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J
DIM360 (Ver 1.5 21 Nov 2005) - 1100000/0
1136598
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG
A1
20010926
EP
01810226.9
20010305
de
de
de
521002000
20000320
CH
10049052
20001004
DE
20010926
200139
20010926
200139
7
7D 01D 11/02 A
7D 01G 23/00 B
de
Faserverarbeitungsmaschine
en
Fiber processing apparatus
fr
Dispositif de traitement de fibres
5
MASCHINENFABRIK RIETER AG
00200624
De/ps-2825
RIETER AG, MASCHINENFABRIK
Klosterstrasse 20
8406 Winterthur
CH
Schweizer, Rolf
Haltenstrasse 8
8431 Neftenbach
CH
Aebli, Jost
Neuhauserstrasse 100
8500 Frauenfeld
CH
AT
BE
CH
CY
DE
DK
ES
FI
FR
GB
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IE
IT
LI
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MC
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AL
LT
LV
MK
RO
SI
Faserverarbeitungsmaschine (bsp. ein Mischer zum Mischen von Fasern), mit einer Entnahmevorrichtung zum Entnehmen der Fasern aus dem Mischer, wobei die Entnahmevorrichtung ein Steiglattentuch und eine drehbare Rückführwalze umfasst. Ein Antrieb für die Walze kann derart betätigt werden, dass im Arbeitsbereich zwischen dem Steiglattentuch und der Walze, die Walze sich im Gleichlauf mit dem Tuch bewegt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Faserverarbeitungsmaschine, insbesondere eine Spinnereivorbereitungseinrichtung, mit einem Steiglattentuch und einem beweglichen Rückführmittel, beispielsweise einer drehbaren Rückstreifwalze, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Spinnereivorbereitungseinrichtungen finden im wesentlichen Anwendung bei Putzereilinien für das Aufbereiten von Baumwolle, um diese für das Spinnen vorzubereiten. Putzereilinien bestehen im wesentlichen aus einem Ballenöffner, der die angelieferte Rohbaumwolle öffnet, die dann in Form von Flocken weitertransportiert wird. Dabei werden auch grobe Verunreinigungen der Baumwolle ausgeschieden. In der Regel kommen die Faserflocken dann in einen Mischer, der beispielsweise über verschiedenen Schächte für eine Durchmischung der Faserflocken sorgt. Die Fasern werden dem Mischer anschliessend mittels eines Steiglattentuches dem Mischer entnommen und weitertransportiert. Ein derartiges Tuch fördert das Fasergut meistens schräg nach oben aus einem Füllkasten.
Aus DE-A-546 201 ist es bekannt, dem Tuch einer solchen Faserentnahmevorrichtung ein Hacker zuzuordnen, der zu grosse Anhäufungen des Fasermaterialgutes auf dem Nadeltuch wieder abkämmt. DE 41 30 822 zeigt eine Walze (16), die anscheinend eine entsprechende Funktion erfüllen soll. EP 392 869 wiederum zeigt eine weitere Alternative in der Form eines zweiten Lattentuches (S), der mit dem Steiglattentuch zusammenarbeitet. Schliesslich ist die von der Anmelderfirma angebotene Mischmaschine UNlmix B 7/3 auch mit einem Steiglattentuch und einer sogenannten Rückstreifwalze versehen. Die letztere Maschine bildet den nächstliegenden Stand der Technik, wie nachfolgend anhand der Figuren näher erklärt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die Wirkung solcher Anordnungen zu verbessern. Insbesondere soll sowohl die Förderleistung der beschriebenen Faserentnahmevorrichtungen erhöht werden, als auch die Fasermaterial-Durchmischung im Speicher und die Auflösung der Faserklumpen verbessert werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Faserverarbeitungsmaschine bzw. ein Verarbeitungsverfahren dadurch gelöst, dass einem Steiglattentuch ein bewegliches Rückführmittel zugeordnet wird, das mit dem Tuch in einem vorgegebenen Bereich (Arbeitsbereich) zusammenarbeitet, wobei im Arbeitsbereich die Bewegungsrichtungen des Tuches und des Rückführmittels gleich (im Gleichlauf) sind. Ein weiteres wichtiges Merkmal der erfindungsgemässen Vorrichtung bzw. Verfahren ist die Verwendung eines Ablenkbleches oberhalb des Rückführmittels. Das Ablenkblech steht der Rückführmitteloberfläche in einem geeigneten Abstand gegenüber. Durch diese Anordnung wird überschüssiges Fasermaterial über das Rückführmittel hinweg, zwischen Rückführmittel und Ablenkblech, in den Speicher zurückgefördert.
Überraschend und unerwarteterweise haben Versuche ergeben, dass der Betrieb eines Rückstreifmittels, insbesondere einer Rückstreifwalze, im Gleichlauf mit der Bewegungsrichtung des Tuches (Steiglattentuches) im Arbeitsbereich zu einer erhöhten Förderwirkung und zu einer besseren Auflösung der Faserklumpen führt, unter Beibehaltung oder gar Verbesserung der Durchmischung im Speicher. Eine weitere unerwartete Eigenschaft der erfindungsgemässen Anordnung ist, dass die erhöhte Fördermenge keine Verstopfungsprobleme verursacht, da die nachfolgende Abnehmerwalze den erhöhten Fasermaterialdurchsatz problemlos weiterleiten kann. Dazu muss die Abnehmerwalze jedoch eine höhere Umfangsgeschwindigkeit aufweisen, als die Geschwindigkeit der Tuchoberfläche. Weitere vorteilhafte Wirkungen der erfindungsgemässen Funktionsweise und Anordnung werden weiter unten beschrieben.
