纤维的喂入装置及方法

专利名称：纤维的喂入装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种为纺织机械，特別是梳理机喂入纤维束或已开松 纤维的喂入装置，该纤维或纤维束可以由气动传输装置供给，所述 喂入装置具有第一上竖直纤维滑道，其将纤维或纤维束提供给辊以 对纤维进行开松，以及下纤维滑道，其接收从辊释放出的纤维并且 在纤维滑道的底端借助卸料辊将纤维层排出。本发明还涉及一种为 纺织机械喂入纤维的方法。
背景技术：
在这些类型的喂入装置中，提供给下游纺织机械的纤维层在纵向 上和横向上都应该具有高度的均匀性。这些类型的装置的主要问题 是，需要确保在滑道上部从输送气流中脱离的纤维在滑道的宽度方 向及纵向上以均匀的密度分布。从欧洲专利EP 0 972 866中已知一种设置在喂入装置下游的由 分段辊组成的均衡装置。该均衡装置中的辊段以不同速度旋转。控 制所述每个辊段的速度所遇到的问题是，当辊中的 一 个辊段高速旋 转时，由于不能从后面提供足够的新鲜材料以进行补偿，因此会形 成细斑。发明内容本发明的目的在于，提供一种用于供给已开松纤维或纤维束的喂 入装置和方法，能够使排出纤维层的重量变化最小化并能消除其波 动。本发明有益地设置为，上滑道的底端将纤维供给到具有多个进口 曲板段的分段进口曲板，所述分段进口曲板与被分为若干辊段的针布包裹的第 一 分段辊配合，其中该分段辊的转矩可以分另"J地改变， 并且进口曲板段和与之配属的辊段之间的间隙宽度可以逐段调节或 改变。本发明可以消除纤维层的纤维密度的短波变化，从而使纤维层在 纵向均匀性很高，因此横向密度也可以高度一致。与辊段相对的进口曲板段可以设置在固定位置上，并且每段都可 以与转矩可控的独立辊段中的 一 个配合。可以为每个辊段设定不同 的转矩，其中进口曲板段和与之配属的辊段之间的间隙宽度也可以单独调节。例如，夕卜侧段的间隙可以比内侧段的间隙宽约lmm。由 于 一 个辊段能够传输的转矩的最大值是有限的，因此转矩控制可以 平衡纤维束在纵向上的密度变化。因此，当供给的纤维密度变得太 高时，将会超出辊段的预设转矩极限，该段会减速并因此输送较少 的纤维，从而使纵向密度均匀。采用这种方法，可以在上滑道底端 在横向上平衡纤维密度，这会使纵向上的纤维密度变得均匀。辊段的长度通常等于与之相对的进口曲板段的长度。进口曲板段的分段可以比辊段分得更细。第 一辊可以由等长的辊段构成。还可以提供下面的测量方法在所述进口曲^反的端部形成有第一 压缩区；第一辊将纤维层传送给针布包裹的第二辊，该第二辊的转 向与第一辊相同，其圆周速度等于或低于第一辊的圆周速度；并且 在第二辊上设有护罩，该护罩与第二辊之间的距离沿第二辊的转向 减小。在进口曲板的端部形成第一压缩区以及在第二辊的端部形成第 二压缩区可以使纤维层在纵向和横向上进一步压实和均匀化。第二 压缩区防止纤维束在压实之后再次开松。第二辊优选在护罩端部将压实的纤维束传送给快速旋转的第三 辊，该第三辊将压实的纤维层卸放到下滑道。快速旋转的第三辊可以再次开松已压实的纤维层，并且将其投入 下滑道，优选在该处以指向辊的周线的气流促使纤维从快速旋转辊上脱离。可以使快速旋转的第三辊相对于前两个辊反向旋转以梳理粗纤 维或长纤维，而使快速旋转的第三辊与前两个辊同向旋转以梳理短 纤维。三辊。在快速旋转的第三辊的各侧，沿着滑道的横向延伸跨过滑道 宽度的气道指向快速旋转的第三辊的切向，其中，可以根据该快速 旋转第三辊的转向阻断其中一个或另一个气道。因此可以在纤维的分离点处为快速旋转辊提供气流，从而促进纤 维从快速旋转的第三辊上分离。特别地，在快速旋转的第三辊的下方设置摆动导板。该板可以根 据快速旋转第三辊的转向而转换位置从而引导气流，也就是说，气 流沿着快速旋转的第三辊以与该辊转向相同的方向流动。快速旋转的第三辊和前两个辊都可以设置为装有针的辊或覆盖 有针布。