-
Die vorliegende Erfindung betrifft
Maschinen zum Kardieren von Textilfasern, in welchen Spinnfasern
verarbeitet werden, um so eine Bahn aus Fasern herzustellen. Während des
Betriebs werden die Fasern gereinigt, flach ausgedehnt, und parallel
zueinander in einer dünnen
Bahn auf dem Gewebe der Kardiertrommel angeordnet, von der die Faserbahn dann
durch einen rotierenden Zylinder, der normalerweise als Doffer (Abnehmerwalze)
bezeichnet wird, entfernt wird, mit einem Kardiergewebe versehen und
dann von einem weiteren Zylinder oder Abzieher zu einer Verdichtungsanordnung
und einer Ausziehanordnung befördert
wird, um ein Band aus Fasern herzustellen.
-
Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung den Vorgang, bei dem die Bahn, die durch die Abnehmerwalze
von der Kardiertrommel entfernt worden ist, dann von dem Abziehzylinder
aufgenommen und nachgeschaltet an eine gesteuerte Anordnung geliefert
wird, um die Bahn zu einem Band zusammenzupressen und sie auszuziehen.
Dieser Vorgang ist Gegenstand der gleichzeitig anhängigen Europäischen Patentanmeldung
Nr. 002 000 149 vom 3. Januar 2000 im Namen der Anmelderin.
-
Für
eine deutlichere Veranschaulichung der technischen Aspekte und der
Probleme, die mit der Abnahme der Bahn von der Kardiermaschine verbunden
sind, wird auf ein Diagramm des Ablaufs Bezug genommen, der die
Kardiertrommel, die Abnehmerwalze, den Abziehzylinder und den Verdichter einschließt, welche
in 1 in einer schematischen Seitenansicht
dargestellt sind, die der Vorrichtung entspricht, welche in der
gleich zeitig anhängigen
Patentanmeldung beschrieben wird, auf die der Leser bezüglich weiterer
Einzelheiten hinsichtlich des Betriebs und des Aufbaus der Vorrichtung
verwiesen wird.
-
Die der Hauptkardiertrommel 1 nachgeschaltete
Abnehmerwalze der Kardiermaschine wird mit 2 bezeichnet;
an der letzteren wird das Fasergewebe 3 zu dem Abziehzylinder 4 gebracht
und zu der Verdichtungsanordnung befördert, die aus einem Paar von
die Bahn quetschenden Zylindern 5, 6 besteht, welche
glatt sind, sich drehen und eine im Wesentlichen waagrechte Achse
aufweisen; diese verdichten die Bahn 3, deren Querdimension
noch immer jener der Kardiertrommel entspricht, und befördern sie
zu einem nachfolgenden Bandförderer 7 mit
einer senkrechten Arbeitsfläche,
der die Bahn zu einem Band zusammenpresst. Die Verdichtungsanordnung
arbeitet mit einer Geschwindigkeit, die mit jener der Bahn 3,
die von dem Abziehzylinder 4 kommt, im Einklang steht.
Die zwei die Bahn quetschenden Zylinder 5 und 6 werden
derart angetrieben, dass sie sich mit einer und der selben linearen
Geschwindigkeit drehen, womit verhindert wird, dass sie sich verschieben
und gegeneinander scheuern. Das ausgezogene Band wird dann weiter
befördert,
um in einem Gefäß für die weitere
Verarbeitung gesammelt zu werden. Über dem Abziehzylinder 4 ist
eine Vorrichtung angeordnet, die aus einer rotierenden Bürste 8 für die Reinigung
des Kardiergewebes des Abziehzylinders besteht. Die Abnehmerwalze
ist in der Schürze 9 enthalten,
welche aus schützenden
Platten besteht. Unterhalb des Abziehzylinders 4 ist ein
quer gerichteter Stab 11 angeordnet, der die Bahn 3,
die von dem Abziehzylinder 4 abgestreift wurde, trägt.
-
Unterhalb des Abziehzylinders 4,
des Stabs 11 und des unteren die Bahn quetschenden Zylinders 6 ist
eine Sauganordnung 12 angeordnet, die ein trichterförmiges Verbindungselement 14 umfasst, das
so breit wie die Kante der Abnehmerwalze 2 ist, und das
den Raum 15 unterhalb der Bahn 3, der sich von
dem Stab 11 zu den die Bahn quetschenden Zylindern 5 und 6 erstreckt,
mit einer Saugröhre 16 verbindet,
die mit dem allgemeinen Absaugsystem der Kardiermaschine verbunden
ist.