Die Faserverarbeitungsmaschine kann insbesondere ein Mischer, insbesondere ein Schachtmischer sein. Mittels des Schachtmischers wird eine gute Durchmischung der Fasern erreicht, während eine einfache Entnahme der durchmischten Fasern mittels des Steiglattentuchs erzielt wird.
Im Anschluss am Steiglattentuch kann in Transporteinrichtung ein pneumatisches Faser- bzw Flockentransportmittel vorgesehen werden. Es hat sich hierfür eine Rohrleitung mit einer Luftströmung bewährt, da dadurch die Faserflocken einfach und sicher weitertransportiert werden können. Es ist aber auch (z.B. aus EP-A-874 070) bekannt, im Anschluss an das Steiglattentuch eine Ausscheidevorrichtung vorzusehen, insbesondere zum Ausscheiden von Fremdmaterial im Sinne von Fremdfasern. Die pneumatische Transporteinrichtung wird dann im Anschluss an der Ausscheidevorrichtung vorgesehen. Es ist weiterhin bekannt, zwischen dem Lattentuch und der Transporteinrichtung eine Reinigungsstelle vorzusehen - siehe dazu z.B. EP-A-810 309 (Maschine 90).
In folgenden wird die Erfindung anhand von zeichnerischen Darstellungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1
eine Spinnereivorbereitungseinrichtung in Form einer Putzereianlage in schematischer Darstellung,
Figur 2
einen Schachtmischer im Schnitt mit nachgeordneter Ausscheideeinrichtung gemäss EP-A-874070,
Figur 3
ein Steiglattentuch für die Entnahme von Faserflocken aus dem Mischer,
Figur 4
eine schematische Darstellung einer Faserentnahmevorrichtung gemäss dem Stand der Technik,
Figur 5
ein Detail im Umkehrbereich einer Anordnung gemäss Figur 4 bzw. eine Modifikation der Anordnung gemäss Figur 2,
Figur 6
ein Detail im Umkehrbereich einer Anordnung gemäss der vorliegenden Erfindung,
Figur 7
eine schematische Darstellung einer Faserentnahmevorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung
Figur 8
eine mögliche Ausgestaltung eines Erfindungsmerkmals
Figur 9
Ein mögliches Rückführmittel mit unterschiedlichen Garnituren (Blechgarnituren)
Die Spinnereivorbereitungseinrichtung von Fig. 1 zeigt eine komplette Putzereilinie. Diese besteht aus einem Ballenöffner 1, dem eine Grobreinigung 2 (z.B. nach EP-B-381 860) nachgeordnet ist. Beide sind über eine pneumatische Rohrleitung 11, die die Faserflocken in einem Luftstrom vom Ballenöffner 1 zur Grobreinigung 2 transportiert, verbunden. Ebenfalls über eine pneumatische Rohrleitung 11 werden die Faserflocken nach der Grobreinigung 2 in einen Mischer 3 gefördert, wo die Fasern vor der Weiterverarbeitung gemischt werden. In den pneumatischen Rohrleitungen werden die Faserflocken wolkenartig befördert. Sie sind in teilweise dicken Knäueln oder Faserklumpen vermengt und sind vor ihrer Reinigung mit verschiedenen Fremdstoffen durchsetzt.
Für das Mischen der Fasern stehen verschiedenartige Ausführungsformen von Mischern zur Verfügung. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einen Schachtmischer 3, vgl. Fig. 2, bei dem Fasern zuerst in Schachten verschiedener Länge abgelegt werden, um daraus wieder entnommen zu werden, wodurch eine Durchmischung erfolgt. Beim Ablegen der Flocken in den Schächten muss die Transportluft abgeschieden werden. Entnommen werden die Fasern über ein Steiglattentuch 10, das entlang der Schächte bzw. der darin enthaltenen Fasern entlangstreicht. Im Beispiel der Figur 2 übergibt das Steiglattentuch 10 die Fasern an eine Ausscheideeinrichtung 4. Dies stellt das Arbeitsprinzip der Erfindung gemäss EP-A-874070 dar, wobei dieses Prinzip für die nun vorliegende Erfindung ohne Bedeutung ist. Eine Alternative wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren 5 und 6 beschrieben werden. In der Ausscheideeinrichtung 4 werden die Gutfasern von Fremdfasern getrennt. Vollständigkeitshalber wird die Ausscheideeinrichtung 4 auch nachfolgend beschrieben werden.
Nach dem Ausscheiden von Fremdfasern werden die weitergeleiteten Fasern von der Ausscheideeinrichtung 4 an eine Transporteinrichtung 6 in Form einer weiteren pneumatischen Rohrleitung 11 übergeben und gelangen über diese zu einer Einrichtung 5 zum Feinreinigen, (z.B. nach US-B-5,123,145) der eine Vorrichtung zum Intensivreinigen 5a nachfolgt. Nach dem Verlassen der Intensivreinigung 5a gelangen die Fasern zu einem Kardenspeiser 60, der mehrere Karden 7 mit Fasern bzw. Faserflocken versorgt (z.B. nach EP-B-303 023). Fig. 1 zeigt die wesentlichen Putzereimaschinen einer Putzereilinie, wobei in einzelnen Fällen die eine oder andere Maschine, beispielsweise die Intensivreinigung, nicht erforderlich sein kann oder einzelne beschriebene Maschinen mehrfach vorkommen können. In modernen Putzereilinien können beispielsweise die Feinreiniger 5 und 5a, sowie Kardenspeiser 60 zu einer einzigen Maschine und Feinreinigungsstufe zusammengefasst sein. Einer solche Faserverarbeitungsmaschine entspricht zum Beispiel der Feinreiniger B60 vom Anmelder.
