DE19535300A1 - Luftgestütztes Einführen von Faserband vor den Klemmspalt - Google Patents

Description

Das technische Gebiet der Erfindung sind die Textilmaschinen; in diesem Gebiet ist besonders eine Strecke betroffen, der eine Kalander-Einrichtung nachgeschaltet ist, die zumeist aus zwei gegenüberstehenden Kalanderscheiben besteht, mit denen das Faserband verdichtet wird. Beides ist in der DE 295 10 871 U1 vom 5. Juli 1995 beschrieben. Auf diese Offenbarung wird vollinhaltlich Bezug genommen, insbesondere auf den dortigen Anspruch 1, der hier weiter ausgebildet wird.

Im Stand der Technik ist es üblich, daß am Ausgang eines Streckwerkes einer Strecke (als Beispiel einer faserband­ verarbeitenden Maschine) ein Ausgangswalzenpaar angeordnet ist, das Faservlies in einen Vliestrichter fördert. Das Faservlies wird im Vliestrichter zusammengefaßt und durch die Trichtermündung an ein Faserbandrohr weitertransportiert, das eine erhebliche Länge aufweist. Am Ende des Faserbandrohres wird das Faserband in einen Faserbandtrichter eingeleitet, der die Förderrichtung des Faserbandes um etwa 90° umlenkt und zwischen ein Kalander-Walzenpaar einführt. Nach Durchlauf durch das Kalander-Walzenpaar wird das dort verdichtete Faserband zur Ablegevorrichtung der Strecke weiterbefördert (vgl. z. B. EP 593 884 A1, US 4,372,010 oder DE-A-26 23 400).

In der DD 2 90 697 sind Vliestrichter und Bandtrichter über ein Faserbandrohr erheblich beabstandet. Eine Entlüftungsöffnung (dort 13) läßt die am Anfang des Sammelrohres (dort 5) einströmende Luft vor der engsten Stelle des Bandtrichters vollständig entweichen, um kurz danach erneut einen Saugstrom aufzubauen, der von einer Injektorbohrung im Vlieskanal- Abschnitt mit dem geringsten Durchmesser durch einströmende Druckluft aufgebaut wird.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, den Anfang des Faserbandes in den Vlieskanal zwischen Lieferwalzen und Kalanderscheiben selbsttätig einzubringen und ihn direkt vor dem Klemmspalt abzulegen, insbesondere in einer vom Lufthaushalt der Führungsluft her ökonomischen Weise.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 5 gelöst.

Das Verfahren gemäß Anspruch 1 vermeidet ein seitliches Entweichen einer Strömungsluft, die im seitlich luftdichten Vlies-Führungskanal durch zumindest zwei Düsenabschnitte des Faserbandführung geführt wird. Die verlustfrei geführte Führungsluft wird über Injektorbohrungen erzeugt, die im zylindrischen Abschnitt des Bandtrichters kurz vor dem Klemmspalt der Kalanderwalzen vorgesehen sind, wobei der erwähnte zylindrische Abschnitt in einem spitzen Ende des Bandtrichters ausläuft, das direkt vor dem Klemmspalt liegt (Anspruch 5). Der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts ist dabei wesentlich kleiner, als die Breite der Kalanderscheiben, die das zu ihnen geförderte Vlies kalandrieren.

Der Durchmesser des zylindrischen Abschnittes kann weniger als ein Drittel der Breite der Kalanderscheiben sein oder anders umschrieben: Die Kalanderscheiben sind zumindest dreimal breiter als der Durchmesser des engsten Abschnittes des Bandtrichters (Anspruch 4, Anspruch 6).

Das Verfahren funktioniert sowohl mit geschlossenem Klemmspalt als auch mit geöffnetem Klemmspalt (Anspruch 3).

Um mit dem Bandtrichter und seinem Führungskanal ganz dicht an dem Klemmspalt zu gelangen, ist das vordere Ende spitz zulaufend und endet linienförmig (Anspruch 7); in dieser Linie enden auch gekrümmte Flächenabschnitte des vorderen Endes des Bandtrichters, die der Krümmung der Oberfläche der Kalanderscheiben angepaßt sind. Das spitze Ende kann der Breite des Klemmspalts entsprechen (Anspruch 10).

