JP5290640B2 - 紡織繊維を有する繊維束を特にコーミングのために繊維分類または繊維選択する装置 - Google Patents

Description

本発明は、繊維分類デバイス、特にコーミング・デバイスに対して供給手段によって供給される紡織繊維を有する繊維束を特にコーミングのために繊維分類または繊維選択する装置であって、繊維束の自由端から所定の距離の所で繊維束を挟持する挟持デバイスが設けられ、例えば、短い繊維、ネップ、ごみなどの、挟持されていない構成要素を自由端からゆるめ、除去するために、繊維束の挟持部位から自由端にコーミング作用を生じさせる機械的手段が設けられ、コーミングされた繊維材料を除去するために、スライバ形成要素を備える少なくとも１つの取出し手段が設けられ、スライバ形成要素の下流が牽伸システムとなっている装置に関する。

実際に、コーミング機械は、綿繊維または羊毛繊維をそれに含まれる天然の夾雑物から分離し、繊維スライバの繊維を平行にするのに用いられている。その目的のために、「繊維タフト」として知られている一定の部分長さの繊維が、ジョーの前方に突出する様に、事前に準備された繊維束がニッパ装置のジョーの間に挟持される。ニードル針布または歯付き針布によってコーミング・セグメントで満たされた回転式のコーミング・ローラのコーミング・セグメントにより、この繊維タフトはコーミングされてきれいにされる。取出しデバイスは、通常、互いに逆方向に回転する２個のローラから成り、これらのローラによって、コーミングされた繊維タフトが把持されて前方に搬送される。公知の綿コーミング工程は不連続工程である。ニップ動作中に、全てのアセンブリおよびそれらの駆動手段およびギヤは、加速、減速され、また、ある場合には繰り返し反転させられる。大きなニップ速度は、大きな加速を結果としてもたらす。特に、ニッパの運動、ニッパの移動のためのギヤの運動、剥ぎ取りローラのピルグリムステップ運動のためのギヤの運動の結果として、大きな加速力が引き起こされる。引き起こされる力および応力は、ニップ速度が大きいほど大きくなる。公知のフラット・コーミング機械は、そのニップ速度により性能限界に達し、それによって、生産性の向上が妨げられている。さらに、不連続な動作様式によれば機械全体に振動が引き起こされ、それによって、動的な交互応力が発生する。

特許文献１には、例えば、８つのコーミングヘッドが同時に順々に動作するコーミング機械が開示されている。それらのコーミングヘッドは、コーミングヘッドに隣接して配置された側部駆動手段によって駆動され、側部駆動手段は、縦方向シャフトによって、コーミングヘッドの個々の要素に、それらを駆動できるように連結されたギアユニットを有している。個々のコーミングヘッドで形成された繊維スライバは、次の牽伸システムへと搬送テーブル上を順に移送され、牽伸システムで牽伸され、その後、共通のコーミング機械スライバを形成するように組み合わされる。その後、牽伸システムで作製された繊維スライバは、ファンネルホイール（巻取器プレート）によってケンス内に堆積させられる。コーミング機械の複数のコーミングヘッドの各々は、送給デバイス、ピボット運動可能に取り付けられ定位置に配置されたニッパアセンブリ、ピボット運動可能に取り付けられ定位置に配置されたニッパアセンブリ、回転可能に取り付けられ、ニッパアセンブリによって供給された繊維タフトをコーミングするためのコームセグメントを有するサーキュラーコーム、トップコーム、および、定位置に配置され、コーミングされた繊維束をニッパアセンブリから剥ぎ取るための剥ぎ取り装置を有している。ここでは、ニッパアセンブリに供給されるラップリボンは、送給シリンダを介して剥ぎ取りローラ対に送給されている。開かれたニッパから突出する繊維タフトが、コーミングされたスライバウェブまたは繊維ウェブの後端上に通され、そこで、剥ぎ取りローラの前方への運動によって、剥ぎ取りローラの挟持ニップに入る。ラップリボンの保持力によって、またはニッパによって保持されていない繊維は、ラップリボンの構成物から剥ぎ取られる。この剥ぎ取り動作中に、繊維タフトは、付加的に、トップコームの針によって引っ張られる。トップコームは、剥ぎ取られた繊維束の後方部分をコーミングして取り出し、ネップ、不純物なども引き止める。構造的な条件として、可動なニッパアセンブリと可動な剥ぎ取りローラの間に空間を必要とするトップコームは、それに空気を吹き付けることによって定常的に清掃しておく必要がある。繊維束へと突き通し、繊維束から取り除くために、トップコームは、駆動する必要がある。最後に、ガタガタ動くこの部位への清掃効果は、最適なものではない。ラップリボンと、剥ぎ取りローラの剥ぎ取り速度との速度差のために、剥ぎ取られる繊維タフトは、特定の長さに引き出される。剥ぎ取りローラ対に続いているのは案内ローラ対である。この剥ぎ取り動作中、剥ぎ取られる、または引き出される繊維束の先行端は、繊維ウェブの後続端と重ねられ、または二重にされる。剥ぎ取り動作と継ぎ合わせ動作が終わると直ぐに、ニッパは後方位置に戻り、この後方位置では、ニッパは閉じ、コーミングを行うために、繊維束タフトが、ニッパからサーキュラーコームのコームセグメントへと突出させられる。ここで、ニッパアセンブリがその前方位置に元通りに戻る前に、剥ぎ取りローラと案内ローラは反転動作を行い、それによって、繊維ウェブの後続端が、特定の量だけ後方に移動させられる。これは、継ぎ合わせ動作のために必要な重なりを実現するために必要である。このようにして、繊維材料の機械的なコーミングが行われる。このコーミング機械の不都合は、特に、必要な装備が多量であり、また、時間当たりの製造速度が低いことである。全部で８つの送給デバイス、定位置の８つのニッパアセンブリ、コームセグメントを備える８つのサーキュラーコーム、８つのトップコーム、および８つの剥ぎ取りデバイスを有する８つの個別のコーミングヘッドが設けられている。特別な問題は、コーミングヘッドの、不連続な動作の仕方にある。追加の不都合が、大きな質量の加速、および反転運動の結果として生じ、その結果は、動作速度を高くすることが不可能であるということである。最後に、機械の相当の振動が、コーミングされたスライバの堆積に不均一性を生じさせるという結果を生じさせる。さらに、隔たり、すなわち、下側ニッパ板のニッパリップと、剥ぎ取りシリンダの挟持点との間の距離が、構造的および空間的に制限される。剥ぎ取りローラと、繊維束を搬出する案内ローラの回転速度は、上流の遅いコーミング工程に合わせられ、それによって制限される。他の不都合は、各繊維束が、剥ぎ取りローラ対によって、続いて案内ローラ対によって挟持され搬送されることである。剥ぎ取りローラの回転のために、挟持点は、連続的に変化し、すなわち、挟持を行うローラと繊維束との間で連続的な相対運動が生じる。全ての繊維束は、定位置の１つの剥ぎ取りローラ対と、定位置の１つの案内ローラ対を続いて通過しなければならず、それによって、製造速度にさらに大幅な制限が生じさせられる。個々のコーミングヘッドで作製された繊維スライバＦは、より具体的には示されていないデバイスによって、搬送テーブルＴ上に送り出され、続いて配置された次の牽伸システムＳに搬送される。繊維スライバは、牽伸システムＳにおいて牽伸され、続いて、共通のコーミング繊維スライバＦＢを形成するように組み合わされる。牽伸システムへの搬送テーブル上での８つの繊維スライバの搬送速度は、上流の遅いコーミング工程に合わせられ、これによって制限され、すなわち、比較的遅い速度で進行する。特に、８つの繊維スライバにむらを生じさせることなく、速い、大幅に高くなった搬送速度を実現することは、この搬送デバイスでは不可能である。