Figur 2 zeigt den Schachtmischer 3 von Fig. 1 im Schnitt. Der Schachtmischer 3 ist in verschiedene Schächte 29 unterteilt, die an ihrer Oberseite offen und an die pneumatische Rohrleitung 11 angeschlossen sind. Über einen Verteiler werden die ankommenden Faserflocken gleichmässig auf die verschiedenen Schächte 29 verteilt. Nach dem Verteiler erstrecken sich die Schächte zunächst in vertikaler Richtung, bevor sie eine 90°-Biegung machen, so dass sich die Schächte bzw. deren Flockenfüllungen nunmehr in horizontaler Richtung erstrecken. Ihre horizontaler Erstreckung endet vor einem Steiglattentuch 10, das an allen Schächten, schräg (im wesentlichen in vertikaler Richtung) von unter nach oben vorbeistreicht und die Fasern entnimmt. Durch diese Ausbildung des Mischers als Schachtmischer 3 wird erreicht, dass bedingt durch die verschiedenen Längen der Schächte, das heisst also Weglängen, welche die Fasern zurücklegen müssen, im links dargestellten Schacht die Fasern später entnommen werden, als im rechts dargestellten Schacht. Dies ist anhand der verschiedenen Schraffuren erkennbar. Dadurch erfolgt eine Durchmischung der Fasern bzw. Faserflocken mit anderen Fasern bzw. Faserflocken, die zu anderen Zeiten dem Mischer zugeführt wurden.
Nachdem die Fasern aus den Schächten durch das Steiglattentuch 10 entnommen wurden, werden die Fasern im wesentlichen vertikal hochtransportiert und vom Steiglattentuch 10, das mit einer Rückstreifwalze 17 zusammenarbeitet, an die Ausscheidevorrichtung weitergegeben. Nach dem Passieren der Ausscheideeinrichtung 4 werden die Fasern von der Transporteinrichtung 6 übernommen und beispielsweise an den Feinreiniger 5 (vgl. Fig. 1) oder an eine beliebige andere Putzereimaschine übergeben.
Die Vorrichtung 4 ist so ausgebildet, dass das vom Steiglattentuch 10 übernommene Faservlies sich sowohl vor den Sensoren 41 als auch vor den Ausblasdüsen 44 in vertikaler Richtung bewegt. Dazu erfährt das Faservlies über die Transportwalze 210 eine Umlenkung um ca. 90°. Die Ausscheideeinrichtung 4 enthält ebenfalls einen Computer 43, der über eine Datenleitung 42 mit den optischen Sensoren 41 verbunden ist. Ebenso ist er steuerungsmässig mit den Ausblasdüsen 44 verbunden. Die Sensoren 41 sind auf der vom Mischer 3 abgewandten Seite des Faservlieses 22 in einer horizontalen Reihe angeordnet. Von den Sensoren festgestellten Fremdfasern werden durch die gesteuerte Betätigung der Ausblasdüsen 44 aus dem Flockenstrom entfernt.
Figur 3 zeigt ein aus dem allgemeinen Stand der Technik bekanntes Steiglattentuch 10, wie es in der Vorrichtung von Fig. 2 zur Entnahme der Fasern aus dem Schachtmischer Verwendung findet. Das Steiglattentuch 10 ist in Form eines Nadellattentuchs ausgebildet, das in bekannter Weise bei Spinnereivorbereitungsmaschinen als Förderer und Öffnungsorgan Verwendung findet. Es besteht im wesentlichen aus einem endlosen Tuch mit Riemen und darauf in geringen Abständen aufgebrachten Querstäben 100, in denen schrägstehende Stahlstifte 101 eingelassen sind, die den Flockentransport bewerkstelligen. Das Tuch wird auf einem Träger (nicht gezeigt) montiert, um einen länglichen, endlosen Pfad mit oberen und unteren Umkehrbereiche zu bilden. Das Entnahmegerät, wovon das Tuch ein Teil bildet, umfasst auch einen Antrieb (auch nicht gezeigt), so dass die Querstäbe 100 im Uhrzeigersinn gemäss den Figuren 2 und 3 bewegt werden. Wenn in der vorliegenden Schrift allgemein von einem "Tuch" gesprochen wird, so dann kann darunter ein beliebiges für den Transport von Fasermaterial geeignetes Transportband verstanden werden, so auch Steiglattentücher bzw. Nadellattentücher.
Die aus dem Stand der Technik bekannte Rückstreifwalze 17 (auch Mischwalze genannt), oder das Rückführmittel im Allgemeinen, befindet sich in der Nähe des oberen Umkehrbereiches des Tuches und zwar da, wo (soweit vorhanden) die Querstäbe des Tuches bzw. die Tuchoberfläche die (fast) vertikale Strecke des endlosen Pfades verlassen und sich in die Umkehrstrecke bewegen (vergleiche Figur 2). Überschüssiges Material wird somit in den Speicher 12 zurückgeworfen. Nur dasjenige Fasermaterial wird weiterbefördert, das im Arbeitsbereich zwischen der Rückstreifwalze und dem Tuch passt.