-
Der Raum 15 ist durch die
Abstreifklingen 17 begrenzt, die derart elastisch angedrückt und
unveränderlich
gehalten werden, dass sie an den die Bahn quetschenden Zylindern über deren
gesamte Breite haften und zu diesen tangential sind.
-
Eine weitere Reinigungsbehandlung
der Bahn 3 nach der Entfernung der Letzteren mittels des Abziehzylinders 4 erfolgt,
wenn die Bahn 3 von dem Abziehzylinder zu den beiden die
Bahn quetschenden Zylindern 5, 6 gelangt, die
unmittelbar nach dem Abziehzylinder 4 angeordnet sind,
indem die Fremdstoffe von der Bahn 3 abgesaugt werden,
die wegen des gleich laufenden Effekts, dass die Bahn während ihres
Durchlaufens durch die Zylinder in einem gewissen Ausmaß ausgezogen
wird, auch freigesetzt werden, wie in der zuvor angeführten gleichzeitig
anhängige
Patentanmeldung beschrieben und beansprucht wird.
-
2 stellt
eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes der Anordnung für die Entfernung der
Bahn von der Abnehmerwalze 2 dar, wobei die entsprechenden
Schutzeinrichtungen oder Sicherheitsplatten überall herum angeordnet sind.
-
Das technische Problem betrifft die
die Bahn quetschenden Walzen 5, 6 und deren Klingen 17.
Die die Bahn quetschenden Walzen 5, 6 haben die
Funktion, die Fasern – mit
deren Fremdstoffen, z. B. Schalen, die noch immer in diesen eingeschlossen
sind – zu
befördern
und zusammen zu pressen, und können die
Bahn trennen, was lokale Schnitte verursacht, und Unregelmäßigkeiten
in dem fertigen Band erzeugen, das von dem Zusammenpressen der Bahn
erhalten wird, oder können
sogar das Zerreißen
der Bahn und das Anhalten der Maschine verursachen. Die Fasern und
die Fremdstoffe, die der Ablösung der
Bahn 3 – welche
in Richtung der Zusammenpressanordnung 7 fortschreitet – in unerwünschter
Weise nicht folgen können,
und die stattdessen an den die Bahn quetschenden Walzen 5 und 6 haften
bleiben, bewegen sich hinauf in Richtung der Kante ihrer Abstreifklinge
und haben die Tendenz, in die Spalte zwischen der Innenfläche der
Klinge 17 und der Fläche der
die Bahn quetschenden Walze zu gelangen, und haften somit noch stärker an
der Walze.
-
Um einen guten Betrieb der Flächen der
die Bahn quetschenden Walzen aufrecht zu erhalten, wird im Stand
der Technik die Lösung
angewendet, an den Oberflächen
spiralförmige
Nuten 19 mit einem oder mehreren Anfängen auszubilden, die in Verbindung
mit den tangentialen Klingen 17 das unerwünschte Aufwickeln
der Fasern verhindern. Diese technische Lösung macht es möglich, das
Aufwickeln der Fasern auf den Walzen zu verhindern, zeigt aber den
Nachteil, dass in dem Spalt zwischen den Klingen und den Flächen der
Walzen 5, 6 eine Ansammlung von Material erfolgt,
und dass an der Fläche
jeder Klinge, die in Kontakt mit einer Walze gelangt, eine Ansammlung
von Material gegen die Kante der Klinge hin statt findet und folglich
die Innenfläche
der Letzteren verschmutzt; dies wiederum schiebt die Klinge weg
von den Walzen und ist ein weiterer Grund der mangelhaften Sauberkeit
der Walzen selbst und für
eine Rückführung von
Fasern in die Bahn. Die vorstehend erwähnte Verschmutzung der Abstreifklingen 17 und
der die Bahn quetschenden Walzen 5, 6 erfordert
regelmäßige manuelle
Wartungstätigkeiten
bei still stehender Maschine, die von qualifiziertem Personal ausgeführt werden
müssen. Die
Qualität
des hergestellten Bandes hängt,
als eine allgemeine Regel, direkt von der Häufigkeit solcher Tätigkeiten
ab. Anderseits hat eine hohe Häu figkeit von
Wartungstätigkeiten
negative Auswirkungen auf den Ausstoß der Maschine, insofern als
die Tätigkeiten
ein Anhalten der Maschine erfordern und ihren Ausstoßfaktor
verringert.