欧州特許出願公開第１５８６６８２号明細書

したがって、本発明の基礎となる課題は、上述の不都合を回避し、特に、時間当たりの製造量（生産性）を大幅に増やし、改善されたコーマ・スライバを容易に得ることができる、冒頭に記載した種類の装置を提供することにある。

上記の課題は、請求項１の特徴とする構成によって解決される。
すなわち、１番目の発明によれば、繊維分類デバイスに対して供給手段によって供給される紡織繊維を有する繊維束を繊維分類または繊維選択する装置であって、前記繊維束の自由端から所定の距離の所で前記繊維束を挟持する挟持デバイスが設けられ、挟持されていない構成要素を前記自由端からゆるめ、除去するために、前記繊維束の挟持部位から前記自由端にコーミング作用を生じさせる機械的手段が設けられ、コーミングされた繊維材料を除去するために、スライバ形成要素を備える少なくとも１つの取出し手段が設けられ、スライバ形成要素の下流が牽伸システムとなっている装置において、前記供給手段（８；１０，１１）の下流に、回転可能に取り付けられ、中断することなく高速で回転する少なくとも２つのローラ（１２，１３）が設けられ、該ローラ（１２，１３）には、前記繊維束（１６；３０₁〜３０₃）用の前記挟持デバイス（１８，１９，２０；２１，２２，２３）が設けられ、該挟持デバイス（１８，１９，２０；２１，２２，２３）は、前記ローラの外周の領域に互いに間隔をおいて分布させられており、少なくとも１つの前記スライバ形成要素（２８；２８ａ，２８ｂ；２９，２９ａ，２９ｂ）と前記牽伸システム（５０）の間で、コーミングされた繊維材料（１７；１７ａ，１７ｂ，１７’，１７’’，１７₁）が、断面の幅（ａ）が高さ（ｂ）よりも大きい繊維構造体の形態で存在していることを特徴とする装置が提供される。

コーミングすべき繊維束を、回転する少なくとも２つのローラ上で挟持し移動させる機能を設けることによって、公知の装置とは異なり、大きな質量の加速および反転運動なしで、高い動作速度（ニップ速度）が達成される。特に、動作の仕方が連続的である。２つの高速ローラを用いた場合、時間当たりの製造速度（生産性）が非常に大幅に高められ、これは、以前は、当該技術分野において可能だとは考えられていなかった。さらなる利点は、複数の挟持デバイスを備えるローラの回転運動が、複数の繊維束が単位時間毎に第１のローラに、また、第２のローラに著しく高速に供給されることにつながることである。特に、ローラの高い回転速度によって、製造を大幅に増大させることができる。

繊維束を形成するために、送給ローラによって前方に押される繊維スライバが、一端で挟持デバイスによって挟持され、ターニングロータの回転運動によって剥ぎ取られる。挟持された端部には、短い繊維が含まれ、自由な領域には長い繊維が含まれる。長い繊維が、送給ニップに挟持された繊維材料から分離力によって引き出され、短い繊維は、送給ニップでの保持力によって後に残る。続いて、繊維束がターニングロータからコーミングロータ上に移送されると、繊維束の両端が反転させられる。コーミングロータ上の挟持デバイスは、長い繊維の端部を把持し挟持し、その結果、短い繊維の領域は、挟持デバイスから突き出し、むき出しにされ、したがって、コーミングして除去することができる。

繊維束は、公知の装置とは異なり、複数の挟持デバイスによって保持され、回転によって搬送される。したがって、特定の挟持デバイスでの挟持点は、繊維束が第１または第２のローラにそれぞれ移送されるまで不変に保たれる。挟持デバイスと繊維束との間の相対運動は、繊維束が第１および第２のローラによってそれぞれ把持され、加えて、挟持が完了するまで開始されない。複数の挟持デバイスを、繊維束のために利用可能であるので、特に有利なやり方で、繊維束を第１および第２のローラにそれぞれ順に、単一の供給デバイスの結果として生じる望ましくない時間遅れを生じることなく、迅速に連続して供給することができる。特別な利点は、第１のローラ（ターニングロータ）上に供給された繊維束が連続的に搬送されることである。繊維束、およびこれと協働する挟持要素の速度は同一である。挟持要素は、搬送される繊維材料の方向への運動中に閉じ、開く。少なくとも１つの第２のローラ（コーミングロータ）は、少なくとも１つの第１のローラ（ターニングロータ）の下流に配置されている。本発明による装置によって、大幅に高められた生産性が実現される。他の特別な利点は、スライバの重さが重く（例えば、２０ｋｔｅｘ）、スライバの断面がほぼ円形であり、複数の継ぎ合わせ部があるにもかかわらず、ロータ・コーミング機械の高い最高の動作速度で、作製されたコーミングされた繊維スライバの牽伸が非常に容易に行われることである。繊維構造体が平坦な構成であることによって、それを、牽伸システムの送給ローラのローラニップ内に問題無く導入することができる。特に、牽伸が、特に、牽伸工程中に、繊維が、繊維構造体の２つの縁領域においてもしっかりと把持されることによって、非常に大幅に改善される。繊維構造体の中央領域と２つの縁領域の間での、高さの違いが解消される。下流の牽伸システムの動作速度は、もちろん、高い送給速度に合わせられる。