Mit der Erfindung wird das schnellere und sichere Anarbeiten durch Wegfall des langen Faserbandrohrs des Standes der Technik erreicht, womit Vliestrichter und Bandtrichter direkt hintereinander angeordnet werden. Es wird möglich, die Anarbeitung - also das Einführen des verstreckten Vliesbandes - zu beschleunigen, zu vereinfachen und die Verluste im Lufthaushalt soweit als möglich zu verringern. Durch den Wegfall des Faserbandrohres wird die erfindungsgemäße Vliesband-Führung besonders kurz und kompakt, lange Wege und damit regelungstechnisch unangenehme Totzeiten können vermieden werden. Trotz ihrer kompakten Bauweise ist die erfindungsgemäße Vliesband-Führung leicht zu handhaben und erlaubt sogar über das luftdichte Gelenk (Anspruch 9) zwei Stellungen der zusammengesteckten Düsen, einmal für den normalen Betrieb und einmal zum Anarbeiten. Überraschend läßt sich dabei die kompakte Vliesband-Führung gleichwohl einfach justieren und ist wartungs- und bedienungsfreundlich.

Charakteristisch für das mit Luft geführte selbsttätige Einführen des Faserbandes in den Faserband-Führungskanal der Textilmaschine ist die nahezu vollständig verlustfreie Luftführung vom Vliestrichter bis vor den Klemmspalt der Kalanderscheiben. Ohne Verluste wird die Luftführung vom Vliestrichter (der das verstreckte Faserband einfaltet und zusammenführt) bis zum Bandtrichter (der die Verdichtung vor dem Kalanderscheibenpaar bewirkt) geführt. In diesem Bereich ist keine seitliche Öffnung im Führungskanal vorhanden, aus der die Luft austreten könnte; in diesem Bereich sind nur seitliche Einströmbohrungen (Injektorbohrungen) vorhanden, die den Luft- Saugstrom veranlassen und aufrechterhalten.

Aufgrund der bis vor die Klemmlinie geschlossenen Luftführung ist das Verfahren zum automatisierten Einführen des Anfangs des Faserbandes sehr ökonomisch in seinem Lufthaushalt. Gleichzeitig ist das Verfahren unempfindlich gegenüber Druckschwankungen der zum Einführen verwendeten Druckluft und kann in einem großen Luftdruck-Bereich zuverlässig arbeiten.

Durch schräges, in Faser-Förderrichtung geneigtes Einbringen wird die Druckluft zu einem oberhalb ausgebildeten Saugstrom.

Ein mechanisches Einfädeln eines Abschnittes des Faserbandes in den Vliestrichter entfällt völlig. Das Faserband muß lediglich am vorderen Ende auf eine geringere Breite gebracht werden (auf Breite F1) und der verbleibende schmälere Abschnitt auf eine vorgegebene Länge, die sich aus der dem Gewicht des Bandes und der Länge des Faserkanals vom Vließtrichter zum Klemmspalt ergibt, gekürzt werden (auf Länge H). Das Einschalten eines kurzes Druckluft-Impulses bewirkt das Einfädeln des verschmälerten Abschnitts in den Vließtrichter und das Transportieren dieses Abschnittes vor den Klemmspalt, wo mit einem kurzes Drehimpuls die vollständige Einfädelung oder das vollständige Einführen des Faserbandes zwischen die Kalanderscheiben erreicht wird.

Der Luftdruckimpuls kann vorteilhaft gekoppelt sein mit einem zeitlich leicht versetzten Drehimpuls, so daß der Bediener allein einen Knopfdruck benötigt, um das Faserband einzufädeln. Einfacher, schneller und zuverlässiger kann im Stand der Technik ein Faserband nicht vorgelegt, eingeführt und in Betriebsstellung gebracht werden.

