit sich die
beiden von den Öffnerwalzen 22 und 22' ausgehenden
Ströme
nicht negativ beeinflussen können. Um
die Ablösung
des Fasermaterials aus der Garnitur der Öffnerwalze 22 und
damit das erneute Umlaufen des Fasermaterials besser zu verhindern,
ist die Trennwand 28 so ausgebildet, dass jeweils den beiden Öffnerwalzen 22, 22' zugewandt eine
Trennkante 282 bzw. 282' vorgesehen ist, die den Faserluftstrom
jeweils nach unten ablenkt. Die Vereinigung beider Materialströme erfolgt
bereits am Ausgang des trichterförmigen
Faserabführkanals 26 bei
der Einführung
in die Sammelleitung 27, die den Materialstrom vereinigt
der Faserabführleitung 24 zuführt.
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3 zeigt
eine andere Ausführung
der Erfindung mit drei Öffnerwalzen 202, 202', 202''. Der Boden des Füllschachtunterteiles 112 wird
durch drei Einzugswalzenpaare 201, 201', 201'' gebildet, die ebenfalls jeweils
in einem Winkel α < 180° zueinander
angeordnet sind. Durch diese Anordnung ist der Boden des Füllschachtunterteiles 112 in
Art einer Senke ausgebildet, d. h. nur das mittlere Einzugswalzenpaar 201' ist horizontal
angeordnet, während
die anderen beiden Einzugswalzenpaare 201 und 201'' schräg zur Wand des Füllschachtsunterteiles 112 angeordnet
sind. Wie oben bei den 1 und 2 bereits
beschrieben, wird dadurch die Förderung
im Füllschachtunterteil 112 begünstigt,
und es können sich
keine toten Winkel bilden.
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Jedem
der Einzugswalzenpaare 201, 201', 201'' ist
eine Öffnerwalze 202, 202', 202'' zugeordnet. Während die benachbarten Öffnerwalzen 202 und 202' sich gegensinnig
drehen, drehen sich die Öffnerwalzen 202' und 202'' im gleichen Drehsinn. Entsprechend
ist die ortsfest gelagerte Einzugswalze jeweils die linke des Einzugswalzenpaares 201' bzw. 201''. Im übrigen ist der Aufbau der Öffnerwalzen 202 und 202' mit dem in
der 2 vergleichbar. Lediglich der Luftstrom L' wird seitlich über die
Zuleitung 230 der Öffner
vorrichtung 200 und damit der Öffnerwalze 202' zugeführt. Durch
ein Leitblech 218 wird dieser Luftstrom L' umgelenkt und tangential
an der Öffnerwalze 202' vorbei in den
Faserabfuhrkanal 226 geführt, um das Ablö sen des
Fasermaterials aus der Garnitur der Öffnerwalze 202' zu unterstützen. Die Faserabführöffnung reicht
vom Ende der Wandung 225' bis
zu dem Trennstück 228,
das im Querschnitt dreieckförmig
ausgebildet und im Zwickel zwischen den Öffnerwalzen 202 und 202' angeordnet
ist.
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Auch
an der Öffnerwalze 202'' ist eine Lufteintrittsöffnung 229'' vorgesehen, durch die der Luftstrom
L'' eintritt und tangential
an der Öffnerwalze 202'' vorbeiströmt. Dieser Luftstrom befördert das aus
der Garnitur der Öffnerwalze 202'' herausgeschleuderte Fasermaterial
in den gemeinsamen Faserabführkanal 226,
in den auch die Luftströme
L und L' mit dem
abgeworfenen Fasermaterial der Öffnerwalzen 202 und 202' münden. Dadurch
werden alle drei Materialströme
nach der Öffnung
wieder vereinigt und über
die Faserabführleitung 24 weiterbefördert. Die
in der 3 dargestellten Winkel α, β und γ entsprechen den bereits beschriebenen
Winkeln in den 1 und 2. Das Antriebsaggregat 3 ist links
unter dem Faserabführkanal 226 angeordnet. Mit
dieser Anordnung der Öffnerwalzen
und der Zuführwalzenpaare
wird etwa eine Verdreifachung der Produktionsleistung erreicht,
ohne dass die Öffnungsqualität z. B.
durch Nissenbildung leidet. Selbst bei einer Normalproduktion von
etwa 1.000 kg pro Stunde lässt
sich die Erfindung mit Vorteil anwenden, weil durch die Aufteilung
der Materialströme
der Materialdurchsatz bei jeder einzelnen Öffnerwalze verringert ist,
was eine Steigerung der Qualität
der Faseröffnung
bewirkt.
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- 1
- Füllschacht
- 11
- Oberteil
Füllschacht
- 12,
112
- Unterteil
Füllschacht
- 13
- Flockenzuleitung
- 14
- Flockenrückleitung
- 2,
200
- Öffnervorrichtung
- 21,
21', 201, 201', 201''
- Einzugswaizenpaar
- 22,
22', 202, 202', 202''
- Öffnerwalze
- 23,
23', 26, 226
- Faserabführ-Kanal
- 24
- Faserabführleitung
- 25,
25', 225, 225', 225''
- Wandung
- 28,
281, 281'
- Trennwand
- 228
- Trennstück
- 27
- Sammelleitung
- 218
- Leitblech
- 29,
29', 229, 229', 229''
- Lufteintrittsöffnung
- 230
- Luftzuleitung
- 282,
282'
- Trennkante
- 3
- Antriebsaggregat
- α
- Einzugswalzenwinkel
- β
- Umfangswinkel
Wandung
- γ
- Umfangswinkel
Faserabführ-Öffnung
- L,
L', L''
- Luftströmung