請求項２から４１は、本発明の有利なさらなる態様を含んでいる。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記繊維分類デバイスは、コーミング・デバイスであり、コーミングのために前記繊維束を繊維分類または繊維選択する。
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記挟持されていない構成要素は、短い繊維、ネップ、またはごみである。
４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記繊維構造体は、平坦なスライバである。
５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明においてコーミングされた繊維材料が、前記取出し手段で、または、前記取出し手段の後で分割され、各部分が前記スライバ形成要素を通過してそれぞれ繊維スライバを形成する。
６番目の発明によれば、５番目の発明において、分割される前記繊維材料は繊維ウェブである。
７番目の発明によれば、５番目または６番目の発明において、前記取出し手段は継ぎ合わせローラである。
８番目の発明によれば、１番目から７番目のいずれかの発明において前記スライバ形成要素と前記牽伸システムの間に、繊維スライバの幅を引き伸ばす装置が設けられている。
９番目の発明によれば、１番目から８番目のいずれかの発明において、コーミングされた繊維材料を、本質的に薄い断面を有する繊維構造体へと形成し直すデバイスが、前記取出し手段の後に設けられている。
１０番目の発明によれば、１番目から９番目のいずれかの発明において、ウェブの分割が、継ぎ合わせローラ上で行われる。
１１番目の発明によれば、１番目から１０番目のいずれかの発明において、ウェブの分割が、継ぎ合わせローラの直ぐ下流で行われる。
１２番目の発明によれば、１番目から１１番目のいずれかの発明において、機械的な手段がウェブの分割に用いられる。
１３番目の発明によれば、１番目から１２番目のいずれかの発明において、空気圧による手段がウェブの分割に用いられる。
１４番目の発明によれば、１番目から１３番目のいずれかの発明において、継ぎ合わせローラが、分離要素を有している。
１５番目の発明によれば、１４番目の発明において、前記分離要素は、前記継ぎ合わせローラ上に取り付けられた分離ブレードである。
１６番目の発明によれば、１番目から１５番目のいずれかの発明において、ウェブの分割後に形成された少なくとも２つの繊維スライバが、前記牽伸システム内へ、そして前記牽伸システム内を通される。
１７番目の発明によれば、１番目から１６番目のいずれかの発明において、繊維スライバが、幅方向に引き伸ばされて、薄い繊維ウェブにされる。
１８番目の発明によれば、１番目から１７番目のいずれかの発明において、湾曲させられた案内手段が、１つまたは複数の繊維スライバの断面に影響を与えるために設けられている。
１９番目の発明によれば、１番目から１８番目のいずれかの発明において、横方向の制限のための要素が、案内手段に結び付けられている。
２０番目の発明によれば、１番目から１９番目のいずれかの発明において、ウェブの幅方向の、少なくとも１つのエクスパンダが、前記牽伸システムの上流に配置されている。
２１番目の発明によれば、１番目から２０番目のいずれかの発明において、案内要素の、繊維構造体との接触面が、凸状に湾曲させられている。
２２番目の発明によれば、１番目から２１番目のいずれかの発明において、接触面が動かされない。
２３番目の発明によれば、１番目から２２番目のいずれかの発明において、接触面が動かされる。
２４番目の発明によれば、１番目から２３番目のいずれかの発明において、前記スライバ形成要素の送り出しローラの円周面の形状が、繊維スライバの幅を引き伸ばすのに用いられる。
２５番目の発明によれば、１番目から２４番目のいずれかの発明において、カレンダローラの円周面の形状が、繊維スライバの幅を引き伸ばすのに用いられる。
２６番目の発明によれば、１番目から２５番目のいずれかの発明において、送り出しローラまたはカレンダローラが、凸状に形成されている。
２７番目の発明によれば、２６番目の発明において、前記送り出しローラまたは前記カレンダローラは、樽型ローラである。
２８番目の発明によれば、１番目から２７番目のいずれかの発明において、前記スライバ形成要素がスライバファンネルを有しており、該スライバファンネルの出口領域から、平坦な繊維構造体が排出される。
２９番目の発明によれば、１番目から２８番目のいずれかの発明において、前記スライバ形成要素がスライバファンネルを有しており、該スライバファンネルの出口領域が、実質的に長方形の断面を有している。
３０番目の発明によれば、１番目から２９番目のいずれかの発明において、スライバファンネルの出口領域が、送り出しローラ間のローラニップ内に配置されている。
３１番目の発明によれば、１番目から３０番目のいずれかの発明において、スライバファンネルを離れる繊維構造体が、実質的に長方形の断面を有している。
３２番目の発明によれば、１番目から３１番目のいずれかの発明において、ウェブファンネルの出口が、縁が鋭くなった構成である。
３３番目の発明によれば、１番目から３２番目のいずれかの発明において、ウェブファンネルの出口が、スロット状の構成である。
３４番目の発明によれば、１番目から３３番目のいずれかの発明において、スロット状の出口が複数の横方向領域に配置されている。
３５番目の発明によれば、１番目から３４番目のいずれかの発明において繊維構造体が、断面が実質的に長方形の状態で、前記牽伸システム内へと、そして前記牽伸システム内を通される。
３６番目の発明によれば、１番目から３５番目のいずれかの発明において、スライバの形成部に続いて、スタッファーボックスが、前記牽伸システムの上流または下流に設けられている。
３７番目の発明によれば、１番目から３６番目のいずれかの発明において、前記繊維構造体のための少なくとも１つの搬送要素が、前記スライバ形成要素と前記牽伸システムの間に設けられている。
３８番目の発明によれば、１番目から３７番目のいずれかの発明において、少なくとも２つの前記取出し手段と、少なくとも２つの前記スライバ形成要素が設けられている。
３９番目の発明によれば、１番目から３８番目のいずれかの発明において、回転可能に取り付けられ、中断することなく高速で回転する少なくとも２つの前記ローラ（１２；１３）は、ターニングロータ（１２）とコーミングロータ（１３）を有する。
４０番目の発明によれば、１番目から３９番目のいずれかの発明において、ターニングロータ（１２）とコーミングロータ（１３）の回転方向が、互いに反対方向（それぞれ１２ａと１３ａ）である。
４１番目の発明によれば、１番目から４０番目のいずれかの発明において、供給された繊維束（３０₁，３０₂）を吸い込むために、少なくとも１つの吸い込みデバイス（３１，３２，３３，３４；３５，３６，３７，３８）が、前記供給手段（８；１０，１１；２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ）による第１の前記ローラ（１２）上への繊維束（３０₁）の移送領域、および、前記第１のローラ（１２）から第２の前記ローラ（１３）上への繊維材料（３０₂）の取出し領域の少なくとも一方で、前記挟持デバイス（１８，１９，２０；２１，２２，２３）に結び付けられている。