Anhand der schematischen Darstellung von Figur 4 soll die Funktionsweise eines aus dem Stand der Technik bekannten Mischers mit zugehöriger Faserentnahmevorrichtung erklärt werden. Die Mischer durchmischen das Fasermaterial hauptsächlich durch die Umlenkung der Schächte 29 in horizontaler Richtung und den unterschiedlich zurückgelegten Weglängen (siehe Erklärungen zu Figur 2). In der Zeichnung wird dies als "1. Durchmischung" bezeichnet. Das Fasermaterial bzw. die horizontale Schichten werden über ein Transportband 30 an das Tuch 100 befördert. Das Tuch 100, zum Beispiel ein Nadellattentuch, trägt mit seinen Nadeln die horizontalen und relativ dichten Schichten ab und befördert so das abgetragene Material fast senkrecht nach oben. Das abgetragene und vom Tuch transportierte Fasermaterial passiert nach der Abtragung durch die Nadeln zuerst eine Engstelle 31 bevor es in den erweiterten Bereich des Speichers 32 gelangt (auch Mischkammer genannt). Dabei kann sich das bis dahin verhältnismässig dichte bzw. komprimierte Fasermaterial ausdehnen. Das aus den horziontalen Schichten stammende Fasermaterial oder Watte ist jedoch nicht homogen, es weist Dichteveränderungen auf. Das Ausdehnen des Fasermaterial und die Dichteveränderungen verursachen, dass sich nach dem Passieren der Engstelle 31 "Klumpen" lösen und vom Tuch in den Speicher oder Mischkammer 32 fallen. Ohnehin trennt sich auf dem fast senkrechten Förderweg des Tuches 100 immer wieder Fasermaterial vom Tuch ab und fällt in den Speicher. Im oberen Umkehrbereich des Tuches 100 befindet sich eine Rückstreifwalze 17, welche sich im Uhrzeigersinn dreht. Im Arbeitsbereich AB zwischen Rückstreifwalze und Tuch 100 wird Fasermaterial, dass sich nicht am Tuch und dessen Nadeln halten kann, in den Speicher bzw. Mischkammer 32 zurückgestreift bzw. zurückgeworfen. Im Speicher 32 entsteht eine rotierende Bewegung des darin enthaltenen Fasermaterials. Diese Bewegung - in der Figur als "2. Durchmischung" angegeben - verursacht zum einen eine weitere Durchmischung der Fasern. Zum anderen werden die vorhin erwähnten und aus Fasern bestehenden "Klumpen" in kleinere Faserflocken aufgelöst. Diese weitere Durchmischung kann die "1. Durchmischung" merklich verbessern und die Effizienz Vorrichtung steigern.- Das am Tuch haftende Fasermaterial, welches die Rückstreifwalze nicht in absteifen konnte, wird über den oberen Umkehrbereich transportiert und von einer Abnahme- bzw. Abstreichwalze 76 vom Tuch vollständig gelöst. Die obere und seitliche Abdeckung 33 hat dabei nur die zwei Funktionen für die Faserentnahmevorrichtung einen geeigneten Speicher 32 zu bilden und die Vorrichtung von anderen Teilen des Mischers zu trennen, um zu verhindern dass Fasern entweichen können. Einen "Ablenk-" oder "Führungsfunktion" wie bei der im folgenden beschriebenen erfindungsgemässen Vorrichtung haben die Abdeckungen aus dem Stand der Technik nicht.
Um die Fördermenge an Fasern zu steuern besitzt die in Figur 4 gezeigte Misch- und Faserentnahmevorrichtung zwei Möglichkeiten: Erstens, sowohl das Transportband 30, als auch das Tuch 100 stoppen, zum Beispiel wegen der folgenden Maschine. Zweitens, die Niveauregulierung der Faserentnahmevorrichtung steuert die Fördermenge. Dazu besitzt der Speicher ab einer gewissen Höhe die Sensoren 34. Erreicht die mehr oder weniger rotierende Fasermasse im Speicher 32 die Höhe des höchsten Sensors (z.B. eine Lichtschranke), so ist der Speicher 32 voll: Das Transportband 30 stoppt die Zulieferung, während das Tuch 100 weiterfördert. Das Tuch 100 kann somit kein weiteres Fasermaterial aus dem horizontalen Schichten entnehmen und fördert daher Faserflocken aus dem Speicher 32 weiter. Dadurch nimmt die im Speicher 32 vorhanden Fasermenge ab. Unterschreitet die gespeicherte Fasermenge die Höhe des untersten Sensors, so schaltet sich das Transportband 30 wieder ein. Nebst diesen beiden Möglichkeiten (quasi "Stop and go" der Endlosbänder) zur Steuerung der Fördermenge besitzen diese traditionellen Anlagen noch weitere Einstellmöglichkeiten zum Dosieren der Fördermenge. Dazu gehört die Möglichkeit den Abstand zwischen Rückstreifwalze 17 und Tuch 100 oder zwischen Abstreichwalze 76 und Tuch 100 zu variieren, sowie den relativen Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Oberfläche bzw. Zähne der Rückstreifwalze und der Tuchoberfläche zu verändern. Diese Einstellungen werden bei traditionellen Anlagen eigentlich nur einmal vorgenommen und während dem Betrieb der Anlage nicht mehr verändert. Ein Nachteil der traditionellen Anlagen ist, dass sich durch Anpassen dieser Einstellmöglichkeiten die Fördermenge nur begrenzt steigern lässt. Die genannten Einstellmöglichkeiten bestehen auch bei der erfindungsgemässen Vorrichtung, nur dass man dadurch die Fördermenge wesentlich mehr beeinflussen, d.h. steigern kann. Beim Anmeldungsgegenstand ist es aber auch vorgesehen, die genannten Einstellmöglichkeiten während dem Betrieb der Anlage zu verändern.
