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Feld der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zum Verdichten von Fasergewebematerial (Übersetzung
Im Anspruch: Faser-Bahnenmaterial), in der dem Fasergewebematerial
Vorschrumpfungseigenschaften verliehen werden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Um einem Fasergewebematerial aus
verwebten Fäden
Vorschrumpfungseigenschaften zu verleihen, ist eine Anzahl von verschiedenen
Verfahren vorgeschlagen worden, eine Druckkraft auf das Material
wirken zu lassen.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Ein derartiges Verfahren und eine
Vorrichtung sind in US-Patent 4.447.938 offen gelegt, (auf welchem
der Oberbegriff des Anspruchs 1 gegründet ist) von dem 1 bis 4 der Zeichnungen schematische Ansichten
sind, worin ein Fasergewebematerial in eine Stopfkammer (Übersetzung
im Anspruch: Staukammer) gezwängt
wird, wobei die Stopfkammer durch eine Sperreinrichtung (Übersetzung
im Anspruch: Einschließeinrichtung)
mit einer spitzenartigen Verlängerung
und zwei beweglichen Flächen ausgebildet
ist und die Spitze oder Verlängerung
sich zum Teil zwischen die Flächen
erstreckt.
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Zwischen einer Seite der Verlängerung
und einer beweglichen Fläche
ist ein Durchlass ausgebildet, und der Durchlass setzt sich fort
zwischen der anderen beweglichen Fläche und der anderen Seite der
Spitze.
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Das Fasergewebematerial wird angeordnet, um
durch den Durchlass zu laufen, wo es verdichtet wird. Die beiden
beweglichen Flächen
können
nahe an einander platziert werden, um die Größe des Durchlasses und der
Stopfkammer so zu verringern, dass das in die Kammer gezwängte Material
veranlasst wird, mit der Spitze der Sperreinrichtung in Kontakt
zu kommen und sich an ihr zu wenden.
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Das führt zu einem Knet- oder Bearbeitungsvorgang,
dem die das Material bildenden Fasern oder Garne ausgesetzt sind,
was dabei hilft, die Fasern neu auszurichten, während das Material im zusammengedrückten Zustand
ist.
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Wenn eine noch größere Verringerung des Schrumpfpotentials
erwünscht
ist, kann eine Einwirkklinge zwischen die erste und zweite bewegliche
Fläche
angeordnet werden, und sich in die Stopfkammer erstrecken, um eine
Bewegung des Bahnenmaterials, die durch die auf das Textilmaterial
ausgeübten Druckkräfte verursacht
wird, in den Raum zwischen den beweglichen Flächen zu verhindern.
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Wenn die beiden Flächen weiter
auseinander platziert werden, um die Durchlässe und die Stopfkammer zu
vergrößern, wird
das Material in der Stopfkammer von der Spitze so mit Abstand angeordnet,
dass beide Seiten des Gewebematerials von den Wänden der Stopfkammer einen
leichten Abstand haben. Dieses mit Abstand Versehen gestattet, die
Maschen einfach neu auszurichten, wenn das Material einer Wärme- oder
Dampfbehandlung unterzogen wird, um die einzelnen Garne aufzublähen oder
zum Schwellen zu bringen.
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Wenn ein Weg zur Behandlung von Gewebematerialien
entwickelt werden könnte,
die aufgeschnitten wären
und dann der Einheit in einer einzigen Schicht zugeführt würden, hätte der
Hersteller Vorteile im Betrieb – auch
könnte
die Maschine zur Verdichtung einer größeren Vielfalt von Gewebematerialien
benutzt werden.
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Nachteile von
Walzen mit großem
Durchmesser
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Wenn jedoch bewegliche Flächen mit
größerem Durchmesser
benutzt würden,
um die Geradheit der Walzen sicher zu stellen, würde das nicht die Ausbildung
der Durchlässe
mit einer optimalen Gestaltung zum Erreichen einer maximalen Verdichtung und
gleich bleibender Behandlung des Textilmaterials gestatten.
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Zu Zeiten als diese dickeren Walzen
benutzt wurden, gab es auch Schwierigkeiten in der Bewegung des
Textilmaterials durch die Durchlässe,
insbesondere wenn es leichte Abweichungen bei der Dicke oder der
Gleichförmigkeit
des Textils gab.