コーミングされた繊維材料（繊維ウェブ）は、取出し手段（継ぎ合わせローラ）で、または取出し手段の後で分割するのが好ましく、各部分は、スライバ形成要素を通過してそれぞれ繊維スライバを形成する。ウェブを分割することによって、比較的大きな直径を有する１つの繊維スライバではなく、比較的小さな直径をそれぞれ有する少なくとも２つの繊維スライバが作製される。少なくとも２つの繊維スライバは、比較的平坦で幅の広い繊維構造体を形成する。特に、以下の利点が達成される。
・個々のスライバの重量が、５〜１０ｋｔｅｘの通例の重さに減らされる
・牽伸システムへの各スライバの送給長さが異なることによって継ぎ合わせ点が平坦化され、任意構成として、継ぎ合わせ点間の間隔に適用することができる
・スライバが偏心的な構成であることによって、継ぎ合わせ点が平坦化される
・個々のスライバが、牽伸システムに入る前にダブリングされる
・隣り合った比較的軽量のスライバは、重い単一のスライバよりも、牽伸システムで処理するのが容易である
・スライバを形成するためのファンネルが、機械の横方向に、所望されるように（例えば、外側に、または中央に）配置される。

スライバ形成要素と牽伸システムの間に、繊維スライバの幅を引き伸ばす（広げる）装置を設けるのが好ましい。幅を引き伸ばすことによって、同時に、繊維スライバの高さが縮められ、平坦で幅の広い繊維構造体の構成が得られ、それによって、特に有利に牽伸を行うことが可能になる。

コーミングされた繊維材料を、本質的に薄い断面を有する繊維構造体へと形成し直すデバイスを、取出し手段（継ぎ合わせローラ）の後に設けるのが有利である。特に、出口断面がほぼ長方形のスライバファンネルによって、断面がほぼ円形の繊維スライバを平坦で幅の広い繊維構造体に形成し直すのが容易になる。

以下、図面に示す例示的な実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。

図１によれば、コーミング前処理機１は、スライバが送給されラップを送り出す紡績室機械と、互いに平行に配置された２つの送給テーブル４ａ，４ｂ（クリール）とを有しており、各送給テーブル４ａ，４ｂの下には、繊維スライバ（不図示）を収容する２列のケンス５ａ，５ｂが配置されている。ケンス５ａ，５ｂから引き出された繊維スライバは、方向を変えられた後、コーミング前処理機１の、順に配置された２つの牽伸システム６ａ，６ｂ内を通る。牽伸システム６ａから、形成された繊維スライバウェブが、ウェブ・テーブル７上を案内され、牽伸システム６ｂの出口の所で順に積み上げられ、そこで作製された繊維スライバウェブと一緒に運び出される。牽伸システム６ａ，６ｂによって、いずれにしても、複数の繊維スライバが、ラップを形成するように組み合わされ、一緒に牽伸される。牽伸された複数のラップ（この例では２つのラップを示す）は、順に重ねて配置することによってダブリングされる。このように形成されたラップは、下流のロータ・コーミング機械２の供給デバイス（送給要素）内に直接導入される。繊維材料の流れは中断されない。コーミングされた繊維ウェブは、ロータ・コーミング機械２の出口の所に送り出され、ファンネルを通されてコーマ・スライバ、すなわちコーミングされたスライバを形成し、下流のスライバ堆積デバイス３内に堆積させられる。参照符号Ａは動作方向を示している。

オートレベラ牽伸システム５０（図２参照）を、ロータ・コーミング機械２とスライバ堆積デバイス３との間に配置することができる。それによって、コーマ・スライバが牽伸される。

他の構成によれば、２つ以上のロータ・コーミング機械２が設けられる。例えば、２つのロータ・コーミング機械２ａおよび２ｂがある場合、送り出された２つのコーマ・スライバ１７を、下流のオートレベラ牽伸システム５０に一緒に通し、牽伸された１つのコーマ・スライバとしてスライバ堆積デバイス３内に堆積させることができる。

スライバ堆積デバイス３は、回転式の巻取器ヘッド３ａを有しており、巻取器ヘッド３ａによって、コーマ・スライバをケンス３ｂ内に、または、ケンスなしの繊維スライバ束の形態（不図示）で堆積させることができる。

図２は、送給ローラ１０と送給トラフ１１を備える供給デバイス８を有し、第１のローラ１２（ターニングロータ）、第２のローラ１３（コーミング・ローラ）、取出しローラ１４を備える取出しデバイス９、および回転式カードトップコーミングアセンブリ１５を有するロータ・コーミング機械２を示している。ローラ１０，１２，１３，１４の回転方向が、曲線矢印１０ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａによってそれぞれ示されている。入ってくる繊維ラップが参照符号１６によって示されており、送り出される繊維ウェブが参照符号１７によって示されている。ローラ１０，１２，１３，１４は順に配置されている。矢印Ａは動作方向を示している。

