DE9306116U1 - Electrostatic dissolving and short fiber separating device for cards - Google Patents

Description

Elektrostatische Auflösungs- und Kurzfaser-Ausscheidevorrichtung für KardenElectrostatic opening and short fibre separation device for cards

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Auflösungs- und Kurzfaser-Ausscheidevorrichtung für Karden.The invention relates to an electrostatic opening and short fiber separation device for cards.

Das Ausscheiden von Kurzfasern wird allgemein durch Kämmaschine verwirklicht, wodurch die Qualität des Baumwollgarns wesentlich beeinflußt wird. Das Ausscheideverhältnis reicht üblicherweise von 15 % bis 25 %, wobei dies in starkem Maße von der gewünschten Qualität des Baumwollgarns und des Rohmaterials abhängt. Aufgrund von Konstruktionsbeschränkungen der Kämmaschinen muß das Kardenband durch Strecken und Bandwickeln weiterverarbeitet werden. Eine Beschädigung der Fasern kann beim Ausscheiden der Kurzfasern auftreten, was aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten nachteilig ist.The separation of short fibers is generally carried out by combing machines, which has a significant impact on the quality of the cotton yarn. The separation ratio usually ranges from 15% to 25%, depending largely on the desired quality of the cotton yarn and the raw material. Due to design limitations of the combing machines, the card sliver must be further processed by drawing and sliver winding. Damage to the fibers can occur when the short fibers are separated, which is disadvantageous from an economic point of view.

Obgleich auf dem Markt inzwischen Kurzfaser-Ausscheidevorrichtungen existieren, welche mit einem elektrostatischen Feld hoher Spannung arbeiten, läßt deren Betriebsverhalten hinsichtlich der Ausscheideleistung noch zu wünschen übrig.Although short fiber separation devices that operate with a high-voltage electrostatic field are now available on the market, their operating behavior in terms of separation performance still leaves much to be desired.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine elektrostatische Auflösungs- und Kurzfaser-Ausscheidevorrichtung für Karden zu schaffen, bei welcher die Ausscheideleistung erhöht wird.It is an object of the invention to provide an electrostatic opening and short fiber separation device for cards, in which the separation performance is increased.

Dies wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 erreicht.This is achieved according to the invention by the features in claim 1.

Dabei macht die Erfindung von einem elektrostatischen Feld hoher Spannung in Verbindung mit einer Absaugvorrichtung Gebrauch, welche das Ausscheideverhältnis hinsichtlich der Ausscheidung der Kurzfasern verbessert.The invention makes use of a high-voltage electrostatic field in conjunction with a suction device, which improves the separation ratio with regard to the separation of short fibers.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained below using a preferred embodiment with reference to the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the invention;

Fig. 2 ein Diagramm der Kämmlingswolle im Verhältnis zu der Verringerungsrate des Kämmlingsstaubs; Fig. 3 ein Vergleichsdiagramm der Kämmlingwolle im Verhältnis zu der Verringerung an Kurzfasern.Fig. 2 is a graph of noil wool versus noil dust reduction rate; Fig. 3 is a comparative graph of noil wool versus short fiber reduction.