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Durchbiegung
bei Walzen mit kleinerem Durchmesser
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Der Gebrauch von Walzen mit kleinerem Durchmesser
als bewegliche Flächen
wäre eher
akzeptabel, aber wenn eine Durchbiegung der Walzen auftrat, änderten
sich die Abmessungen der Durchlässe,
was in Konflikt mit der Materialverdichtung kam. Diese Durchbiegung
kündigte
sich meist an, wenn die Vorderseite der Walze länger als etwa der zehnfache
Walzendurchmesser war. Es wird verständlich sein, dass die Verwendung
von kleineren Walzen einen Hersteller in die Lage versetzt eine
Maschine zu bauen, die billiger herzustellen und leichter zu unterhalten
ist. Jedoch werden wegen der Walzendurchbiegung größere Walzen
erforderlich, mit der gleichzeitigen Veränderung der Durchlassgröße, die
mit der Änderung
der Größe des Stopfkastens einhergeht.
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Vorteile der
Erfindung
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Es ist zu verstehen, das die hier
betrachtete Erfindung ebenso gut bei einer Anordnung wirken wird,
wo das Textil in die Kammer fließt, die durch eine Sperreinrichtung
und eine erste bewegliche Fläche
ausgebildet ist, und von wo sich das Textil nach unten um die Spitze
der Sperreinrichtung herum und dann an der anderen Seite der Spitze
oder Verlängerung
aufwärts
und an der anderen beweglichen Fläche vorbei bewegt. Das Konzept
wird auch bei einer ähnlichen
Anordnung wirken, wo das Textil durch die Stopfkammer und abwärts entlang
der zweiten beweglichen Fläche
bewegt wird. Eine derartige Anordnung des Standes der Technik ist
in US-A-5.016.329 dargestellt und eine schematische Ansicht davon
ist in 6 der begleitenden
Zeichnungen der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die hier offen gelegte
Erfindung erlaubt den Gebrauch von kleineren Walzen und gestattet
dem Anwender den daraus folgenden Nutzen zu erzielen.
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Ziele der Erfindung
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Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung
eine Vorrichtung vorzusehen, die zum Schrumpfen von Fasergewebematerialien
in einer wirksameren Art und Weise nützlich ist und dieses Vorschrumpfen
auf einer Maschine durchführt,
die preisgünstiger
herzustellen und einfacher zu handhaben ist.
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Das Ziel der Erfindung ist in einer
Vorrichtung zur Druckbehandlung eines Fasergewebematerials verkörpert, wobei
diese Vorrichtung einen Rahmen, eine erste in diesem Rahmen drehbar
gelagerte Walze mit einer ersten beweglichen Fläche, eine Einrichtung zum Bewegen
der ersten beweglichen Fläche bei
einer ersten Geschwindigkeitsstufe, eine drehbar bewegliche zweite
Walze, die angrenzend an die erste Walze platziert ist und eine
zweite bewegliche Fläche
in engem räumlichem
Verhältnis
zu der ersten beweglichen Fläche
aufweist, eine Einrichtung zum Bewegen der zweiten beweglichen Fläche bei
einer zweiten Geschwindigkeitsstufe, und eine Sperreinrichtung umfasst,
die nahe mit Abstand zu der ersten und zweiten beweglichen Fläche angeordnet
ist und mit dieser zusammenwirkt, um eine Stopfkammer und Durchlässe auszubilden,
in die das Fasergewebematerial durch die erste bewegliche Fläche hineinbewegt
werden kann und von denen das Fasergewebematerial durch die zweite
bewegliche Fläche
aus der Stopfkammer herausbewegt werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass es enthält:
die
zweite Walze, die an dem Rahmen um eine Schwenkachse schwenkbar
angebracht ist und eine Einrichtung zur schwenkbaren Bewegung der
zweiten Walze um die Schwenkachse und von der ersten Walze, so dass
der Abstand zwischen den beiden Walzen gesteuert werden kann; eine
an beiden Enden der ersten Walze montierte Rollenlagereinrichtung
und eine an beiden Enden der zweiten Walze montierte Rollenlagereinrichtung;
eine Keileinrichtung, die in anliegendem Eingriff mit beiden Rollenlagereinrichtungen
der ersten und der zweiten Walze ist, um die Durchbiegung der Walzen
auszugleichen und dadurch eine gleich bleibende Größe der Durchlässe über die
Länge der
Walzen beizubehalten.