第１のローラ１２には、その外周の領域に、複数の第１の挟持デバイス１８が備えられており、挟持デバイス１８は、ローラ１２の幅を横切って延び（図３参照）、それぞれが上側ニッパ１９（把持要素）と下側ニッパ２０（対向要素）を有している。挟持デバイス１８の、ローラ１２の中心点またはピボット軸線側の一端領域で、各上側ニッパ１９は、ローラ１２に取り付けられたピボット軸受２４ａに回転可能に取り付けられている。下側ニッパ２０は、ローラ１２に、固定されるように、または可動なように取り付けられている。上側ニッパ１９の自由端はローラ１２の外周に面している。上側ニッパ１９と下側ニッパ２０は、繊維束１６，３０₁，３０₂を把持し（挟持し）、また放すことができるように協働する（図１２）。

第２のローラ１３には、その外周の領域に、２つの部分からなる複数の挟持デバイス２１が備えられており、挟持デバイス２１はローラ１３の幅を横切って延び（図３参照）、それぞれが上側ニッパ２２（把持要素）と下側ニッパ２３（対向要素）からなっている。挟持デバイス２１の、ローラ１３の中心点またはピボット軸線側の一端領域で、各上側ニッパ２２は、ローラ１３に取り付けられたピボット軸受２４ｂに回転可能に取り付けられている。下側ニッパ２３は、ローラ１３に、固定されるように、または可動なように取り付けられている。上側ニッパ２２の自由端はローラ１３の外周に面している。上側ニッパ２２と下側ニッパ２３は、繊維束３０₁，３０₂を把持し（挟持し）、また放すことができるように協働する。ローラ１２の場合、ローラ外周周りに、送給ローラ１０と第２のローラ１３の間で挟持デバイス１８が閉じられ（挟持デバイス１８が繊維束（不図示）を一端で挟持する）、第２のローラ１３と送給ローラ１０との間で挟持デバイス１８が開かれる。ローラ１３では、ローラ外周周りに、第１のローラ１２とドッファ１４の間で挟持デバイス２１が閉じられ（挟持デバイス２１が繊維束（不図示）を一端で挟持する）、ドッファ１４と第１のローラ１２との間で挟持デバイス２１が開かれる。参照符号５０は、牽伸システム、例えばオートレベラ牽伸システムを示している。牽伸システム５０は、巻取器ヘッド３ａの上方に配置されるのが有利である。参照符号４５は、被駆動上昇搬送機、例えばコンベヤベルトを示している。上方に傾斜した金属シートなどを搬送の目的で用いることも可能である。

図３によれば、固定された２つのカムディスク２５および２６が設けられており、それらの周りを、第１の挟持デバイス１８を有するローラ１２と、第２の挟持デバイス２１を有するローラ１３が、矢印１２ａおよび１３ａの方向にそれぞれ回転させられる。付勢された上側ニッパ１９および２２が、カムディスク２５，２６の外周とローラ１２，１３の内周面の間の中間空間内に配置されている。カムディスク２５，２６の周りのローラ１２，１３の回転によって、上側ニッパ１９，２２はピボット軸線２４ａ，２４ｂを中心としてそれぞれ回転させられる。このようにして、第１の挟持デバイス１８と第２の挟持デバイス２１の開閉が行われる。

図４Ａによれば、コーミングされた繊維スライバの、送り出しローラ２９ａ，２９ｂから出てくる繊維スライバ１７^*は、直径ｄの、実質的に円形の断面を有している。繊維スライバ１７^*は、自身の弾性のために、ローラニップを過ぎた後に拡大し、すなわち、繊維スライバ１７^*の直径が、スライバファンネル２８の出口の断面に比べて大きくなる。図４Ｂによれば、２つの繊維スライバ１７ａ，１７ｂを有する繊維構造体１７があり、繊維構造体１７の幅ａは、その高さｂよりも大きい。図４Ｂによる繊維構造体１７は、ウェブの分割（図５，６参照）に続いて形成される。図４Ｃによれば、繊維構造体１７は、平坦な２つのスライバ１７’，１７’’から構成されており、幅ａが高さｂより大きい。図４Ｃによる繊維スライバ１７は、ウェブの幅方向のエクスパンダ（図１２参照）によって作製される。図４Ｄによれば、繊維構造体１７は、平坦なスライバ１７₁から構成されており、幅ａが高さｂより大きい。図４Ｄによる繊維構造体１７は、同様に、ウェブの幅方向のエクスパンダ（図１２参照）によって形成することができる。

図５は、ウェブの分割に続く２つの繊維スライバ１７ａ，１７ｂの作製を示している。ドッファローラ１４からのコーミングされた繊維材料は、ほぼ中央で分割され、各部分が、進行方向Ｂに見て、送り出しローラ２９ａ₁，２９ｂ₁および２９ａ₂，２９ｂ₂をそれぞれ備える各スライバファンネル２８ａおよび２８ｂを通過する。その後、繊維スライバ１７ａ，１７ｂは、再び合流させられ、図４Ｂに示す繊維構造体１７を形成する。

図６によれば、円形の２つの開口部を有する静止した案内要素３４が、ドッファローラ１４（継ぎ合わせローラ）の下流に配置されている。案内要素３４に関連して、送り出しローラ対２９ａ₂，２９ｂ₂が、中央に、すなわち、対称的に配置されており、送り出しローラ対２９ａ₁，２９ｂ₁が、横方向にずれて、すなわち、非対称的に配置されている。送り出しローラギア３５が、送り出しローラ対２９ａ₁，２９ｂ₁と２９ａ₂，２９ｂ₂の間に配置されており、これらを一緒に駆動する。各スライバファンネル２８ａおよび２８ｂは、それらの下流に配置された、自身の送り出しローラ対２９ａ₁，２９ｂ₁と２９ａ₂，２９ｂ₂をそれぞれ有している。

図７によれば、共通の送り出しローラ対２９ａ，２９ｂが、２つのスライバファンネル２８ａ，２８ｂの下流に配置されている。

図８によれば、取出しローラ１４（継ぎ合わせローラ）は、中央に配置された分離ブレード３６を有しており、分離ブレード３６によって、ウェブの分割が、継ぎ合わせ工程の間に直接行われる（図５参照）。