Der Saugstrom oberhalb des Ortes der Einbringung der Druckluft wird zuverlässig dann gebildet, wenn die Druckluft an dem Ort des Faserband-Transportkanals eingeführt wird, der den kleinsten Durchmesser hat. Das ist der Bandtrichter, der nahe bei den Kalanderwalzen angeordnet ist. Ein hier eingebrachter Druckluftstrom in Richtung auf die Kalanderwalzen bewirkt einen zuverlässigen Saugstrom oberhalb des Einbringungsortes bis hin zum Vliestrichter, da dort keine Luftverluste auftreten.

Im gesamten Führungsabschnitt vom Vliestrichter bis zum Bandtrichter sind keine quer zum Führungskanal ausgerichtete Öffnungen vorgesehen, die ein Entweichen von Luft ermöglichen könnten. Der zuverlässige Aufbau des Saugstroms ausgehend vom vordersten Ende der Förderstrecke, zurückwirkend bis hin zum Eintrittsort des Faserbandes - dem Vliestrichter - ermöglicht es, daß in diesem Bereich keine zusätzliche Einströmung von Luft zu erfolgen braucht, wie das im Stand der Technik überlicherweise der Fall ist, wenn am Vliestrichter oder kurz danach eine Druckluft-Einströmung vorgesehen ist, aber am Bandtrichter oder kurz zuvor eine Entlüftung vorgesehen wird.

Mit der Erfindung wird also das Faserband am vorderen Ende durch Luftstrom ergriffen, entlang des gesamten Faserkanals gezogen und bis direkt an die Kalanderscheiben vorgelegt. Das Faserband wird nicht von Druckluft "geschoben" und weit vor den Kalanderscheiben entlüftet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll ihr Verständnis erweitern und vertiefen.

Fig. 1 ist in Überlagerung eine übliche Gestaltung einer Vliesband-Führung mit langem Faserbandrohr (linke Bildhälfte) und eine erfindungsgemäße, kompakte Bauweise (rechter Bildteil) mit zusammengesteckten Düseneinsätzen 30, 40, 50, 60, wovon zwei Düseneinsätze 40, 50 kippbar gegenüber den anderen beiden Düseneinsätzen 30, 60 sind, die an einem fest oberhalb der Kalanderscheiben 100a, 100b angeordneten Düsenhalter 20 angeordnet sind. Die überlagerte Darstellung dient der Veranschaulichung der Verkürzung des Transportweges. Die Umlenkwalze 71 gehört zum kompakten Aufbau des rechten Bildteiles

Fig. 2 verdeutlicht (herausgegriffen aus der EP 593 884 A1) die Vliesband-Führung des Standes der Technik mit langem Faserbandrohr 8, Bandtrichter 9 und Kalanderscheiben 100a, 100b. Der Vliestrichter ist in Fig. 2 mit 1 bezeichnet und die Ausgangswalzen der Strecke mit 70a, 70b.

Fig. 3 zeigt die Vorbereitung des Faserbandes F zum Einführen in den Vliestrichter 50.

Fig. 4a, Fig. 4b und Fig. 4c zeigen als Vergrößerung der Fig. 1 den Bandtrichter 30, der die strömende Führungsluft ohne Verluste bis direkt an den Klemmspalt 100c heranführt.

Die Überlagerung in Fig. 1 verdeutlicht den Unterschied zum Stand der Technik, der in Fig. 2 schematisch dargestellt ist.

Das beim Einführen noch nicht ordnungsgemäß verstreckte Faserband FV wird im Stand der Technik über Streckwalzen 68a, 68b, 69a, 69b und Lieferwalzen 70a, 70b in ein langes Führungsrohr 8 eingeführt, das in einem Bandtrichter 9 mündet.

Der Bandtrichter lenkt das Faserband FB um 90°, um in den Klemmspalt des Kalanders mit seinen Kalanderscheiben 100a, 100b.