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Ausführungsform der Erfindung in
der Vorrichtung des US-Patents 4.447.938
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Im weitesten Sinne umfasst die Vorrichtung dieser
Erfindung das Zwängen
eines Fasergewebematerials, z. B. eines Fasergewebematerials aus
verwebten Fäden,
in eine Stopfkammer, wobei die Stopfkammer durch eine Sperreinrichtung
mit einer Spitze und durch zwei bewegliche Flächen ausgebildet ist, und die
Spitze sich teilweise zwischen die Flächen erstreckt. Eine der Flächen wird
im Hinblick auf die Sperreinrichtung mit einer bestimmten Geschwindigkeit
in eine Richtung hin zur Stopfkammer bewegt, um eine Bahn des Materials in
die Kammer einzuführen.
Die zweite bewegliche Fläche
bewegt sich in eine Richtung, die im Wesentlichen der Bewegungsrichtung
der ersten Fläche
entgegengesetzt ist, und mit einer geringeren Geschwindigkeit, um
das zusammengedrückte
Material aus der Stopfkammer heraus zu bewegen. Da sich beide bewegliche
Flächen
in dieselbe Richtung wie das Gewebematerial bewegen, unterziehen
sie das Material keinem Abnützungsvorgang.
Die beiden beweglichen Flächen können nahe
an einander platziert werden, um die Größe der Stopfkammer so zu verringern,
dass das in die Kammer gezwängte
Material veranlasst wird, die Spitze der Sperreinrichtung zu kontaktieren
und sich um sie herum zu wenden.
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Wo eine noch weitere Verringerung
des Schrumpfpotentials erwünscht
ist, kann eine Einwirkklinge zwischen die erste und zweite bewegliche
Fläche
angebracht werden, die sich in die Stopfkammer erstreckt, um eine
Bewegung des Textils in den Zwischenraum zwischen den beweglichen
Flächen
zu verhindern, die durch die auf das Textil ausgeübte Druckkraft
verursacht wird. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, bildet
der Raum zwischen diesen beweglichen Flächen und der Spitze Durchlässe für das Textilmaterial
und es ist wichtig, dass dieser Zwischenraum gleich bleibend ist
und im Wesentlichen überall
dieselbe Abmessung aufweist. Es wurde festgestellt, dass es insbesondere
nützlich
ist, eine Maschine zu bauen, die wegen ihrer Vielseitigkeit zu der Verdichtung
von Geweben aller Arten verwendet werden kann; das führt nämlich zu
Einsparungen bei der Fertigung und zu Wirksamkeit beim Betrieb.
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Übersicht über die
Erfindung
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Um dieses Ziel zu erreichen wurden
Walzen als bewegliche Flächen
eingebaut, deren Abmessung der Vorderseite oder Länge mehr
als etwa zehnmal der Abmessung des Durchmessers beträgt. Um das
Problem der Durchbiegung zu beseitigen – welches gewöhnlich durch
die Druckkräfte
verursacht wird, die durch die Walzen auf das Fasergewebematerial
zum Schrumpfen desselben ausgeübt werden – wurde
eine Einrichtung zur Steuerung der Durchbiegung eingebaut, die so
wirkt, dass sie die Fläche
gerade und die Abmessungen der Durchlässe im Wesentlichen konstant
hält. Dadurch
wird eine Vorrichtung mit der Fähigkeit
zur Verfügung
gestellt, eine breite Vielfalt von Textilien zu verarbeiten.
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Um die erwünschten Ergebnisse zu erzielen, wird
insbesondere ein hebelartiges Glied an einer der Walzen ausgebildet
und durch einen Schaft betätigt, der
durch die Ver stellung eines Luftdruckzylinders zum Öffnen oder
Schließen
der Walzen bewegt wird, um den Durchlauf des Fasergewebematerials
durch die Stopfkammer wie gewünscht
zu gestatten. Die Walzen werden an den Enden durch Lager und Stehlager
gehalten, die am Rahmen befestigt sind, der die Vorrichtung hält.