优选将第 一 辊的辊段支承在公共轴上，并且离合器将可变调节的 转矩传输给所述的辊段。该离合器可以为磁滞离合器，并且可以通过改变相对的离合器元 件间的距离来调节该离合器所能传输的转矩值。每个辊段都可以选择性地具有其各自的内电机驱动器，该驱动器 的转矩可调。可以通过逐段测定每单位面积上卸放纤维层的重量来控制传输 给辊段的转矩，和/或通过测量位于第三辊下游的下滑道内的材料装 载程度以对所述转矩进行控制。在 一个示范性实施例中，卸料辊将纤维层传送到受抽吸装置作用 的筛网带上。下纤维滑道可以包括安装有压实用的摆动装置的滑道壁。 也可以选择或者另外在摆动导板内安装摆动装置。提供给快速旋转第三辊的气流可以由从上纤维滑道分支出来的输送气体构成。作为可选方案，气流也可以由外部提供的压缩空气构成。下纤维 滑道的滑道壁是透气的。进口曲板段和与之配属的辊段之间的间隙宽度可以逐段地固定 设置。第 一辊的辊轴转速可以远大于第二辊的辊轴转速。 因此，第一压缩区内的压缩效果得到加强。第二辊的圓周速度约为5-30m/min,优选15-25m/min。 第三辊的圆周速度至少约为600m/min，优选800-1200m/min。 本发明的用于为纺织机械供给纤维或纤维束的方法，包括在传输 气流中将纤维传输给纤维滑道，在纤维滑道中分离出气流(即分出 部分气流)并在纤维滑道中压实该纤维或纤维束，借助于若干辊将 所述纤维或纤维束开松，在该纤维滑道的底端将该纤维层排出，并 且进一步在延伸跨过纤维滑道宽度的若干辊段中将纤维或纤维束分 段地开松，从而使排出的纤维层具有均匀的或预定的截面形状。 进口曲板段的宽度可以由相对辊的轴向相邻辊段的宽度决定。 辊段和/或进口曲板段可以再细分，特别是在其边缘处进行细分。 可以通过单独控制每个辊段的转矩进行分段的开松处理。 也可将辊段和与该辊段相对设置的进口曲4反的对应进口曲板段 之间的间隙设置成固定宽度以实现分段的开松处理。


下面参照附图对本发明的示范性实施例进行详细说明。图1表示本发明的第一个示范性实施例，该运行模式适于处理短纤维；图2表示图l的示范性实施例，该运行模式适于处理粗纤维和长纤维；图3表示图2的示范性实施例的变型，其中具有较大容量的下滑图4表示根据图2的示范性实施例，其中设置有不带抽吸装置的 循环传送带；图5表示提供有压缩空气的一个示范性实施例；图6表示该喂入装置的俯视图；图7表示分段辊以及分段进口曲板的示意图；图8表示位于纤维层的输出口处设置有多个测量单元的称重台；以及图9表示根据称重台的测量单元提供的测量值对辊段进行控制 的控制装置的示意图。
具体实施方式
图1表示为下游纺织机械喂入纤维束或已开松纤维的喂入装置 1 ，所述纺织机械特别是梳理机或位于下游的机械固化或热固化装 置。如图1和图6所示，通过气动纤维输送装置2将纤维束提供给 第 一 上竖直纤维滑道4,随后借助于例如梳状滑道壁元件将输送空气 38从运送纤维的空气流中分离出来，从而使纤维束可以在上纤维滑 道4中聚集，并且在进入上纤维滑道4的底端时密度升高。在上纤 维滑道的底端5处，将纤维束送入若干辊6、 8、 IO中以便将该纤维 束开松，随后所述纤维束在下纤维滑道12处聚集。在纤维滑道12 的底端，卸料辊14输出纤维层。在示范性实施例1至3中，纤维层 附着在受到抽吸装置50作用的筛网带上，或者也可以如图4至图6 所示附着在没有抽吸装置的循环带51上。可以放掉一部分分离的输 送空气38，但至少有一些可以用做使纤维从辊10上分离的气流40、 42，所述辊IO将纤维卸放到下纤维滑道12中。在图1中所示的示范性实施例中，共示出了三个辊6、 8和10。 显然也可以仅设置两个辊6和10，其中快速旋转的辊10直接与第一 辊6配合4吏用。从上纤维滑道4的底端5接收纤维束的第 一辊6被划分成若干辊 段30、 32和34,详见图7。分段辊6与分段进口曲板18配合使用，所述分段进口曲板18优选具有相同的区段划分。