図９によれば、（それぞれ方向２９^I，２９^IIに回転する）送り出しローラ２９ａ，２９ｂが、スライバファンネル２８の下流に配置されている。スライバファンネル２８は、動作方向Ａに円錐状に収束するように構成されている。入口領域２８₁の高さｚは、出口領域２８₂の高さｙ（図９Ｂ参照）より大きい。図９Ｂに示すように、出口領域２８₂の幅ｘは、その高さｙより大きい。平坦な出口領域２８₂によって、ファンル２８ａから出てくる繊維構造体１７は、平坦なスライバの形態の平坦な構造にされる。平坦なスライバ１７の２つの縁部の高さｂは、中央領域の高さよりも大きい。このような構造は、送り出しローラ２９ａが溝付きローラの形態になっており、送り出しローラ２９ｂが舌状部付きローラの形態になっている、図１０によるデバイスによっても実現することができる。コーミングされた繊維材料が、スライバファンネル２８を通過し、続いて、ローラ２９ａ，２９ｂの間のローラニップを通過すると、中央領域に比べて厚い両縁部を有する繊維構造体が作製される。したがって、縁の繊維が、牽伸システム５０においてしっかりと把持され、一様な牽伸が行われる。

ウェブの幅方向のエクスパンダ３０の正面図が、図１１に詳細に示されている。ここでは、ウェブの幅方向のエクスパンダ３０は、弾性ロッド３７から形成されており、弾性ロッド３７には、その端部領域Ｅ１およびＥ２に補強部が設けられている。補強部の領域であるこれらの端部領域には、ピン３８ａ，３８ｂがそれぞれ設けられ、ピン３８ａ，３８ｂは、両側で、保持デバイス４０ａ，４０ｂの各スロット３９ａ，３９ｂに嵌っている。各保持デバイスには、横方向の２つのウェブが設けられ、これらのウェブにスロット３９ａ，３９ｂが配置されている。ボルト３８ａ，３８ｂは、両側で、スロット３９ａ，３９ｂを介してウェブを通り抜けている。保持デバイス４０ａ，４０ｂには、さらに、一方で複数のウェブを互いに連結し、他方でナット４１ａ，４１ｂを受け止めるのに用いられている交差部材が設けられている。ナットは、交差部材に固定されるように連結されている。弓状の状態に移行させるために、ねじ付きピン４２ａ，４２ｂが、中央に向かうようにねじられ、それによって、ねじ付きピン４２ａ，４２ｂがそれらの端部で当接しているピン３８ａ，３８ｂが内側に移動させられる。ウェブの幅方向のエクスパンダの断面形状によって選択された曲げ強度のために、ロッドは、一方向にのみ、すなわち、繊維ウェブの搬送方向に対して横方向の平面内でのみ、湾曲することができる。曲率半径Ｒは、ねじ付きピン４２ａ，４２ｂの相応の回転によって調節することができる。この移動中、保持デバイスがハウジングの領域にしっかりと固定され、または取り付けられているので、各保持デバイスのピンは、スロット内を動く。湾曲の半径Ｒの大きさの調節に応じて、案内面４３上を案内される繊維ウェブの幅Ｂに影響を与えることができる。これは、半径Ｒが小さく設定されるほど、繊維ウェブが、発生する張力のために引っぱられ、それによって、幅ａが大きくされることを意味している。矢印Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｋは、ボルト３８ａ，３８ｂが、各スロット３９ａ，３９ｂ内で動かされる方向を示している。

図１２は、送り出しローラ２９ａ，２９ｂ（２９ｂのみが示されている）から出たコーミングされた繊維スライバ１７が、幅の広い繊維構造体を形成するように幅方向に引き伸ばされている平面図を示している。繊維構造体は、湾曲要素３７上に載っている。参照符号４４ａ，４４ｂは、調節可能な横方向の案内部を示しており、これらの案内部は、方向Ｃ，ＤおよびＥ，Ｆにそれぞれ移動可能であり、それによって、繊維構造体１７の幅ａを制限する。

図１３によれば、下流の２つのカレンダローラ２９ａ，２９ｂを備えるスライバファンネル２８がスライバ形成要素としてコンベヤベルト４５と取出しローラ１４の間に配置されている。加圧ローラ２７が取出しローラ１４に結び付けられている。さらに、カレンダローラ６７が、加圧要素として、コンベヤベルト４５の上側案内ローラ４５ｂの近くに設けられている。上側案内ローラ４５ｂと、牽伸システム５０の送給ローラの間には、ウェブの幅方向のエクスパンダ３０が配置されており、エクスパンダ３０の、湾曲させられ研磨されているのが好ましい表面上を、コーミングされた繊維スライバが進行する。コンベヤベルト４５と牽伸システム５０の間に配置された、スライバを幅方向に引き伸ばす装置３０によって、コーミングされた繊維スライバは幅を広げられて、幅ａが高さｂよりも大きい薄い繊維構造体または繊維ウェブにされる。繊維スライバ１７は、続いて、牽伸システム５０内へと案内され、牽伸システム５０内を案内される。

図１４によれば、スライバ堆積デバイス３の上方で牽伸システム５０が鉛直に配置され、ターニングロータ１２とコーミングロータ１３が、上り傾斜を有するように配置された実施形態が提供されている。牽伸システム５０は、取出しローラ１４の下方に配置されている。取出しローラ（時計回りに回転する）に結び付けられているのは、反時計回りに回転するストリッピングローラ２７である。所定の挟持ラインを有するストリッピングローラ２７は、繊維スライバを形成するために、繊維材料を取出しローラ１４から除去し、スライバファンネル２８内へと鉛直下方（方向Ｂ）に案内するために用いられている。牽伸システム５０は、スライバファンネル２８の鉛直下方に配置されている。牽伸システム５０の鉛直下方には、２つの送り出しローラ３２ａ，３２ｂを備えるスライバファンネル３１がある。図１４に示す構成は、３つのボトムローラＩ，ＩＩ，ＩＩＩ（Ｉは、ボトム送り出しローラ、ＩＩはボトム中間ローラ、ＩＩＩはボトム送給ローラ）と、３つのトップローラ５１〜５３から構成されているスリーオーバースリーの牽伸システム５０を示している。繊維スライバ１７の牽伸が牽伸システム５０において行われる。この牽伸は、事前牽伸と主牽伸からなっている。ローラ対５３／ＩＩＩと５２／ＩＩによって、事前牽伸ゾーンが形成され、ローラ対５２／ＩＩと５１／Ｉによって、主牽伸ゾーンが形成されている。ボトム送り出しローラＩは、サーボモータ（不図示）によって駆動される。ボトム送給ローラＩＩＩとボトム中間ローラＩＩは、主モータ（不図示）によってそれぞれ駆動され、したがって、送り出し速度を決めている。ローラＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，５１〜５３の回転方向が、曲線矢印によって示されている。繊維スライバ１７は、牽伸システム内を方向Ａに進行する。スライバを幅方向に引き伸ばす装置３０は、送り出しローラ２９ａ，２９ｂと、牽伸システム５０の送給ローラ対５３／ＩＩＩの間に配置されている。