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Die Walzen werden in der gewünschten
Stellung gehalten, indem ein keilartiges Glied zwischen den an den
Enden der Walzen angebrachten Rollenlagern platziert wird.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein schematischer seitlicher Schnitt einer Vorrichtung des Stands
der Technik des Typs, wie er in dem oben erwähnten US-Patent 4.447.938 beschrieben
ist, bei dem die vorliegende Erfindung in einer hier betrachteten
ersten Ausführungsform
angewendet werden kann;
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts von 1,
der die Abstände
des Materials von den Seiten der Stopfkammer mit seinen Abweichungen
darstellt;
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3 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts einer Vorrichtung von 1 nach dem Stand der Technik mit Walzen
von verhältnismäßig großem Durchmesser
einschließlich
einer Einwirkklinge;
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4 ist
eine schematische Perspektivansicht der Vorrichtung nach dem Stand
der Technik mit Walzen von relativ geringem Durchmesser einschließlich des
in 3 gezeigten Typs
von Einwirkklinge;
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5 ist
eine schematische Teilperspektive eines Abschnitts der Vorrichtung
des Standes der Technik, wie in 1 bis 4 dargestellt, und der den Abschnitt
der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt, zum Einstellen
der Walzen, um die Durchlässe
bei einer im Wesentlichen selben Abmessung zu erhalten;
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6 ist
eine teilweise vergrößerte Seitenansicht
einer anderen Form der Vorrichtung nach dem Stand der Technik, wie
sie im oben erwähnten US-Patent
5.016.329 beschrieben ist, die von der hier betrachteten Erfindung
Nutzen ziehen kann.
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Bester Weg zur
Ausführung
der Erfindung
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Mit Bezug zu 1 wird eine Vorrichtung 1 des
Stands der Technik zur Druckbehandlung eines Gewebes W aus Fasermaterial,
z. B. einem Fasergewebematerial aus verwebten Fäden, gezeigt, welches durch
Walze 2 zugeführt
wird, die eine erste ununterbrochene Fläche 3 an ihrem Außenumfang
aufweist und welche sich in Richtung des angezeigten Pfeils dreht.
Eine Walze 4 mit einer zweiten ununterbrochenen Fläche 5 darauf
ist angrenzend an und mit Abstand zur Walze 2 angeordnet.
Walze 4 dreht sich so in dieselbe Richtung wie Walze 2,
dass sich im Bereich des Rollenspalts 6 die Flächen 3 und 5 in
entgegen gesetzten Umfangsrichtungen bewegen.
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Eine Sperreinrichtung 7 in
Gestalt eines möwenförmigen Glieds
mit den Flügeln 8 und 9,
die an der Spitze 10 zusammenlaufen, ist über den
Walzen angeordnet. Wie gezeigt hat die Spitze 10 der Sperreinrichtung
eine glatte gekrümmte
Oberfläche,
erstreckt sich zwischen den Flächen 3 und 5 an
den Walzen und ist auf den Bereich des Spalts hin gerichtet. Wie
am besten in 4 zu sehen
ist, sind zwischen den Flügeln 8 und 9 der
Sperreinrichtung und den Walzen 2 und 4 Durchlässe 15 und 15' ausgebildet.
Wie in den Zeichnungen gezeigt bewegen sich Bahnen von Material
W durch diese Durchlässe.
Die Sperreinrichtung enthält
auch eine Einstelleinrichtung 12 in der Gestalt von Schrauben,
derart dass der Winkel zwischen den Flügeln an der Spitze verändert werden
kann, um die Zwischenräume
der Durchlässe zwischen
den Flügeln
und der Oberfläche
der Walzen weiter steuern zu können.
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Genaue Beschreibung
der Erfindung
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Nach der vorliegenden Erfindung wird
eine weitere Steuerung der Abstände
erreicht, indem in 5 eine
mit 50 bezeichnete Einrichtung zur Einstellung der Durchbiegung
der Walzen vorgesehen wird, um dadurch zur Optimierung der Verdichtung des
Textilgewebematerials eine erwünschte
Größe der Durchlässe über ihre
Länge beizubehalten.
Die Einrichtung zur Einstellung der Durchbiegung umfasst Lager 51 in
Gestalt von Stehlagern, die an beiden Seiten der Walze 2 befestigt
sind und Hebellager 52, die an beiden Enden der Walze 4 montiert
sind. Die Lager 51, sind an einem Rahmen befestigt, der gewöhnlich nicht
gezeigt wird. Die Rollenlager 60 und 61 sind an
den Wellen 63 und 64 befestigt und besitzen ein
keilartiges Glied 65, das wie in 5 zu sehen dazwischen angeordnet ist.