朝向边缘的分段可 以较细，也就是说靠近纤维层边缘的区段的长度可以小于中间区段 的长度。不过，在纤维层的宽度上设置等长的辊段一一可能为九个 辊段——而仅减小靠近边缘的进口曲板段的长度就已经足够了 。可 以限定每个辊段30、 32和34的最大转矩，可以根据在快速旋转辊 10下游测得的纵向及横向上的密度分布以可控的方式改变该最大转 矩。由于对各个辊段30、 32、 34的转矩的可变控制，可以通过控制 供给到上纤维滑道4端部的纤维量，消除特别是横向和纵向上的短 波波动。不同的进口曲拓J殳20、 22、 24和与之配属的辊段30、 32、 34 之间的间隙宽度优选是逐段地固定设置的。在进口曲板18的端部设有第一压缩区，该压缩区也有助于纤维 在纵向和横向上的均匀分布。在该压缩区的下游处，由第一辊6形 成的纤维层转移到针布包裹的第二辊8上，该辊8与第一辊6同向 旋转，并且圆周速度与第一辊6的圆周速度相同或略低。在这样的 圆周速度下，可以加强压缩效果。第二辊8上设有护罩，如图1中所示，该护罩形成一个间隙，所 述间隙的宽度沿第二辊8的旋转方向逐渐减小。由此形成新的压缩 区，纤维层在所述新压缩区的端部转移到快速旋转的第三辊10上。 因此，纤维再次开松并且经分离进入下滑道12,也因此进入气流42, 该气流42优选从输送气流3 8中分离出来并且被输送到下滑道12处。气流42被引导沿切向经过快速旋转的辊10以承载分离出的纤 维。下滑道12的下滑道壁设计成透气性气的。其例如具有梳状装置 60,以放走部分不需要的气流42。根据快速旋转辊10的转向，由摆 动导板44切断部分下滑道12。图1与图2对照地示出了优选为楔形的摆动导板44的位置是如 何随着快速旋转辊10的转向变化而变化的。也可以由调节过的空气、优选压缩空气代替输送气流38以构成 气流40、 42。由快速旋转辊10送入下滑道12的纤维在纤维滑道的下部聚集， 并且由卸料辊14铺》文在筛网带50上，所述筛网带50从其下方受到 抽吸装置的作用。转向导辊58引导循环篩网带50。转向导辊58之一和一个支承 导辊62与卸料辊14相对设置，其中在转向导辊58与支承导辊62 之间保持沿纤维滑道宽度方向延伸的间隙，从而能够将气流抽离。 由抽风机56产生必需的真空。在一定条件下，当气流40或42提供 的空气量与风机56抽离的空气量相当时，可以省略滑道壁上的排气 装置60。安装在筛网带50下方并且通向抽风机56的抽吸风道(未 示出)在喂入装置1的宽度上形成均匀的真空。所述真空可以在很 大程度上促使湿气从经调节的空气中转移到纤维层上。由筛网带50或其他传送装置供应给下一个机器的纤维层54铺设 在筛网带50上。在图l所示的示范性实施例中，第三快速旋转辊10的转向与前 两个辊6和8的转向相同。在这种i殳置下可以处理短纤维。快速旋转辊10的圆周速度约大于600m/min,优选800-1200m/min 左右，如1000m/min,而第二辊8的圓周速度为10-30m/min,优选 20m/min左右。辊段30、 32、 34或进口曲板段20、 22、 23的宽度优选250mm 左右。然而，显然各,殳也可以是在例如150-400mm范围内的其它宽 度，并且各段之间的宽度也可以不同。图2表示为用于长绒纤维或开松不太大的纤维的运行模式。在这 种情况下，快速旋转辊10的旋转方向与前两个辊6和8的旋转方向 相反。此时摆动导板44将下滑道12的右部阻断。当这些辊的周向 表面沿相同的方向运动时，纤维从作为进口辊的第二辊8排出，因 此，不是沿着护罩28的边缘被去除。图3表示与图2类似的运行模式，不过此时位于快速旋转辊10 下方的摆动导板44小得多，从而使下纤维滑道12聚集纤维的容量 较大。摆动导板44可自由转动地安装，从而使快速旋转辊10能够从一种模式转换到另一种模式。图4表示了一种示范性实施例，其中安装在卸料辊14下方的是 循环带51,而不是下方受到抽吸装置作用的筛网带。