Die Kombination des Mischers mit der Ausscheidevorrichtung stellt eine spezielle Anwendung dar, die für diese Erfindung unwichtig ist. Die Figuren 5 und 6 zeigen je eine Ausführung ohne eine solche Ausscheidevorrichtung, beispielsweise eine Mischmaschine zur Anwendung in einer Putzerei gemäss EP-A-810309 (siehe Fig 4 und 5 der letztgenannten Schrift). Die Figur 5 dient in der vorliegenden Anmeldung wie die Figur 4 zur Erklärung des Standes der Technik, während die Figur 6 zur näheren Erklärung einer Anordnung gemäss der Erfindung dient. Die gleichen Bezugszeichen dienen in den Figuren 4, 5 und 6 zum Hinweisen auf die schon im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Komponenten. Es wird dementsprechend auch in Fig 3 bzw. Fig. 5 die Rückstreifwalze 17 sowie derjenige Teil des Tuches 100 gezeigt, welcher mit der Walze 17 den jeweiligen Umkehrbereich bildet. Das Bezugszeichen 70 deutet in jeder dieser Figuren auf Teile des Maschinengestells, welches in beiden Fällen einen Antriebsmotor 72 für die Walze 17 trägt. In der Figur 5 beinhaltet das Maschinengestell 70 die Abdeckung 33 (gemäss Figur 4), welche aber nicht genauer dargestellt ist. Der Motor 72 ist mit der Walze 17 über einem Riemen 74 verbunden.
Ebenfalls auf dem Maschinengestell montiert ist in jeder dieser Anordnungen auch eine sogenannte Abnahme- bzw. Abstreichwalze 76 und ein jeweiliger Antriebsmotor 78. Diese Walze ist dem Fachmann aus dem Stand der Technik wohl bekannt, sie übt auch in beiden dargestellten Ausführungen ihre gewöhnliche Funktion aus und wird deshalb nicht näher beschrieben. Ein nicht gezeigter Antrieb bewegt das Steiglattentuch auf einem Endlospfad in Richtung des Pfeils A (wiederum im Uhrzeigersinn). Am Steiglattentuch sind Querstäbe mit daran befestigten Stahlstiften 101 angebracht.
In der traditionellen Anordnung gemäss der Figur 5 treibt der Motor 72 - wie schon in Figur 4 beschrieben - die Walze 17 in die mit dem Pfeil B angedeutete Drehrichtung an, d.h. ebenfalls im Uhrzeigersinn. Die Walze 17 dreht demgemäss gegenläufig zum Tuch im Arbeitsbereich AB und wirft überschüssiges Fasermaterial unmittelbar in den Speicher (in den Figuren 5 und 6 nicht gezeigt) zurück. Dies verbessert die Durchmischung, führt aber allenfalls auch zu einer erhöhten Bearbeitung der Fasern und gegebenenfalls zu Nissenbildung. Die Gestaltung der Walze 17 (insbesondere ihrer Garnitur) und die geeignete Drehzahl der Walze 17 sind dem Fachmann ebenfalls bekannt, siehe dazu die Beschreibung zur Figur 9.
In der neuen erfindungsgemässen Anordnung nach der Figur 6, treibt der Motor 72 die Walze 17 gleicher Konstruktion in die mit dem Pfeil C angedeutete Drehrichtung an, d.h. im Gegenuhrzeigersinn. Die Walze 17 dreht daher gleichläufig zum Tuch im Arbeitsbereich AB und hilft dementsprechend mit, das vom Tuch getragene Fasermaterial zu fördern. Bei einer geeigneten Auswahl der Geschwindigkeit der Walze relativ zur Geschwindigkeit der Querstäbe des Tuches ist es nun möglich eine zusätzliche Öffnung des beförderten Materials zu bewirken. Der Walze 17 wirft trotzdem überschüssiges Fasermaterial in den Speicher zurück, allerdings nicht mehr unmittelbar sondern durch Beförderung über den Teil des Walzenumfanges, welcher vom Tuch entfernt ist. Die Gestaltung der Walze 17 und die Drehzahl der Walze können mittels Versuche optimiert werden, um die erwähnten Wirkungen zu optimieren.
Die Funktionsweise der Erfindung wird nun anhand der Figur 7 genauer erklärt. Die schematische Darstellung der erfindungsgemässen Vorrichtung ähnelt dem aus Figur 4 bekannten Mischer mit zugehöriger Faserentnahmevorrichtung. Tatsächlich bewirken die wenigen erfindungsgemässen, konstruktiven Änderungen eine wesentliche Verbesserung der Arbeitsweise und Förderleistung der Anlage Die gleichen Komponenten tragen daher dieselben Bezugszeichen wie in Figur 4.