-
Die Vorrichtung und das entsprechende
Verfahren für
die Reinigung der elastischen Klingen 17 und die Bahn quetschenden
Walzen 5, 6 gemäß der vorliegenden Erfindung
erfüllen
die Funktion des Sauberhaltens der Klingen wie auch der entsprechenden
Walzen, und eliminieren oder verringern zumindest deutlich den Bedarf
an manuellen Eingriffen und an Anhaltungen des Kardierverfahrens,
ohne die Qualität
des fertigen Bandes zu gefährden.
Die Aufrechterhaltung der Sauberkeit der Walzen und der Klingen
macht darüber
hinaus eine bessere Luftdichtheit im Hinblick auf den Raum 15 sowie
eine bessere Reinigung der Bahn möglich.
-
Die Vorrichtung für die Reinigung der Abstreifklingen 17 der
die Bahn quetschenden Zylindern oder Walzen 5, 6 wird
in ihren hervorstechenden kennzeichnenden Eigenschaften in Anspruch
1 definiert und die ihrer bevorzugten Ausführungsformen in den davon abhängigen Ansprüchen. Was
das Verfahren betrifft, so ist dieses in seinen hervorstechenden
kennzeichnenden Eigenschaften in Anspruch 7 definiert und die seiner
bevorzugten Ausführungsformen
in den davon abhängigen
Ansprüchen.
-
Die Erfindung wird im Folgenden unter
Bezugnahme auf eine typische Ausführungsform beschrieben, welche
in den 3 bis 5 veranschaulicht ist, nur
um für
ein nicht einschränkendes
Beispiel zu sorgen und weitere kennzeichnende Eigenschaften und
Vorteile der vorliegenden Erfindung hervorzuheben, unter Bezugnahme
auf die beigefügten
schematischen Zeichnungen, in denen:
-
1 und 2 das technische Problem
im Allgemeinen veranschaulichen;
-
3 eine
grafische Darstellung der Reinigungsvorrichtung in einer Seitenansicht
zeigt;
-
4 Details
in einer Querschnittsansicht und einer Draufsicht der Ausführungsform
des Trägers
für die
Klingen 17 darstellt; und
-
5A und 5B eine grafische Darstellung zeigen,
wie die Klingen 17 sich in Bezug auf die die Bahn quetschenden
Walzen 5 und 6 bewegen.
-
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
in der die beiden Klingen 17, welche mit den beiden die
Bahn quetschenden Walzen 5 und 6 übereinstimmen,
an beweglichen Trägern 20 befestigt
sind, die später
unter Bezugnahme auf die 4 und 5 in größerem Detail beschrieben werden.
Die Träger 20 können sich bewegen
zwischen einer Position, in der ihre Klinge 17 tangential
aufwärts
zu der entsprechenden die Bahn quetschenden Walze angeordnet ist,
und einer Position, in der die Klinge von ihrer Walze wegbewegt wird,
um so einen Spalt zwischen den Teilen aufzumachen. In der Ausführungsform
von 3 ist diese Bewegung
eines jeden Trägers 20 eine
Drehbewegung um eine mittlere Achse 21 jedes Trägers herum. Im
Prinzip könnte
die Bewegung des Trägers 20 auch durch
eine lineare Bewegung an Stelle einer Drehung erreicht werden. Eine
zusätzliche
Saugöffnung 18 ist über der
Abnahmeanordnung der Abnehmerwalze 2 und in der Nähe der Bürste 8 angeordnet.
Der Träger 20 wie
auch dessen Klinge 17 weisen eine Länge auf, die der Breite der
die Bahn quetschenden Walze entspricht, an der sie wirken.
-
In jedem Träger 20 sowie an der
zu der die Bahn quetschenden Walze benachbarten Seite sind Düsen ausgebildet,
die in 4 deutlicher
veranschaulicht werden, um ein Fluid in die Spalte zwischen den
Klingen 17 und den Walzen 5, 6 zu blasen.