Wie Fig. 1 zeigt, wurde erfindungsgemäß die Trommel der Karde weggelassen. Eine Abstreifwalze 1 ist am Außenumfang der Walze 9 angebracht, welche der Trommel der Karde benachbart angeordnet ist, wobei die Abstreifwalze einen Außenmantel aus Metall aufweist und in die gleiche Richtung wie die Walze 9 dreht. Bei geeigneter Einstellung der Abstände und der Geschwindigkeit, so daß die Fasern nicht beschädigt werden, wird das Faserband von dem Zylinder 9 in einen Bereich zwischen zwei Metallsieb-Förderbänder 7 in einem monofaserähnlichen Zustand hineingeführt. Die Metallsieb-Förderbänder 7 weisen gleichmäßig auf ihrer Oberfläche verteilte öffnungen auf und werden von Antriebswalzen 71 angetrieben. Zwischen den Metallsieb-Förderbändern 7 ist eine Mehrzahl von Absaugvorrichtungen 4 vorgesehen und eine hohe Potentialdifferenz hinsichtlich der elektrostatischen Spannung ist zwischen die Metallsieb-Förderbänder angelegt, so daß die Fasern nach dem Zuführen mittels der Abstreifwalze 1 durch die Einwirkung des elektrostatischen Felds gestreckt und parallel zueinander angeordnet werden. Weil das elektrostatische Feld auf die Kurzfasern und die kleinen Staubpartikel einen geringeren Einfluß hat, schwimmen diese oben auf und bewegen sich langsam. Wenn die durch das elektrostatische Feld einwirkende Kraft kleiner als die von den Absaugvorrichtungen hervorgerufene Kraft ist, welche sich zwischen den Metallsieb-Förderbändern befinden, dann werden diese Kurzfasern und Staubpartikel von den Absaugvorrichtungen 4 in eine Staub-Sammmeleinrichtung hinein abgesaugt, während die langen Fasern jedoch mit Hilfe des elektrostatischen Felds durch die Absaugzone hindurch längs des zwischen dem unteren und oberen Metallsieb-Förderband befindlichen Raum gefördert werden und schließlich von Abnehmerwalzen 6 aufgenommen, umAs shown in Fig. 1, according to the invention, the drum of the carding machine has been omitted. A stripping roller 1 is mounted on the outer circumference of the roller 9, which is arranged adjacent to the drum of the carding machine, the stripping roller having an outer shell made of metal and rotating in the same direction as the roller 9. With suitable adjustment of the distances and the speed so that the fibers are not damaged, the fiber band is fed from the cylinder 9 into an area between two metal screen conveyor belts 7 in a monofiber-like state. The metal screen conveyor belts 7 have openings evenly distributed on their surface and are driven by drive rollers 71. A plurality of suction devices 4 are provided between the metal screen conveyor belts 7 and a high potential difference in terms of electrostatic voltage is applied between the metal screen conveyor belts so that the fibers are stretched and arranged parallel to one another by the action of the electrostatic field after being fed by the stripping roller 1. Because the electrostatic field has less influence on the short fibers and the small dust particles, they float on top and move slowly. If the force exerted by the electrostatic field is smaller than the force caused by the suction devices which are located between the metal sieve conveyor belts, then these short fibers and dust particles are sucked away by the suction devices 4 into a dust collection device, while the long fibers, however, are conveyed with the help of the electrostatic field through the suction zone along the space located between the lower and upper metal sieve conveyor belts and finally picked up by take-off rollers 6 in order to

Faservliesbänder zu bilden, welche von zwei Preßwalzen 9 abgestreift werden und in die Strecke 8 eingespeist werden, um Streckenbänder und daraus weiter Vorgarn und schließlich Garn herzustellen. Eine Reinigungsbürste 5 kann auf der Außenseite der Metallsieb-Förderbänder 7 angeordnet sein, um die Metallsieb-Förderbänder 7 zu reinigen.To form nonwoven fabric bands, which are stripped off by two press rollers 9 and fed into the draw frame 8 to produce draw frame bands and from these further roving and finally yarn. A cleaning brush 5 can be arranged on the outside of the metal screen conveyor belts 7 to clean the metal screen conveyor belts 7.