Das kalandrierte Faserband KF tritt vertikal nach abwärts aus dem Kalander aus und wird in einer Ablegevorrichtung gespeichert. Diese Faserbandführung ist auch in der Fig. 2 mit gleichem Bezugszeichen verdeutlicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung verkürzt den Faserbandweg und läßt das Faserbandrohr 8 entfallen, es tritt eine zusätzliche Umlenkwalze 71 hinzu, die eine Ablenkung von etwa 60° der Vlies-Förderrichtung FV bewirkt und das Faserband in einen aus mehreren - den Vlieskanal bildenden - Funktionselementen einführt. Das erste Element ist der Vliestrichter 50 mit einer Rampenfläche 50b und einem direkt daran angeordneten Trichterabschnitt 50a, in dem das breit eintreffende Faserband gefaltet, umgelegt und in einen ersten Kanalabschnitt eingeführt wird. Der Kanalabschnitt wird von einem Einsatz 40 gebildet, der auf der rückwärtigen Seite des Trichterabschnitts 50a des Vliestrichters 50 eingesteckt und mit einer Schraube befestigt ist.

Am vorderen Ende des Einsatzes 40 ist eine Gelenkfläche vorgesehen, die in der Winkelstellung, die in Fig. 1 dargestellt ist, eine Abdichtung des Führungskanals zum darauf folgenden Bandtrichter 30 ermöglicht.

Die Gelenkfläche des vorderen, zylindrischen Abschnitts des Inneneinsatzes 40 besteht aus zwei sich nach rückwärts verschmälernden stetig gekrümmten Flächenabschnitten, die in eine entsprechende Lagerfläche 35 am Bandtrichter 30 eingreifen. Ein Verschwenken des Vliestrichters 50 in Richtung α in die andere Endlage löst den radial luftdichten Abschluß zwischen Vliestrichter und Bandtrichter nicht, sowohl im eingeschwenkten als auch im ausgeschwenkten Zustand wird eine radial luftdichte Vliesführung erreicht.

Die Radial-Dichtigkeit an den Gelenkflächen 35 ist justierbar. Der obere Teil - oberhalb der Gelenkfläche - kann dazu in axialer Richtung, insbesondere auch in radialer Richtung, in seiner Relativ-Lage zu dem unteren Teil verändert werden. Basis für die Justierung bildet der fest angebrachte Halter 20, in dem der Bandtrichter 30 eingesetzt ist.

Wenn der Vliestrichter 50 zweiteilig gestaltet ist - mit einem entgegen der Vlies-Förderrichtung in die Vliesdüse eingesteckten - Einsatz, kann an einem Haltegriff 51 die vorerwähnte Relativ-Einstellung vorgenommen werden.

Der Bandtrichter 30 ist als Einsatz ausgestaltet und greift mit einem spitz zulaufenden V-förmigen Ende zwischen die Kalanderscheiben 100a, 100b bis direkt an den Klemmspalt 100c. Der Einsatz 30 ist so gestaltet, daß er in einen Bandtrichter- Halter 60 axial eingesetzt und gehalten werden kann.

Durch die Vliesdüse 50, den Inneneinsatz 40 und den Bandtrichter 30 wird das Faserband in den Führungskanal bis zum Klemmspalt 100c gefördert, wozu der Vliestrichter 50 ausgeschwenkt wird und über Injektorbohrungen 34a, 34b, 64a, 64b am Bandtrichter wird das von Hand gemäß der Fig. 3 verschmälerte und in die Trichtermündung 50a gehaltene Faserbandteil F1 eingesaugt. Ein kurzer Saugstrom in der Größenordnung von 500 msec genügt, um mit geringstem Druckluft-Aufwand das verschmälerte Faserband F1 bis vor dem Klemmspalt 100c zu fördern, da die Gelenk-Lagerfläche 35 und die Gelenkfläche des Inneneinsatzes 40 radial luftdicht abschließen. Mechanische Einführungshilfen sind nicht erforderlich.

Um das Faserbandteil F1 und mit ihm die volle Breite F des Faserbandes durch den Klemmspalt hindurch zu fördern, wird ein kurzer Drehimpuls der Dauer T₂ auf die Kalanderscheiben gegeben.

Er kann sich nach einer vorbestimmten Saugzeit T₁ selbst zuschalten, kann ihr überlagert sein oder aber gesondert manuell veranlaßt werden.