-
Der Träger 20 besteht aus
einem Trägerstab 25 und
einer Platte 26, die zu diesem hin angeordnet ist (siehe 4) und die eine Länge aufweist,
welche jener der die Bahn quetschenden Walze entspricht. Zwischen
dem Trägerstab 25 und
der Platte 26 ist die Abstreifklinge 17 geklemmt
und befestigt. Die Abstreifklinge 17 besteht im Allgemeinen
aus einem Elastomer-Material mit vielen Zusatzstoffen, um diesem
die gewünschten
Eigenschaften für
den Zweck, zu dem es konstruiert wurde, zu verleihen. In der Ausführungsform
von 4 wird diese Befestigung, nur
um ein Beispiel zu nennen, mit Schrauben erreicht, die in Gewindelöchern 27 eingreifen.
Dieser Typ von Träger
erlaubt die Einstellung der Position der Klingen 17 und
den einfachen Austausch der Klingen.
-
In dem Körper des Stabes 25 ist
in Längsrichtung
eine Röhre 28 für die Verteilung
des in die Spalte zwischen den Klingen 17 und den die Bahn quetschenden
Zylindern 5, 6 zu blasenden Servicefluids, z.
B. Druckluft, ausgebildet. Die Röhre 28 ist mit
einer Vielzahl von quer gerichteten Düsen 29 verbunden,
deren Auslässe
tangential zu der Klinge 17 in dem Spalt zwischen der Klinge
und der Walze angeordnet sind. Die Düsen 29 sind vorzugsweise
derart ausgebildet, dass sie den Abfluss verteilen und mit ihren
Strahlen im Wesentlichen die gesamte Länge der Klinge oder vielmehr
den Spalt zwischen der Klinge und der die Bahn quetschenden Walze
abdecken, um das Material, das sich in dem Kontaktbereich zwischen
der Klinge und der Walze aufbaut, z. B. mittels ausgefächerter
Auslässe 30 oder
durch Aufteilen der Auslässe
in eine Vielzahl sich erweiternder Löcher, zu entfernen.
-
Unter Bezugnahme auf 3 ist jeder der Träger 20 mit einer Versorgungsröhre 35 für die Belieferung
mit Druckluft verbunden, die über
die Sammelleitung 36 mit dem Druckluftsystem der Maschine verbunden
ist. Der Druckluftstrom zu den Trägern 20 wird durch
das Solenoidventil 38, welches durch die Maschinensteuereinheit 39 gesteuert
wird, verteilt.
-
Die 5A und 5B veranschaulichen ein Beispiel
einer Ausführungsform
der Vorrichtung für die
Bewegung der Träger 20 und
Klingen 17, mit einer Drehbewegung der Träger 20 um
ihre Achsen 21 herum. In 5A befinden
die Klingen 17 und ihre Träger 20 sich in der
Position, in der sie zu den die Bahn quetschenden Walzen 5, 6 bewegt
werden; in 5B befinden
sie sich stattdessen in der Position, in der sie weg bewegt werden.
Fügt man
den Nummern der Teile, die sich in der oberen Position befinden,
den Buchstaben "a", und den Nummern
der Teile, die sich in der unteren Position befinden, den Buchstaben "b" zu, so sind die beiden Träger 20a und 20b starr
an zwei Stäben 40a, 40b befestigt,
die an 21a und 21b an dem Aufbau der Maschine
angelenkt und dazu in der Lage sind, sich in der Richtung der Drehpfeile "s" zu drehen, wenn die Klingen nahe an ihre
Walzen herankommen, und in der Richtung der Drehpfeile "t", wenn die Klingen sich von ihren Walzen
weg bewegen.
-
An ihren gegenüberliegenden Enden sind die
Stäbe 40a, 40b mittels
Stiften 41a und 41b mit den Enden eines einzeln
wirkenden Zylinders 42 verbunden, der sich so aufwärts öffnen und
schließen kann,
wodurch die Enden der Stäbe 40 weiter
voneinander entfernt angeordnet oder einander näher gebracht werden. Eine Spannfeder 43 ist
zwischen den Stäben 40a, 40b angeordnet,
wobei die Spannfeder an einem Zwischenpunkt entlang eines jeden
Stabes 40a, 40b verbunden ist. Die Feder 43 übt auf die
Stäbe einen
Zug näher
zueinander in der Richtung der Drehung "s" aus,
um die Klingen 17 aufwärts
zu ihren die Bahn quetschenden Walzen 5, 6 zu bringen,
wie auch den pneumatischen Zylinder 42 zu veranlassen,
sich einzuziehen, wie in 5A dargestellt. Wenn
der pneumatische Zylinder 42 mit Druckluft beliefert wird,
welche über
die Röhre 45 befördert wird, drehen
die Stäbe 40 in
der Richtung der Pfeile "t", und die Klingen 17 bewegen
sich von den Walzen 5, 6 weg. Wie in der grafischen
Darstellung von 3 angezeigt,
wird die Röhre 45 über das
Solenoidventil 46, in allen Fällen auf einen Befehl von der
Maschinensteuereinheit 39, geschlossen oder geöffnet. Die zwei
Solenoidventile 38, 46 werden durch die Maschinensteuereinheit 39 gemäß voreingestellter
Reinigungszyklen gesteuert.