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Die Bereitstellung des Schwenkes
der Lager 52, wie nach der Erfindung in 5 mit 90 dargestellt, gestattet das Öffnen und
Schließen
der Walzen und das Verändern
der Größe der Durchlässe 15 und 15'. Die Lager 52 können um
eine Schwenkachse so schwenken, dass es möglich ist, die Walzen zu öffnen und
zu schließen
und die Größe der Durchlässe 15 und 15' zu verändern. Dies
wird durch die Bewegung des Schaftes 53 erreicht, der an
einem Ende mit dem Hebellager 52 und am anderen Ende mit
einem Luftdruckzylinder 55 verbunden ist. Die Einstellung
am Zylinder 55 bewirkt eine Bewegung des Hebels 52,
um die Walzen zu öffnen
oder zu schließen.
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Beschreibung
des Betriebs der Vorrichtung
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Wie gezeigt wird das Material W vor
dem Zusammendrücken
durch die Walze 2 durch den Zwischenraum zwischen Walze 2' und Flügel 8 in
die Stopfkammer 13 eingeführt. Walze 4 dreht
sich mit einer geringeren Geschwindigkeit als Walze 2,
so dass sie das Gewebe des Materials W einer Rückhaltekraft aussetzt. Dies
führt zu
längs gerichteten
Druckkräften,
die wie in 2 gezeigt
etwa vom Punkt 20 ab auf das Gewebematerial ausgeübt werden,
nahe dem das Gewebe in die Stopfkammer eintritt, und dem Punkt 21,
wo das Gewebe die Stopfkammer verlässt. Wie gezeigt wird das Gewebe
W so um die Spitze 10 herum gewendet, dass ein Raum 22 zwischen
der oberen Seite des Gewebes und der Spitze ausgebildet wird. Ferner
gibt es auch einen Raum auf der Unterseite des Gewebes gegenüber dem
Raum 22, so dass ein Abschnitt des Gewebes frei von Kontakt
zu jeder Struktur ist und sich in so weit selbst hält. Dieses
Merkmal des sich selbst Haltens gestattet eine freie Gleitbewegung
der Fasern, die das Material über
die gesamte Dicke des Materials einschließlich seiner Ober- und Unterseite
vergütet,
was zu einer vollständigen
Freisetzung der Faserspannungen führt, während das Material im gedrückten Zustand ist.
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Beschreibung
einer veränderten
Ausführungsform
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In 6 wird
ein ähnlicher
Typ einer Verdichtungsvorrichtung wie der in 1 beschriebene nach dem Stand der Technik
gezeigt, wobei mit 2' und 4' bezeichnete
Walzen mit beweglichen Flächen
gezeigt werden und so wirken, dass das Textil W in eine Stopfkammer 13' hinein und
aus ihr heraus bewegt wird. Die Kammer ist zwischen den beweglichen
Walzen 2' und 4' und einer Sperreinrichtung
ausgebildet, die eine Verlängerung
oder Spitze 10' einschließt, die mit
einer unteren Verlängerung 14 zusammenwirkt, um
die Kam mer 15'' zu gestalten.
Von der Kammer 15'' wird Textil
W durch das Wirken der Walze 4' herausbewegt.
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Die Wirkungen der von den drückenden Schrumpfkräften verursachten
Durchbiegungen können
auch in dem in 6 gezeigten
Typ der Vorrichtung offensichtlich werden und die Einrichtung zur Verringerung
der Durchbiegung, wie in 5 gezeigt und
hier beschrieben, ist offensichtlich wie oben erläutert nützlich.
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Aus dem Obigen wird deutlich, dass
ein Vorteil der hier offen gelegten Vorrichtung darin besteht, dass
eine Verdichtung eines breiteren Spektrums von Textilien möglich wird,
indem die Größe des durch
die Flügel
der Sperreinrichtung und den Walzen der Einheit ausgebildeten Zwischenraums
oder Durchlasses gesteuert werden kann. Diese Steuerung ist von
besonderem Nutzen, wenn die durch den Walzentyp mit kleinerem Durchmesser
erzielten Vorteile genutzt werden sollen. Solche Walzen besitzen einen
Durchmesser, der weniger als das Zehnfache der Länge der Rollenseite beträgt.
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Um die Schrumpfkapazität der hier
betrachteten Vorrichtung nach dem Stand der Technik zu erhöhen, ist
eine mit 80 bezeichnete Einwirkklingenbaugruppe in schematischer
Form gezeigt und die Klinge 81 ist eingeführt, um
mit der Sperreinrichtung zusammenzuwirken und den Durchfluss des
Gewebematerials oder Textils in die und aus der Stopfkammer zu erleichtern.
Die Einwirkklinge bewirkt die Führung
des durchfließenden
Textils in seiner beabsichtigten Bahn.