Die Form des Bandtrichters 30 ist in der Fig. 4a deutlicher erkennbar, dort ist auch die Richtung und Anordnung der Injektorbohrungen 34a, 34b im Bandtrichter vergrößert dargestellt. Sie münden in einen zylindrischen Kanal 31, der das vordere Ende des Vlieskanals bildet. Der zylindrische Abschnitt 31 weitet sich über einen kegelförmigen Abschnitt 32 auf den Durchmesser des Vlieskanales auf, der von dem Inneneinsatz 40 vorgegeben ist.

Die geneigten Injektorbohrungen 34a, 34b können unter einem Winkel von etwa 45° gegenüber der Achse 200b des Bandtrichter- Einsatzes 30 verlaufen; sie können parallel versetzt sein, um dem eingeführten Faserband einen Drall und zusätzliche Festigkeit zu geben.

Ein Bandtrichter-Halter 60 hat eine mittige, etwa zylindrische Öffnung, in die der Bandtrichter-Einsatz 30 eingesetzt wird. Nach innen offen in der zylindrischen Öffnung verläuft in umfänglicher Richtung ein Ringkanal 33, der von zwei oder mehreren zylindrischen Bohrungen 64a, 64b mit Druckluft gespeist werden kann. Ausgehend von dem Ringkanal wird die von außen eingeführte Druckluft in die zuvor erwähnten geneigten Injektorbohrungen 34a, 34b bei eingesetztem Bandtrichter-Einsatz 30 eingeleitet, um in dem zylindrischen Abschnitt 31 des Vlieskanales zu münden, der dicht am Klemmspalt 100c liegt.

Das vordere Ende des Einsatzes 30 ist V-förmig ausgebildet, mit leicht gekrümmten V-Schenkeln, die an die Oberfläche der Kalanderwalzen 100a, 100b in ihrer Krümmung angepaßt sind. Damit kann der Bandtrichter-Einsatz 30 direkt in den sich leicht gekrümmt verengenden Zwischenraum zwischen die Kalanderscheiben eingefügt werden und der zylindrische Abschnitt 31 endet mit seinem vorderen Ende direkt vor dem Klemmspalt 100c. In der Seitenansicht der Fig. 4c wird das besonders deutlich. Dort ist der Durchmesser d des zylindrischen Führungskanals 31 verdeutlicht. Der vordere zylindrische Abschnitt des Bandtrichter-Einsatzes 30 weist dabei zwei seitlich sich nach aufwärts verjüngenden Flächenabschnitte 31a, 31b auf, die die in Fig. 4a gezeigte Krümmung haben. Entsprechend dem spitz zulaufenden Bandtrichter-Einsatz 30 und der im Durchmesser gleichbleibenden zylindrischen Bohrung 31 ergibt sich ein V- förmiges Öffnungsende, aus dem die strömende Luft der Injektorbohrungen austritt, mit der das Vlies bis zum Klemmspalt gefördert wird.

Aufgrund der Breite b der Kalanderscheibe in Relation zum deutlich geringeren Durchmesser d des Zylinder-Führungskanals kann die Luft seitlich nur schlecht oder langsam entweichen, so daß der Hauptteil der strömenden Luft bis zum Klemmspalt geführt wird und dort das von ihm mitgebrachte Faservlies ablegt.

Eine Aufsicht zeigt die Fig. 4b, in der die beiden Kalanderscheiben 100a, 100b in ihrer Breite b zu erkennen sind. Erkennbar sind auch die Injektorbohrungen 64a, 64b als Zuführkanäle zum Ringkanal 33, sowie die parallel versetzten geneigten Injektorkanäle 34a, 34b im Einsatz 30.

Als Beispiel für einen zu verwendenden Luftdruck kann 4 bar genannt werden, der abgestimmt ist auf einen Kanal-Durchmesser von etwa 3.8 mm im Bandtrichter und etwa 8 mm in dem Einsatz 40 des Vliestrichters 50. Versuche haben gezeigt, daß bereits ein Luftimpuls von ca. 500 msec Dauer zum sicheren Einführen des vorderen Teils F1 des Faserbandes bis zum Klemmspalt 100c genügt. Die Länge H1 des manuell verschmälerten Faserbandes ist dabei auf den Abstand vom Vliestrichter 50 zum Klemmspalt 100c und damit die Länge des luftdichten Vlieskanals abgestimmt.