Auch hier ist die Wirkungsweise des Tuches 100 und des Speichers 32 dieselbe. Im Gegensatz zum Stand der Technik dreht die Rückstreifwalze aber in entgegengesetzter Richtung, d.h. im Gegenuhrzeigersinn. Dadurch verliert die Rückstreifwalze 17 ihre ursprüngliche Funktion des "Rückstreifens" oder "Zurückwerfens" und gewinnt dafür eine eigentlich neue Funktion: Sie hilft dem Tuch 100 Fasermaterial zu "fördern": Im Arbeitsbereich AB bleibt das vom Tuch 100 geförderte Fasermaterial entweder auf dem Tuch und wird über den oberen Umkehrbereich transportiert, oder aber, es wird von der im Gegenuhrzeigersinn drehenden Rückstreifwalze 17 erfasst. Im Gegensatz zu traditionellen Anlagen wird das von der Rückstreifwalze 17 erfasste Material aber nicht zurückgeworfen, sondern in Transportrichtung des Tuches gefördert bzw. geschleudert. Das Rückführmittel befördert anschliessend am Arbeitsbereich AB das erfasste Material in zwei Richtungen (in der Figur durch zwei verbundene Pfeile dargestellt). Die Fasern werden entweder in Transportrichtung des Tuches in den oberen Umkehrbereich gefördert, oder sie folgen der rotierenden Rückführmitteloberfläche und werden über dem Rückführmittel hinweg zurück in den Speicher bzw. Mischkammer 32 gefördert. Bei diesem zweiten Transportweg werden die von der Rückführmitteloberfläche erfassten Faserflocken zuerst durch die Fliehkraft gegen die Abdeckung 35 oder 36 geschleudert. Der vom rotierenden Rückführmittel erzeugte Luftstrom zieht dann die Faserflocken in Rotationsrichtung des Rückführmittels mit. Bis die vom Luftstrom transportierten Faserflocken zurück in den Speicher 32 gelangen, können sie mehrere Male zwischen Abdeckung und Rückführmitteloberfläche hin und her geschleudert werden. Diese erfindungsgemässe Wirkung wird dadurch begünstigt, dass oberhalb des Rückstreifmittels ein geeignetes Ablenkmittel vorhanden ist (zum Beispiel wie in Figur 7 dargestellt, ein Ablenkblech 35). Besonders für den Aufbau der erwähnten Luftströmung kann die Anwesenheit einer Abdeckung bzw. eines Ablenkbleches wichtig sein. Das Ablenkblech oder die angepasste Abdeckung muss in einem geeigneten Abstand zur Rückführmitteloberfläche positioniert sein, damit ein geeigneter Luftstrom entstehen kann. Der geeignetste Abstand wird am besten in Versuchen ermittelt. Das Ablenkblech 35 bewirkt auch, dass das zurück zu befördernde Fasermaterial zwischen Rückführmitteloberfläche und Ablenkblech in Richtung des Speicher transportiert wird und nicht in den Umkehrbereich des Tuches gelangt. Das Ablenkblech 35 in Figur 7 ist besonders günstig geformt, weil es sozusagen der Rückführmitteloberfläche im geeigneten Abstand folgt. Dies bewirkt sowohl eine optimale Luftströmung, als auch eine ideale Lenkung der Faserflocken zurück in den Speicher bzw. Mischkammer 32. Die Formgebung des Ablenkbleches kann aber auch einfacher gewählt werden ev. eine beliebige Form aufweisen. Eventuell sich an bestehenden Anlagen auch nur kleinere oder sogar gar keine Modifikationen an den Abdeckungen bzw. Maschinengestellen (siehe Figur 5, Komponente 70) notwendig, um ein erfindungsgemässes Ablenkblech darzustellen. Das in den Patentansprüchen beanspruchte Ablenkblech muss daher keine bestimmte Form aufweisen, sondern nur die Funktion erfüllen, einen Teil des von dem Rückführmittel erfassten Fasermaterial zurück in den Speicher zu befördern. Um das Aufteilen der transportierten Fasermenge in zwei Massenströme zu verbessern, weist die erfindungsgemässe Vorrichtung vorzugsweise auch eine "Nase" 36 auf. Diese Nase verbessert und unterstützt auch die Wirkung des Ablenkbleches 35 (Ablenkung der Flokken in die gewünschte Richtung und Erzeugung einer Luftströmung).
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass das über das Rückführmittel hinweg geförderte bzw. geschleuderte Fasermaterial quasi eine weitere Behandlung erfährt. Dadurch, dass sich das Material zwischen der Garnitur des Rückführmittels und der Abdeckung mehrmals hin und her bewegt, wird das Material besser aufgelöst. Speziell die weiter vorne erwähnten Klumpen werden so eliminiert. In den Speicher bzw. Mischkammer 32 werden so kleinere Flocken zurückgeführt. Mit der erfindungsgemässen Anlage erhält man somit eine bessere Auflösung der Flocken und eine bessere Durchmischung.
Nebst der verbesserten Leistung des Mischers bezüglich Durchmischung, Auflösung und Flockengrösse sind mit der erfindungsgemässen Anlage auch merklich höhere Förder- bzw. Durchsatzmengen an Fasermaterial möglich. Die Einstellmöglichkeiten wie Abstand Rückführmittel - Tuch, Abstand Tuch - Abnehmerwalze, sowie absolute wie relative Geschwindigkeiten der genannten Komponenten haben bei der erfindungsgemässen Anlage ein hohen Einfluss auf die effektive Produktion. Bevorzugterweise dreht sich beim Erfindungsgegenstand die Rückstreifwalze (mit einem Durchmesser von 250 mm) mit einer Drehzahl von 560 Umdrehungen pro Minute, das Nadellattentuch besitzt einen Wirkdurchmesser von 160 mm und dreht sich in einem Bereich von 21.6 bis 216 Umdrehungen pro Minute, während die Abnahmewalze mit eine Durchmesser von 250 mm eine Drehzahl von 660 Umdrehungen pro Minute hat.