从这个示范性实施例中也可以看出，在下滑道12的滑道壁46、 48上可以设置摆动装置52,其中根据摆动导板44的位置对摆动装 置之一进行操作。也可以选择或另外在摆动导板44内部安装一个摆动装置。显然这个可选实施例也可以应用在图l至图3中所示的示范性实 施例中。这个示范性的实施例与前述实施例的不同之处在于，气流40(也 可以是气流4 2 )不是来自输送空气3 8 ，而是由独立供应的气流组成， 如注入的压缩空气流，优选调节过的压缩空气。此时将输送空气38 排出。在下滑道12的滑道壁46、 48上设置有例如为排气梳形式的 排气装置60 (图4中未示出，请参见图1-3)。图7表示第一分段辊8的横截面图，所述第一分段辊8具有公共 的中空轴36,在轴上对应每节辊段安装有定子37、 38、 39。定子通 过离合器31驱动辊段30、 32、 34的转子，优选磁滞离合器。中空 轴36例如由电机72驱动。通过能够传递可限定并可控扭矩的离合器31，将力传递给支承 在滚珠轴承37上的辊段30、 32、 34。在本示例性实施例中，离合器为磁滞离合器，其转矩的大小取决 于离合器元件33与35之间的可变间隙宽度C。磁滞离合器无接触并无磨损地工作，从而可以根据施加在辊段 30、 32、 34上的转矩大小，自动得到中空轴36与辊段30、 32、 34 之间的速度比。该转矩由位于进口曲板18端部的第一压缩区内的纤维的弹性系 数决定。因此当设置同样大小的转矩并且纤维混纺物的物理属性相 同时，可以确保自动调整各分段辊6上每段的实际圆周速度可以， 从而使纤维量均匀。可以在任何时候由上纤维滑道4供给所需纤维的量。因此可以消除在纤维层重量上产生的变动。也可以用具有由电力产生的磁场的涡流离合器代替磁滞离合器。作为转矩可控离合器的另一个选择，可以在每段辊30、 32、 34 内设置内电机，该内电机能够以转矩可控的方式起到与磁滞离合器 同样的作用。这个附加的可选方案在于使用外转子电机，其中，用固定轴代替 图7中的中空轴36，并且用外转子电机代替离合器31,在该外转子 电机中，定子安装在轴上，并且转子围绕该定子转动。该外转子电 机以转矩受控的方式与离合器31起同样的作用。不管是使用离合器还是电机，都可以在定子与转子之间设置速度 监测装置41。该监测装置与用于控制辊段转矩的控制单元70相连。图8表示纤维层54从喂入装置排放到循环带50或51上的俯视 图，所述循环带50或51具有下游称重台72,所述下游称重台72 配备有若干个、例如九个相邻的测量单元74,可以借助该测量单元 测量每单位面积上排放的纤维层的重量。将测量信号发送给用于调 节辊段30、 32、 34转矩的控制单元，所述辊段的数量和宽度优选与 测量单元74的数量和宽度对应。图9表示为根据测量信号控制辊段的自动转矩控制装置简图，其 中的测量信号来自测量单元74并发送给用于控制辊段的控制单元。
权利要求
1.一种用于为纺织机械，特别是梳理机喂入纤维束或已开松纤维的喂入装置(1)，该纤维束或已开松纤维可以由气动纤维输送装置(2)供给，所述喂入装置(1)包括第一上竖直纤维滑道(4)，其将纤维或纤维束提供给至少一个用于将纤维开松的辊(6，8，10)组件，以及下纤维滑道(12)，其接收从至少一个辊(6，8，10)组件释放出的纤维并且在下纤维滑道(12)的底端通过卸料辊(14)将纤维层排出，分段进口曲板(18)，其具有多个进口曲板段(20，22，24)，所述进口曲板段(20、22、24)与辊组件中的针布包裹的第一分段辊(6)相配合，所述第一辊(6)被划分为若干辊段(30，32，34)，其特征在于，所述辊段(30，32，34)的转矩可以分别控制，并且进口曲板段(20，22，24)和与之相对的辊段(30，32，34)之间的间隙宽度可以逐段进行调节。
2. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，所述辊段(30, 32， 34)的长度等于与之相对的进口曲板段(20, 22， 24)的长度。
3. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，所述进口曲 板段(20， 22, 24)的分段比辊段(30， 32, 34 )更细。
4. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，所述第一棍 (6)由等长的辊段(30, 32， 34)构成。
5. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于， —在所述进口曲板(18)的端部形成有第一压缩区；-所述第一辊(6)将纤维束传送给该组件中针布包裹的第二辊 (8),该第二辊(8)的转向与第一辊(6)的转向相同，并且其圆 周速度等于或低于第一辊的圆周速度；并且—第二辊(8)上设有护罩(28)，该护罩(28)与第二辊(8) 之间的距离沿第二辊(8)的转向而减小。
6. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，进一步包括所述组件中的快速旋转辊(10),其用于将压实的纤维束排放入下 滑道(12)。
7. 根据权利要求6所述的喂入装置，其特征在于，所述第二辊 (8)在护罩(28)端部将压实纤维束传送给快速旋转辊(10)。
8. 根据权利要求6所述的喂入装置，其特征在于，所述快速旋 转辊(10)为装有针的辊或针布包裹的辊。
9. 根据权利要求6所述的喂入装置，其特征在于，可以在纤维 分离点处将气流(40, 42 )供给快速旋转辊(10),以便将纤维从 快速旋转辊(10)上分离。
10. 根据权利要求6所述的喂入装置，其特征在于，在快速旋转 辊(10)的下方，摆动导板(44)可以与快速旋转辊(10)的可变 化的转向一致地在两股气流(40， 42)之间转换，从而使该气流沿 快速旋转辊(10)以与辊的转动方向相同的方向流动。
11. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，所述第一棍 (6)的辊段(30， 32， 34)支承在公共轴上，离合器将可调转矩传送给所述辊段(30， 32, 34 )。
12. 根据权利要求11所述的喂入装置，其特征在于，所述离合 器由磁滞离合器构成，可以通过相对的离合器元件间的距离调节离 合器所传送的转矩。
13. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，每个辊段(30, 32, 34 )都装有转矩可调的内部驱动器。
14. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，可以通过以 段为基础测定每单位面积内卸放纤维层的重量来控制传送给辊段(30， 32, 34 )的转矩，或者通过对下纤维滑道(12)的装载程度 的测定控制所述转矩。
15. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，卸料辊(14) 将纤维层(54)传输到受抽吸装置(50)作用的筛网带上。
16. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，所述下纤维 滑道(12)具有滑道壁(46, 48 )，该滑道壁上设有用于压实处理的摆动装置(52)。
17.根据权利要求10所述的喂入装置，其特征在于，所述摆动 导板(44)具有摆动装置(52)。
18. 根据权利要求9所述的喂入装置，其特征在于，所述气流(40， 42)由从上纤维滑道(4)分支出来的输送空气(38)构成。
19. 根据权利要求9所述的喂入装置，其特征在于，所述气流(4 0 ， 42)由外部供应的压缩空气构成。
20. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，所述下纤维 滑道(12)具有透气性的滑道壁(46， 48)。
21. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，进一步包括 所述组件中的第二辊(8)，其中第一辊(6)的辊轴转速远远大于 第二辊(8)的辊轴转速。
22. 根据权利要求1所述的喂入装置，其特征在于，设有监测辊 段(30， 32， 34)转速的转速测量装置(41)。
23. 根据权利要求21所述的喂入装置，其特征在于，所述第二 辊(8)的圆周速度为5-30m/min,优选15-25m/min。
24. 根据权利要求6所述的喂入装置，其特征在于，所述快速旋 转辊(10)的圆周速度至少为600m/min,优选800-1200m/min。
25. —种为纺织机械供给纤维或纤维束的方法，包括以下步骤 —在传输气流(38)中将纤维传输给上纤维滑道(4),—在上纤维滑道(4)中从传输气流(38)中分离出气体，并将 该纤维或纤维束压实，-借助于至少一个辊(6, 8, 10)的组件将所述纤维或纤维束开 松，并且--在下纤维滑道(12)的底端将该纤维层排出，其特征在于，所述开松步骤包括，通过独立地控制第一辊(6)的轴向相邻的辊段(30, 32， 34)的转矩，在延伸跨过上纤维滑道 (4)宽度的若干辊段中将纤维或纤维束分段地开松，从而形成具有均匀的或预定的截面形状的纤维层。
26. 根据权利要求25的方法，其特征在于，所述分段开松过程 也可以借助将辊段(30， 32， 34)和与之相对的进口曲板(18)的 进口曲板段(20， 22， 24)之间的间隙设置成固定宽度实现。
27. 根据权利要求25的方法，其特征在于，在第一辊(6)的出 口形成第一压缩区，将离开第一辊(6)的纤维层传送到针布包裹的 第二辊(8)上，所述第二辊以等于或低于第一辊(6)的圆周速度 与第一辊(6)同向旋转。
28. 根据权利要求27的方法，其特征在于，将已压实的纤维束 传送到位于第二辊(8)的压缩区端部的快速旋转辊(10)上。
29. 根据权利要求28的方法，其特征在于，对所述快速旋转辊 (10)进行操作以使其在用于梳理粗纤维或长纤维时相对于前两个辊(6， 8)反向旋转，而用于梳理短纤维时与前两个辊(6, 8)同 向旋转。
30. 根据权利要求28的方法，其特征在于，在纤维的分离点处 为快速旋转辊(10)提供气流(40， 42)，从而使纤维从快速旋转 辊(10)上分离。
31. 根据权利要求25的方法，其特征在于，根据逐段测量每单 位面积上排放的纤维层的重量控制传送给辊段(30, 32, 34 )的转 矩。
32. 根据权利要求25的方法，其特征在于，在纤维滑道(12) 的出口处将纤维层传送到受抽吸装置(50)作用的筛网带上。
全文摘要
本发明提供一种为纺织机械，特别是为梳理机喂入纤维束或已开松纤维的喂入装置(1)，包括第一上竖直纤维滑道(4)，其将纤维或纤维束提供给辊(6，8，10)以将纤维开松，以及下游纤维滑道(12)，其接收从辊(6，8，10)释放出的纤维并且通过卸料辊(14)在纤维滑道(12)的底端将纤维层排出。喂入装置(1)还包括分段进口曲板(18)，其具有多个进口曲板段(20，22，24)，所述进口曲板段(20，22，24)与针布包裹的第一分段辊(6)配合使用，所述第一辊(6)被划分为若干辊段(30，32，34)，其中，所述辊段(30，32，34)的转矩可以分别控制，并且进口曲板段(20，22，24)和配属的辊段(30，32，34)之间的间隙宽度可以逐段进行调节。
文档编号D01G23/00GK101333708SQ200810126530
公开日2008年12月31日 申请日期2008年6月24日 优先权日2007年6月25日
发明者海因茨·沃纳·瑙曼·布格哈特, 罗伯特·坎普拉斯, 西格弗里德·伯恩哈特 申请人:奥斯卡迪罗机械制造公司