Der erwähnte Ringkanal 33 kann in einer alternativen (nicht zeichnerisch dargestellten) Variante auch am Einsatz 30 ausgebildet sein, beispielsweise durch eine umlaufende Kerbe.

Claims (11)

1. Verfahren zum Einführen zumindest eines Faserband-Teiles vor die Klemmlinie (100c) von verdichtenden Kalanderwalzen (100a, 100b) einer Faserband verarbeitenden Textilmaschine, bei dem ein Luftstrom verlustfrei durch zumindest zwei Düsenabschnitte (30, 60, 40) der Faserbandführung bis direkt vor den Klemmspalt (100c) der Kalanderwalzen (100a, 100b) geführt wird, um anfänglich einen Teil (F1) des Faserbandes (F) in eine Vlies-Führungseinrichtung (50, 40, 60, 30) selbsttätig (ohne mechanische Einführungshilfen) einzuführen und direkt vor dem Klemmspalt (100c) abzulegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem strömende Luft direkt am Klemmspalt (100c) quer zur Vlies-Förderrichtung entweicht.

3. Verfahren nach einem der erwähnten Ansprüche, bei dem der Klemmspalt (100c) zum Durchlaß von Führungsluft leicht bis deutlich geöffnet ist, insbesondere durch Abstellen einer der Kalanderscheiben (100b) gegenüber der anderen (100c) Kalanderscheibe.

4. Verfahren nach einem der erwähnten Ansprüche, bei dem die Breite (b) der Kalanderscheiben (100a, 100b) parallel zu ihrer Drehachse deutlich, insbesondere zwei- bis dreimal, breiter als der Durchmesser des unmittelbar vor dem Klemmspalt (100c) liegenden Düsenabschnitts (31) der Vliesführung ist.

5. Bandtrichter (30) in einer Vliesführung ohne längeres Vlies- Sammel- oder Führungsrohr (8) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem

• (a) der Bandtrichter einen Führungskanal (31, 32) aufweist, der sich kegelförmig (32) zu einem zylindrischen Frontabschnitt (31) hin verjüngt;
• (b) im zylindrischen Abschnitt (31) mehrere Injektorbohrungen (34a, 34b) vorgesehen sind, die in Vlies-Förderrichtung geneigt sind;
• (c) der zylindrische Frontabschnitt (31) in einem spitzen Ende (36) des Bandtrichters (30) ausläuft;

dadurch gekennzeichnet daß,

• (d) der Durchmesser (d) des zylindrischen Frontabschnitts (31) wesentlich kleiner als die Breite (b) der Kalanderscheiben (100a, 100b) ist und der Führungskanal (31, 32) ohne seitliche Entlüftungsöffnungen ausgebildet ist.

6. Bandtrichter mit Vliesführung nach Anspruch 5, bei der der Durchmesser (d) weniger als ein Drittel der Breite (b) der Kalanderscheiben ist.

7. Bandtrichter mit Vliesführung nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das spitze Ende (36) linienförmig ist und von zwei Seiten Flächenabschnitte (31a, 31b) in die Linie einmünden, deren Krümmung der Krümmung der Oberfläche der Kalanderscheiben (100a, 100b) entspricht.

8. Bandtrichter mit Vliesführung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem zwischen Vliestrichter (50) und Injektorbohrungen (34a, 34b) keine seitliche Entlüftung vorgesehen ist.

9. Bandtrichter mit Vliesführung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem oberhalb des kegelförmigen Abschnitts (32) ein seitlich luftdichtes Gelenk (35) vorgesehen ist, um das die Vliesdüse (50) gegenüber dem Bandtrichter (30) verschwenkbar ist.

10. Bandtrichter mit Vliesführung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei dem das spitze, linienförmige Ende (36) des Bandtrichters etwa die Breite des Klemmspalts (100c) der Kalanderscheiben aufweist.