Die Gefahr einer Verstopfung im oberen Umkehrbereich bei erhöhter Förder- und Durchsatzmenge besteht bei der genannten Drehzahl des Abnehmers nicht. Allfällig wäre in einem solchen Fall die Drehzahl zu erhöhen.
Die Figur 8 zeigt die Erfindung mit einer anderen Ausgestaltung des Ablenkbleches. Hier ist kein speziell geformtes Ablenkblech und auch keine eigentliche Nase vorhanden. Die aus Figur 4 bekannte Abdeckung 33 wurde lediglich mit dem Führungsblech 35 ergänzt. Dieses Führungsblech 35 übernimmt in der Anordnung gemäss Figur 8 die Funktion des Ablenkbleches und der Nase der Figur 7. Das Führungsblech 35 ist in seiner Wirkung nicht so günstig wie das Ablenkblech mit zugehöriger Nase, doch es kann auch eine geeignete Ablenkung der Flocken in die gewünschte Richtung über das Rückführmittel hinweg bewirken. Falls es die Anordnung (Abstand) der Abdeckung bzw. das Maschinengestell zum Rückführmittel erlaubt, wie bei der Abdeckung 33 in Figur 8, kann auch so eine genügende Luftströmung erzeugt werden. Die Erfindung beansprucht daher auch diese, vereinfachte und äquivalente Form eines Ablenkbleches.
Figur 9 zeigt zwei mögliche Garnituren (Blechgarnituren) auf der Rückstreifwalze 17. Selbstverständlich sind auch weitere Garnituren denk- und einsetzbar, zum Beispiel eine Zahn- oder eine Nadelgarnitur. Die Dimensionen und die Dichte der Garnitur (z.B. Abstand zwischen den Blechen und deren Höhe) sind entsprechend den Bedürfnissen anzupassen.
Es sei darauf hingewiesen, dass sich diese Anmeldung nicht auf Rückführmittel in Form von Rückstreifwalzen gemäss dem Bezugszeichen 17 beschränkt. Die Erfindung lässt sich auch auf weitere Rückführmittel anwenden, z. B. auf Rückführmittel gemäss EP 392 869.
Die Erfindung sieht dementsprechend eine Faserverarbeitungsmaschine mit einem Steiglattentuch, einem beweglichen Rückführmittel, das mit dem Tuch in einem vorgegebenen Bereich (Arbeitsbereich) zusammenarbeitet und einem Antrieb für das Rückführmittel vor, wobei der Antrieb derart betätigt werden kann, dass im Arbeitsbereich die Bewegungsrichtungen des Tuches und des Rückführmittels gleich (im Gleichlauf) sind. Selbstverständlich sind auch Ausführungen denkbar, bei denen mehrere Steiglattentücher oder Rückführmittel vorhanden sind. Der Erfindungsgedanke bezieht sich auch auf diese Vorrichtungen.
Diese Faserverarbeitungsmaschine weist oberhalb des Rückführmittels ein Ablenkblech auf, welches in einem geeigneten Abstand der Rückführmitteloberfläche gegenübersteht, so dass durch die Bewegung des Rückführmittels eine Luftströmung entsteht, welche zusammen mit der Bewegung der Rückführmitteloberfläche in der Lage ist das überschüssige Fasermaterial über dem Rückführmittel hinweg zurück in den Speicher zu befördern.
Die Faserverarbeitungsmaschine kann oberhalb des Arbeitsbereiches eine Nase aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform gehen die Nase und das Ablenkblech ineinander über.
Die genannte Faserverarbeitungsmaschine kann als Rückführmittel eine drehbare Rückführwalze (17) aufweisen. Diese Rückführwalze (17) kann mit einer Garnitur versehen sein, vorzugsweise einer Blechgarnitur. Es sind auch Anordnungen vorstellbar, bei denen das Rückführmittel aus mehreren Rückführwalzen bestehen.
Die erfindungsgemässe Faserverarbeitungsmaschine ist derart eingestellt, dass die Geschwindigkeit des Rückführmittels an seiner Oberfläche grösser ist, als die Geschwindigkeit der Tuchoberfläche, vorzugsweise bewegen sich die beiden genannten Mittel nach mindestens einem der folgenden Geschwindigkeitsparameter: Die Oberfläche des Rückführmittels bewegt sich mit einer Geschwindigkeit zwischen 4 bis 8 m/s schneller als die Oberfläche des Tuches, die Tuchoberfläche bewegt sich mit einer Geschwindigkeit zwischen 0.1 und 3 m/s, das Rückführmittel hat eine Geschwindigkeit von 5 bis 10 m/s, vorzugsweise 7.33 m/s, an seiner Oberfläche.
Vorzugsweise ist bei der Faserverarbeitungsmaschine die Umfangsgeschwindigkeit der Abnahmewalze grösser, als die Geschwindigkeit des Tuches. Bevorzugt beträgt die Umfangsgeschwindigkeit der Abnahmewalze 7 bis 10 m/s, vorzugsweise 8.63 m/s.
Bei der beschriebenen Faserverarbeitungsmaschine kann zum Weitertransport der Fasern eine Rohrleitung (11) mit einer Luftströmung als Transporteinrichtung (6) vorgesehen sein.
Die genannte Faserverarbeitungsmaschine kann gemäss den gemachten Ausführungen - muss aber nicht - ein Mischer (3) sein, insbesondere ein Schachtmischer, ein Mischballenöffner oder ein Mischöffner sein.