Durch die Erfindung werden die folgenden Vorteile erzielt:The invention achieves the following advantages:

(1) Das Ausscheideverhältnis hinsichtlich der Ausscheidung von Kurzfasern wird verbessert. Die Qualität des Baumwollgarns wird durch die Ausscheidung der Kurzfasern wesentlich beeinflußt. Das Verhalten während des Zwirnens, der IPI-Stand und die Festigkeit werden durch den Kurzfaser-Gehalt negativ beeinflußt. Allgemein wird die Ausscheidung der Kurzfasern durch eine Kämmaschine erreicht. Die Qualität des kardierten Garns steigt, wenn das Maß der ausgeschiedenen Kurzfasern steigt, bis das Ausscheidungsverhältnis 8 % beträgt. Eine darüberliegendes Ausscheidungsverhältnis führt zu einer in Fig.(1) The rejection ratio is improved with regard to the rejection of short fibers. The quality of the cotton yarn is significantly influenced by the rejection of short fibers. The behavior during twisting, the IPI level and the strength are negatively influenced by the short fiber content. In general, the rejection of short fibers is achieved by a combing machine. The quality of the carded yarn increases when the amount of short fibers rejected increases until the rejection ratio is 8%. A rejection ratio above this leads to a reduction in the short fiber content shown in Fig.

2 gezeigten Abflachung der Kurve. Darüber hinaus hat das Ausscheidungsverhältnis eine ähnliche Wirkung auf gebrochenes Garn wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung können in einer einzigen Ausscheidungszone Kurzfasern bis zu einem Betrag von 4,5 % ausgeschieden werden. Um das Ausscheidungsverhältnis bezüglich der Kurzfasern zu erhöhen, kann die Ausscheidungszone verlängert, beispielsweise verdreifacht werden, wodurch sich der Hindurchführweg durch das elektrostatische Feld verlängert. Andererseits kann ein periodisch oszillierender Aufladungs- und Entladungsbetrieb hinsichtlich des elektrostatischen Felds zwischen den Metallsieb-Förderbändern erfolgen (von 0 bis 20 Sekunden), wodurch Fasergruppen ungleichmäßig durch die elektrostatische Kraft gestreckt werden und so Verbindungen zwischen Fasern verändert werden, wodurch die Kurzfasern sich aus diesen Fasergruppen herauslösen können und von den Absaugvorrichtungen zwischen den Metallsieb-Förderbändern abgesaugt werden können. Dadurch läßt sich das Ausscheidungsverhältnis sicher auf 8 % anheben. Dadurch wird eine hohe Effizienz in der Praxis gewährleistet.2. In addition, the elimination ratio has a similar effect on broken yarn as can be seen from Fig. 3. The arrangement according to the invention enables short fibers to be eliminated in a single elimination zone up to an amount of 4.5%. In order to increase the elimination ratio with respect to short fibers, the elimination zone can be extended, for example, tripled, thereby increasing the path through the electrostatic field. On the other hand, a periodically oscillating charging and discharging operation with respect to the electrostatic field between the metal screen conveyor belts can take place (from 0 to 20 seconds), whereby fiber groups are stretched unevenly by the electrostatic force and thus connections between fibers are changed, whereby the short fibers can detach from these fiber groups and can be sucked away by the suction devices between the metal screen conveyor belts. This allows the elimination ratio to be safely increased to 8%, thus ensuring high efficiency in practice.

(2) Der Kurzfaser-Anteil der abgesaugten Fasern kann erhöht werden. Das aufgrund der Erfindung ausgeschiedene Fasergemisch, welches hinsichtlich der Faserlängen durch "AFIS" analysiert werden kann, enthält bis zu 81 % Kurzfasern auf die Anzahl der Fasern bezogen, was dem Kurzfaser-Anteil bei herkömmlichen elektrostatischen Kurzfaser-AusScheidevorrichtungen von 72 % deutlich überlegen ist.(2) The short fiber content of the extracted fibers can be increased. The fiber mixture separated by the invention, which can be analyzed with regard to the fiber lengths by "AFIS", contains up to 81% short fibers based on the number of fibers, which is significantly higher than the short fiber content of 72% in conventional electrostatic short fiber separation devices.