図１６は、コーミングされた繊維材料を収容するスタッファーボックス４６の模式的側面図である。スタッファーボックス４６は、牽伸システム５０の上流または下流でスライバの形成後に繊維同士の結び付きを強めるために用いることができる。

図１５によれば、回転可能に取り付けられ挟持デバイス１９，２０および２２，２３をそれぞれ有するローラ１２および１３に、吸い込み路５２および５６（吸い込み開口部）がそれぞれ付加的に備えられ、吸い込み路５２，５６は、供給デバイス８とローラ１２の間の送り出し領域、および、ローラ１２と１３の間の送り出し領域で、搬送されている繊維の整列と運動に影響を与える。そのようにして、供給デバイス８から第１のローラ１２上への繊維材料の取り込み、および、第２のローラ１３への送り出しの時間が大幅に短縮され、その結果、ニップ速度を上げることができる、吸い込み開口部５２，５６は、ローラ１２および１３内にそれぞれ配置されており、これらのローラと一緒に回転する。少なくとも１つの吸い込み開口部が、各挟持デバイス１９，２０および２２，２３（ニッパデバイス）に結び付けられている。吸い込み開口部５２，５６は、把持要素（上側ニッパ）と対向要素（下側ニッパ）の間にそれぞれ配置されている。ロータ１２，１３の内部には、減圧領域５３〜５５および５７〜５９が、吸い込み開口部５２，５６の所の吸い込み流によってそれぞれ生成されている。減圧は、流れ発生機械に接続することによって生じさせることができる。個々の吸い込み開口部５２，５６での吸い込み流は、選択された特定の角度位置でのみローラの周面上に作用するように、減圧領域と吸い込み開口部との間で切り替えることができる。切り替えの目的で、開口部５５と５９を相応の角度位置にそれぞれ有する弁または弁パイプ５４，５８を用いることもできる。吸い込み流の解除は、把持要素（上側ニッパ）の運動によって行ってもよい。さらに、減圧領域を、相応の角度位置にのみ配置することも可能である。

加えて、吹き付け空気の流れを、供給デバイス８の領域、および／または、ローラ間の移送領域に生じさせることができる。吹き付け空気流源（吹き付けノズル３９）は、送給ローラ１０内に配置されており、供給デバイスの通気性の表面、または空気通過開口部を通って外方に向かって第１のローラの方向に作用する。また、供給デバイス８の領域において、吹き付け空気流を発生するための要素を、供給デバイス８の直下または直上の定位位置に配置することもできる。ローラ１２，１３の間の移送領域では、吹き付け空気流源を、第１のローラ１２のロータ外周の所の、各ニッパデバイスの直下または直上に配置することができる。吹き付け空気を発生するために、圧縮空気ノズルまたはエアブレイドを用いてもよい。

吸い込み流Ｂは、偏向だけでなく、ラップと、供給デバイス８の領域における剥ぎ取られるべき繊維タフトとの間の分離工程も促進することができ、それらに必要な時間を短縮することができる。

追加の空気案内要素６０と側面スクリーン６１，６２の設置の結果として、流れの方向、およびロータ周りに運ばれて引き離される空気に影響を与えることができる。そのようにして、整列のための時間をさらに短縮することができる。特に、第１のローラ１２と供給デバイス８の間の、ラップの上方のスクリーン要素と、ローラの両側のスクリーン要素は有用であることが証明されている。

コーミングされて取り出された繊維部分３０₃は、第２のローラ１３から継ぎ合わせローラ１４上に送られる。

本発明によるロータ・コーミング機械を用いることによって、コーミングすべき繊維材料の機械的なコーミングを行うことができ、すなわち、機械的な手段がコーミングに用いられる。コーミングすべき繊維材料の、空気圧によるコーミングは行われず、すなわち、空気流、例えば、吸い込み空気流、および／または、吹き付け空気流は用いられない。

本発明によるロータ・コーミング機械には、中断することなく高速で回転し、挟持デバイスを有するローラが設けられている。回転を中断され、ステップ状に回転し、または、停止状態と回転状態を交互に繰り返すローラは用いられない。

周速度は、例えば、送給ローラで約０．２〜１．０ｍ／ｓｅｃ、第１のローラ１２で約２．０〜６．０ｍ／ｓｅｃ、第２のローラ１３で約２．０〜６．０ｍ／ｓｅｃ、ドッファで約０．４〜１．５ｍ／ｓｅｃ、そして、回転式カードトップアセンブリで約１．５〜４．５ｍ／ｓｅｃである。第１のローラ１２と第２のローラ１３の直径は、例えば、約０．３ｍ〜０．８ｍである。