-
Wie in 5B veranschaulicht,
bewirkt die Belieferung des pneumatischen Zylinders 42 mit Druckluft
von der Röhre 45,
dass der Zylinder sich ausdehnt und seine Stange 48 herauskommt,
wodurch der Abstand zwischen den Enden 41a und 41b vergrößert und
die Drehung "t" bewirkt wird, sodass die
Klingen 17 sich von ihren die Bahn quetschenden Walzen 5, 6 wegbewegen
und die Feder 43 gedehnt wird. Wenn die Luft mittels eines
Ventils, das aus Gründen
der Einfachheit in der Fig. nicht dargestellt ist, von dem Zylinder 42 abgeleitet
wird, stellt die Spannung der Feder wieder den Zustand von 5A her, bringt die beiden
Klingen 17 wieder nach oben nahe an die die Bahn quetschenden
Walzen 5, 6 und dreht die Stäbe 40 in Richtung
des Pfeiles "s", sodass der Spalt,
der für
den Reinigungsvorgang erzeugt wurde, nun wieder geschlossen wird.
Die Verwendung eines doppelt wirkenden pneumatischen Zylinders stellt
eine mögliche
alternative Ausführungsform dar.
-
Das Verfahren zur Reinigung der Klingen 17 und
des Spalts zwischen den Klingen 17 und den die Bahn quetschenden
Zylindern 5, 6 wird vorzugsweise ohne Unterbrechung
des normalen Maschinenbetriebes gemäß Arbeitszyklen durchgeführt, die
die Wirkung des Einblasens von Druckluft durch die Düsen 29 mit
der Bewegung der Klingen 17 in Richtung zu und weg von
deren Walzen kombiniert. Das Einblasen der Luft kann diskontinuierlich
oder kontinuierlich erfolgen, in Übereinstimmung damit, ob das Ziel
darin besteht, eine pulsierende Wirkung oder eine abgemilderte und
kontinuierliche Wirkung zu erhalten.
-
Beispielsweise kann ein Reinigungszyklus eingeleitet
werden, wenn die Klingen 17 noch nicht aufwärts nahe
zu den Walzen gebracht wurden, indem Druckluft von den Düsen 29 für wenige
Sekunden eingeblasen wird. Dann wird das Einblasen beendet und die
Klingen 17 werden einige Male weg von und aufwärts zu den
Walzen 5, 6 bewegt, indem die Stange 48 des
Zylinders 42 einige Male hinein und hinaus befördert wird.
In dieser Phase wird eine Reinigungswirkung als ein Ergebnis des
Luftstromes erhalten, der durch die Drehung der die Bahn quetschenden
Walzen erzeugt wird, welche die Fasern, die noch immer auf den Rändern der
Klingen 17 liegen, entfernt. Ein weiterer Zyklus kann die
Reihenfolge der Arbeitsschritte des zuvor beschriebenen Zyklus umkehren,
d. h., indem zuerst die Klingen von den Zylindern weg bewegt und
dann mit dem Einblasen begonnen wird.
-
Als eine allgemeine Regel sind die
Reinigungszyklen in Phasen organisiert, die wenige Sekunden dauern,
wobei ein gesamter Zyklus eine Minute nicht übersteigt, und deshalb das
normale Kardierverfahren nicht beeinträchtigt. Gemäß dem zu verarbeitenden Material
können
die Reinigungszyklen mit höherer
oder geringerer Häufigkeit
wiederholt werden, ohne irgendwelche Probleme, was den Ausstoß der Maschine
betrifft.