(3) Die Ausscheidung von Staub und anderen Fremdkörpern wird verbessert. Während des Spinnvorgangs kann der Staub(3) The elimination of dust and other foreign matter is improved. During the spinning process, the dust can

Ablagerungen auf den Walzen hervorrufen. Die Kardenbänder, welche mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden, sind fast frei von Staub und kleinen Fremdkörperchen, was das Spinnen von Endlosgarn wesentlich erleichtert. 15cause deposits on the rollers. The card slivers produced using the device according to the invention are almost free of dust and small foreign bodies, which makes spinning continuous yarn much easier. 15

(4) Durch die Erfindung wird eine Maschenbildung in dem Kardenband verhindert. Aufgrund der Einwirkung durch das elektrostatische Feld werden die Fasern gerade gestreckt und derart zusammengemischt, daß sie ein gleichmäßiges Kardenband ausbilden. Das so hergestellte Kardenband weist damit einen gleichmäßigen, parallelen, unvermaschten Zustand der Fasern auf. Dadurch kann der erste Streckvorgang in dem nachgeschalteten Streckereiverfahren weggelassen werden.(4) The invention prevents the formation of loops in the card sliver. Due to the effect of the electrostatic field, the fibers are stretched straight and mixed together in such a way that they form a uniform card sliver. The card sliver produced in this way therefore has a uniform, parallel, unmeshed state of the fibers. This means that the first stretching process in the subsequent stretching process can be omitted.

(5) Der Herstellungsvorgang wird verkürzt und die Herstellungskosten werden verringert. Bei herkömmlichen Spinnverfahren mußte die Baumwolle erst durch Strecken und Bandwickeln vorbereitet werden, bevor der Kämmvorgang stattfinden konnte, um die Kurzfasern auszuscheiden. Dies ist jedoch vom Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit her nicht ideal. Durch die Erfindung kann das Spinnverfahren verkürzt werden, als auch eine große Einsparung im Personalbereich, den Einrichtungen und der Ausrüstung verwirklicht werden.(5) The manufacturing process is shortened and the manufacturing costs are reduced. In conventional spinning processes, the cotton had to be prepared by stretching and tape winding before the combing process could take place in order to separate the short fibers. However, this is not ideal from an economic point of view. The invention can shorten the spinning process and also achieve great savings in personnel, facilities and equipment.

Zusammenfassend wird also eine elektrostatische Auflösungs- und Kurzfaser-Ausscheidevorrichtung für Karden geschaffen, welche ein elektrostatisches Hochspannungs-Feld verwendet, mittels welchem unterschiedliche Kräfte auf normale Fasern, KurzfasernIn summary, an electrostatic opening and short fiber separation device for cards is created, which uses an electrostatic high-voltage field by means of which different forces are applied to normal fibers, short fibers

und Staub aufgebracht werden können, wodurch ein Zusammenwirken mit einer Absaugvorrichtungen zum Absaugen der Kurzfasern ermöglicht wird. Die Vorrichtung wird an die Walze 9 der Karde installiert, wobei die herkömmlich vorgesehene Trommel und Strecke entfernt wurden. Durch eine spezielle Konstruktion der Abstreifwalze 1 werden die Fasern von der Walze 9 in einem monofaserähnlichen Zustand abgestreift und durch das elektrostatische Feld entsprechend der Ansaugkraft durch die Absaugvorrichtungen geführt. Die Baumwollfasern in dem elektrostatischen Feld werden durch die hohe Spannung angezogen und von dem oberen und unteren, umlaufenden Metallsieb-Förderband gehalten, um vorwärts transportiert zu werden. Kurzfasern und Staub bewegen sich zwischen den Metallsieb-Förderbänder aufgrund des elektrostatischen Felds hin und her; sie werden angesaugt und ausgeschieden, wenn die Ansaugkraft der Absaugvorrichtungen größer als die Kraft des elektrostatischen Felds ist. Dadurch werden die langen Fasern zu der Aufnehmerwalze 6 befördert, um ein Streckenband zu bilden, um dann schließlich aus der Streckerei als Streckenband auszutreten. Die Größe der meisten Fasern, welche mittels der Vorrichtung entfernt werden können, haben eine Faserlänge von weniger als einem halben Inch (= 12,7 mm) und es können so nicht nur wirksam der Gehalt an Kurzfasern gesteuert werden, die Fasern parallel zueinander angeordnet werden und eine hohe Faserqualität gewährleistet werden, sondern es können auch Kämmaschinen, wie sie bei herkömmlichen Spinnverfahren verwendet wurden, durch die beschriebene Vorrichtung ersetzt werden, wodurch sich die Produktionskosten stark verringern lassen.and dust can be applied, thereby enabling interaction with a suction device for sucking out the short fibers. The device is installed on the roller 9 of the card, with the conventionally provided drum and draw frame removed. Due to a special design of the stripping roller 1, the fibers are stripped from the roller 9 in a monofiber-like state and guided through the suction devices by the electrostatic field according to the suction force. The cotton fibers in the electrostatic field are attracted by the high voltage and held by the upper and lower, rotating metal screen conveyor belts to be transported forward. Short fibers and dust move back and forth between the metal screen conveyor belts due to the electrostatic field; they are sucked in and separated when the suction force of the suction devices is greater than the force of the electrostatic field. As a result, the long fibers are conveyed to the take-up roller 6 to form a drawstring ribbon and then finally exit the drawstringing section as a drawstring ribbon. The size of most of the fibers that can be removed by the device have a fiber length of less than half an inch (= 12.7 mm) and not only can the short fiber content be effectively controlled, the fibers can be arranged parallel to one another and a high fiber quality can be ensured, but also combing machines, as used in conventional spinning processes, can be replaced by the device described, whereby the production costs can be greatly reduced.