本発明によるロータ・コーミング機械２を用いることで、２０００ｎｉｐｓ／ｍｉｎ以上、例えば、３０００から５０００ｎｉｐｓ／ｍｉｎが達成される。

コーミング前処理機、ロータ・コーミング機械、および繊維スライバ堆積デバイスを有する、繊維材料をコーミングするためのデバイスの模式的な斜視図である。 ２つのローラおよび２つのコーミング要素を有する、本発明によるロータ・コーミング機械の模式的な側面図である。 ２つのカムディスクを有する、図２によるロータ・コーミング機械の斜視図である。 コーミングされた繊維材料の繊維スライバの断面を示す図である。 幅を広げ高さを縮めることによる、繊維構造体の形成を模式的に示す図である。 幅を広げ高さを縮めることによる、繊維構造体の形成を模式的に示す図である。 幅を広げ高さを縮めることによる、繊維構造体の形成を模式的に示す図である。 ウェブの分割後の、２つの繊維スライバの作製を模式的に示す図である。 静止したウェブ案内板と、非対称的に配置された送り出しローラ対を用いてウェブを分割するための構成を示す図である。 共通の送り出しローラ対が下流に配置された２つのスライバファンネルを示す図である。 分離ブレードを備える継ぎ合わせローラを示す図である。 （断面が）細長い出口開口部を備えるスライバファンネルの側面図である。 （断面が）細長い出口開口部を備えるスライバファンネルの正面図である。 凸状に湾曲した外周面をそれぞれ有する溝付きローラと舌状部付きローラからなる送り出しローラ対の部分断面図である。 調節可能な横方向案内部を備える、ウェブを幅方向に引き伸ばす装置の正面図である。 調節可能な横方向案内部を備える、ウェブを幅方向に引き伸ばす装置の平面図である。 上流の上昇搬送機と下流の牽伸システムの間にウェブの幅方向のエクスパンダを備える実施形態を示す図である。 繊維スライバ堆積デバイスの上方で鉛直に配置された牽伸システムと、牽伸システムの上流の、ウェブのエクスパンダを備える実施形態を示す図である。 吸い込みデバイスが挟持デバイスに結び付けられている、図２と同様のロータ・コーミング機械を示す図である。 スタッファーボックスの模式的な側面図である。

符号の説明

８ 供給デバイス
１０ 送給ローラ
１１ 送給トレイ
１２，１３ ローラ
１８，２１ 挟持デバイス
１９，２２ 上側ニッパ
２０，２３ 下側ニッパ
２８ スライバファンネル
３０ エクスパンダ
５０ 牽伸システム

Claims (22)

1. 紡織繊維を有する繊維束を繊維分類または繊維選択する装置であって、
   中断することなく高速で回転する第１及び第２のローラ（１２，１３）を少なくとも有する繊維分類デバイスと、
   前記第１及び第２のローラの外周の領域に互いに間隔をおいて分布させられており、繊維束の自由端から所定の距離の所で前記繊維束の挟持部位を挟持するように各々が構成された複数の挟持デバイス（１８，１９，２０；２１，２２，２３）と、
   前記繊維分類デバイスに対して繊維束を供給する供給手段（８；１０，１１）と、
   挟持されていない構成要素を前記自由端からゆるめ、除去するために、前記繊維束の挟持部位から前記自由端にコーミング作用を生じさせる少なくとも１つの機械的手段と、
   少なくとも１つのスライバ形成要素（２８；２８ａ，２８ｂ；２９，２９ａ，２９ｂ）を備える取出し手段と、
   前記少なくとも１つのスライバ形成要素の下流に配置された牽伸システム（５０）と、を備え、
   前記少なくとも１つのスライバ形成要素は、前記取出し手段と前記牽伸システムとの間に配置され、前記少なくとも１つのスライバ形成要素は、コーミングされた繊維材料（１７；１７ａ，１７ｂ，１７’，１７’’，１７ ₁ ）を、断面の幅（ａ）が高さ（ｂ）よりも大きい繊維構造体に形成するように構成されていることを特徴とする装置。
2. 前記スライバ形成要素は、コーミングされた繊維材料を少なくとも２つの繊維スライバに分割する複数の部分を有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記取出し手段は、分離要素（３６）を備えた継ぎ合わせローラを有し、前記継ぎ合わせローラは、コーミングされた繊維束を継ぎ合わせてウェブを形成し、前記分離要素はコーミングされた繊維材料を少なくとも２つの繊維スライバに分割する、請求項２に記載の装置。
4. 前記少なくとも２つの繊維スライバは、前記牽伸システム内を通過する、請求項３に記載の装置。
5. 前記スライバ形成要素と前記牽伸システムとの間に、繊維スライバの幅を引き伸ばす装置が設けられている、請求項１に記載の装置。
6. コーミングされた繊維材料を、本質的に薄い断面を有する繊維構造体へと形成し直すデバイスが、前記取出し手段の下流に設けられている、請求項１に記載の装置。
7. 前記スライバ形成要素と前記牽伸システムとの間に、繊維スライバ又はスライバを薄い繊維ウェブに引き伸ばす装置が設けられている、請求項１に記載の装置。
8. 繊維スライバ又はスライバを薄い繊維ウェブに引き伸ばす前記装置が、繊維スライバの断面に影響を与えるように構成された、湾曲した案内部材を有する、請求項７に記載の装置。
9. 前記湾曲した案内部材が、横方向の制限のための要素を有する、請求項８に記載の装置。
10. 前記湾曲した案内部材の、繊維構造体との接触面が、凸状に湾曲している、請求項８に記載の装置。
11. 前記接触面は不動である、請求項１０に記載の装置。
12. 前記接触面は可動である、請求項１０に記載の装置。
13. ウェブの幅方向の、少なくとも１つのエクスパンダが、前記牽伸システムの上流に配置されている、請求項１に記載の装置。
14. 前記スライバ形成要素と前記牽伸システムとの間にローラ対が設けられ、前記ローラ対は繊維スライバの幅を引き伸ばすように構成された外周面を有する、請求項１に記載の装置。
15. 前記スライバ形成要素がスライバファンネルを有しており、前記スライバファンネルの出口領域は、平坦な繊維構造体を排出するように構成されている、請求項１に記載の装置。
16. 前記スライバ形成要素がスライバファンネルを有しており、前記スライバファンネルの出口領域が、送り出しローラ間のローラニップ内に配置されている、請求項１に記載の装置。
17. 前記スライバ形成要素から排出される繊維構造体が、実質的に長方形の断面を有する、請求項１に記載の装置。
18. 前記スライバ形成要素の下流でかつ、前記牽伸システムの上流または下流にスタッファーボックスが設けられる、請求項１に記載の装置。
19. 前記繊維構造体のための少なくとも１つの搬送要素が、前記スライバ形成要素と前記牽伸システムの間に設けられる、請求項１に記載の装置。
20. 少なくとも２つの前記取出し手段と、少なくとも２つの前記スライバ形成要素が設けられ、少なくとも２つのスライバが共通の牽伸システムに送られる、請求項１に記載の装置。
21. 前記第１のローラはターニングロータ（１２）を有し、前記第２のローラはコーミングロータ（１３）を有し、前記ターニングロータと前記コーミングロータの回転方向が互いに反対方向である、請求項１に記載の装置。
22. 少なくとも２つの前記取出し手段と、少なくとも２つの前記スライバ形成要素が設けられている、請求項１に記載の装置。

Images