Bei der erfindungsgemässen Faserverarbeitungsmaschine lassen sich mindestens eine der zwei folgenden Positionen variieren: Die Position und der Abstand vom Rückführmittel, insbesondere Rückführwalze, zum Tuch, der Abstand und die Position der Abnahmewalze zum Tuch, vorzugsweise lassen sich diese Positionen während dem Betrieb der Faserverarbeitungsmaschine einstellen.
Bei den beschriebenen Faserverarbeitungsmaschinen kann sich der Arbeitsbereich im Umkehrbereich des Steiglattentuches befinden.
Die Erfindung umfasst offensichtlich auch ein Verfahren für Faserverarbeitungsmaschinen, welche mindestens ein Steiglattentuch und mindestens ein bewegliches Rückführmittel enthalten, wobei das oder die Rückführmittel mit dem Steiglattentuch in einem vorgegebenen Bereich (Arbeitsbereich) zusammenarbeitet und ein Antrieb für das/die Rückführmittel vorhanden ist, wobei der Antrieb für das oder die Rückführmittel derart betätigt wird, dass im Arbeitsbereich die Bewegungsrichtungen des Tuches und des/der Rückführmittel gleich (im Gleichlauf) sind.
Die Erfindung ist nicht auf diese Beispiele eingeschränkt. Wie bereits erwähnt, sind andere Rückführmittel aus dem Stand der Technik bekannt, wie z.B. anhand der in der Einleitung erwähnten Schriften erklärt wurde. Es sind auch Anordnungen vorstellbar, bei denen das Rückführmittel aus mehreren Rückführwalzen besteht. Anordnungen mit mehreren Rückführwalzen sind beispielsweise beim Mischballenöffner B3/4 oder beim Mischöffner B3/3 des Anmelders bekannt. Bekannte Rückführmittel können gemäss der vorliegenden Erfindung modifiziert werden. Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung in einen Mischer eingeschränkt. Ebenso können anstelle des Tuches auch andere geeignete Transportvorrichtungen, insbesondere andere Transportbänder, verwendet werden. Es sind Kombinationen der einzelnen Ausführungen ebenso wie andere Formen und Gestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung möglich.
1. Faserverarbeitungsmaschine mit einem Steiglattentuch, einem beweglichen Rückführmittel, das mit dem Tuch in einem vorgegebenen Bereich (Arbeitsbereich) zusammenarbeitet und einem Antrieb für das Rückführmittel,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antrieb derart betätigt werden kann, dass im Arbeitsbereich die Bewegungsrichtungen des Tuches und des Rückführmittels gleich (im Gleichlauf) sind.
2. Faserverarbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Rückführmittels ein Ablenkblech vorhanden ist, welches der Rückführmitteloberfläche in einem geeigneten Abstand gegenübersteht, so dass das überschüssige Fasermaterial über dem Rückführmittel hinweg zurück in den Speicher befördert wird.
3. Faserverarbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Arbeitsbereiches eine Nase vorhanden ist, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Nase und das Ablenkblech ineinander übergehen.
4. Faserverarbeitungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückführmittel eine drehbare Rückführwalze (17) ist.
5. Faserverarbeitungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführwalze (17) mit einer Garnitur versehen ist, vorzugsweise einer Blechgarnitur.
6. Faserverarbeitungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Rückführmittels an seiner Oberfläche grösser ist, als die Geschwindigkeit der Tuchoberfläche, vorzugsweise bewegen sich die beiden genannten Mittel nach mindestens einem der folgenden Geschwindigkeitsparameter: Die Oberfläche des Rückführmittels bewegt sich mit einer Geschwindigkeit zwischen 4 bis 8 m/s schneller als die Oberfläche des Tuches, die Tuchoberfläche bewegt sich mit einer Geschwindigkeit zwischen 0.1 und 3 m/s, das Rückführmittel hat eine Geschwindigkeit von 5 bis 10 m/s, vorzugsweise 7.33 m/s, an seiner Oberfläche.
7. Faserverarbeitungsmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Abnahmewalze grösser ist, als die Geschwindigkeit des Tuches, vorzugsweise beträgt die Umfangsgeschwindigkeit der Abnahmewalze 7 bis 10 m/s, besonders bevorzugt 8.63 m/s.
8. Faserverarbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Weitertransport der Fasern eine Rohrleitung (11) mit einer Luftströmung als Transporteinrichtung (6) vorgesehen ist.
9. Faserverarbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine ein Mischer (3), insbesondere ein Schachtmischer, ein Mischballenöffner oder ein Mischöffner ist.
10. Faserverarbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens eine der zwei folgenden Positionen variieren lassen: Die Position und der Abstand vom Rückführmittel zum Tuch, der Abstand und die Position der Abnahmewalze zum Tuch, vorzugsweise lassen sich diese Positionen während dem Betrieb der Faserverarbeitungsmaschine einstellen.
11. Faserverarbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Arbeitsbereich im Umkehrbereich des Steiglattentuches befindet.
12. Verfahren für Faserverarbeitungsmaschinen, welche Steiglattentücher und mindestens ein bewegliches Rückführmittel enthalten, wobei das oder die Rückführmittel mit dem Steiglattentuch in einem vorgegebenen Bereich (Arbeitsbereich) zusammenarbeitet und ein Antrieb für das/die Rückführmittel vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
der Antrieb für das oder die Rückführmittel derart betätigt wird, dass im Arbeitsbereich die Bewegungsrichtungen des Tuches und des/der Rückführmittel gleich (im Gleichlauf) sind.