Claims (1)

Elektrostatische Auflösungs- und Kurzfaser-Ausscheidevorrichtung für Karden, welche versehen ist mit einer Abstreifwalze (1), welche an dem Außenumfang einer Walze (9) der Karde angeordnet ist, und mit zwei Metallsieb-Förderbändern (7), welche auf der Rückseite der Abstreifwalze (1) angeordnet sind, wobei zwischen den Metallsieb-Förderbändern (7) Absaugvorrichtungen (4) angeordnet sind, zwischen welche eine hohe elektrostatische Potentialdifferenz angelegt werden kann, und Abnehmerwalzen (6), Preßwalzen (2), sowie eine Streckerei am Ausgangsende davon vorgesehen sind, so daß die Fasern zu Streckenbändern verarbeitet werden können, nachdem sie die vorgenannten Elemente passiert haben und die Kurzfasern ausgeschieden wurden, wobei das elektrostatische Feld zwischen dem Metallsieb-Förderbändern (7) periodisch oszillierend verstärkt und wieder geschwächt wird, beispielsweise in einem Sekundentakt von 0 bis 20 Sekunden, und die Kurzfaser-Ausscheidungszone der Metallsieb-Förderbänder (7) sich auf das Dreifache oder mehr verlängert, so daß der Weg, durch welchen die Fasern hindurchpassieren, sich verlängert, und dadurch die Verbindungen zwischen den Fasern häufiger gelöst werden, wodurch ein größerer Prozentsatz von Kurzfasern ausgeschieden werden kann.Electrostatic opening and short fiber separation device for cards, which is provided with a stripping roller (1) which is arranged on the outer circumference of a roller (9) of the card, and with two metal screen conveyor belts (7) which are arranged on the back of the stripping roller (1), whereby between the metal screen conveyor belts (7) suction devices (4) are arranged, between which a high electrostatic potential difference can be applied, and doffer rollers (6), press rollers (2), as well as a stretching device are provided at the output end thereof, so that the fibers can be processed into stretching belts after they have passed the aforementioned elements and the short fibers have been separated, whereby the electrostatic field between the metal screen conveyor belts (7) is periodically oscillating strengthened and weakened again, for example in a second cycle from 0 to 20 seconds, and the short fiber separation zone of the Metal screen conveyor belts (7) are extended threefold or more, so that the path through which the fibers pass is extended and thereby the bonds between the fibers are broken more frequently, which allows a larger percentage of short fibers to be separated.