Die vorliegende Erfindung betrifft eine Veredlungsmaschine für schlauchförmige Wirkwaren, und insbesondere einen zylindrischen, ringförmigen Verdichter und einen Extraktor.

Bei der Veredlung von schlauchförmigen Wirkwaren werden Verdichter und Extraktoren verwendet. Extraktoren werden verwendet, um eine Hülse aus schlauchförmiger Wirkware auszupressen oder auszufüllen, um die von anderen Veredlungsprozessen (z. B. Färben, Waschen) noch in dem Gewebe zurückbehaltene Flüssigkeit auszupressen. Ein Verdichter wird verwendet, um die Maschen im Gewebe zu straften, indem ein Verfahren zu Verdichtung der Gewebehülse in Längsrichtung eingesetzt wird.

Herkömmliche Verdichter und Extraktoren verwenden, wie in 1 dargestellt ist, ein Paar Walzen 100, 102, welche eine Klemmstelle abgrenzen, durch welche eine endlose Hülse aus schlauchförmiger Wirkware 104 zugeführt wird. Als Ergebnis des Veredlungsverfahrens, welches diese Vorrichtungen vom Stand der Technik verwendet, werden in der schlauchförmigen Hülse aus Gewebe 104 bleibende Falten geformt. Die bleibenden Falten 106, 108 schränken ein, wie das Veredlungsgewebe 104 verwendet werden kann, weil die Falten permanent sind und aus dem veredelten Produkt nicht entfernt werden können.

In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 014 787 ist ein Extraktor offenbart, welcher einen Ring 20 mit einer Vielzahl von Schlitzen 7 aufweist, die in einer inneren Oberfläche derselben angeordnet sind (siehe 5). Eine schlauchförmige Wirkware 104 wird mit einer bestimmten Länge durch diesen Ring 20 durchgeführt, und es wird an die Schlitze 7 ein Vakuum angelegt, um Flüssigkeit aus der schlauchförmigen Wirkware zu extrahieren. Es wird ein Gehäuse 32 offenbart, um das Gewebe in dem Bereich des Rings 20 auszubreiten (siehe 9).

In dem US-Patent US-A 3 501 818 ist eine Extraktoranordnung, die bei schlauchförmigem Gewebe verwendet wird, offenbart. Die Extraktoranordnung enthält eine kreisförmige Innenwalze 2 und eine kreisförmige Außenwalze 3 (siehe die 1, 2), die Extraktion wird durch Pressen der schlauchförmigen Wirkware zwischen dieser kreisförmigen Innenwalze 2 und der kreisförmigen Außenwalze 3 erreicht.

Verschiedene Vorrichtungen vom Stand der Technik wurden entwickelt, bei denen schlauchförmige Formkerne verwendet wurden, aber diese Vorrichtungen waren im Wesentlichen auf die Verfahrensschritte Strecken oder Schneiden einer schlauchförmigen Wirkware beschränkt. Keine dieser Vorrichtungen kann an die Extraktions- oder Komprimierverfahren angepasst werden, welche bei der Veredlung von schlauchförmiger Wirkware erforderlich ist.

Folglich besteht im Stand der Technik ein Bedarf an einer Vorrichtung und einem Verfahren zum Durchführen von Extraktion und Verdichtung an schlauchförmiger Wirkware, welche in dem veredelten Produkt keine permanenten Randfalten erzeugen.

Um die Nachteile der im Stand der Technik bekannten Verdichter und Extraktoren zu überwinden, bei denen herkömmliche Walzen verwendet werden, wählt die vorliegende Erfindung einen völlig anderen Lösungsweg durch Verwendung eines zylindrisch geformten Formkerns als Öffner und Ausbreitet der Wirkware aus einer Seilform und als Träger. Der Formkern ist innerhalb der Hülse einer schlauchförmigen Wirkware angeordnet und behält die Schlauchform des Gewebes während der Extraktions- und Verdichtungsverfahren bei. Das Gewebe und den Formkern umhüllt ein schlauchförmiges Ringelement mit größerem Durchmesser, welches das Gewebe gegen den Formkern presst, um die Extraktions- und Verdichtungsverfahren durchzuführen. Das Ringelement erstreckt sich auf eine bestimmte Strecke in der Längsrichtung des Weges der Wirkware und besitzt einen Mechanismus, wie eine Verengung, um den Formkern in Position zu halten.

Ein Seil aus einem schlauchförmigen Gewebe wird über ein Endlosförderband oder einen Riemen, der aus einem flexiblen Material hergestellt ist, wie beispielsweise aus Gummi, in die den Formkern und den Ring umfassenden Anordnung geführt. Wenn das Gewebe dem Formkern zugeführt worden ist, umgibt eine obere Oberfläche des Riemenmaterials das Gewebe, während die untere Oberfläche des Riemenmaterials mit der inneren Oberfläche des Ringelements in Kontakt kommt. Der Formkern, die untere Oberfläche des Riemenmaterials und die innere Oberfläche des Ringelements sind mit weichen Oberflächen hergestellt, um zwischen diesen einen reibungsfreien Gleitkontakt zu bilden.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Endung offensichtlich, welche auf die anhängenden Zeichnungen Bezug nimmt.

Zur Veranschaulichung der Erfindung ist in den Figuren eine derzeit bevorzugte Ausführungsform gezeigt, es ist jedoch selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die gezeigte genaue Anordnung und apparative Ausstattung begrenzt ist.

1 ist ein Diagramm eines dem Stand der Technik bekannten Verdichters/Extraktors, welcher zwei Walzen verwendet, die eine Klemmstelle bilden;

2 ist ein Querschnitt von 1 des veredelten Gewebes, wie es einen dem Stand der Technik bekannten Verdichter/Extraktor verlässt;

3 ist eine erfindungsgemäße perspektivische Ansicht der Veredelungsmaschine;

4 ist ein erfindungsgemäßer Grundriss der Veredelungsmaschine;

5 ist eine erfindungsgemäße Aufrissansicht der Veredelungsmaschine;

6 ist eine erfindungsgemäße Endansicht der Veredelungsmaschine;

7 zeigt die Veredelungsmaschine mit einer schlauchförmigen Wirkware von bestimmter Länge darauf;

8 ist eine Querschnittansicht von 7; und

9 ist ein erfindungsgemäßes, alternatives Ausführungsbeispiel des Formkerns.

Nun zu den Zeichnungen, in welchen gleiche Positionszahlen gleiche Elemente anzeigen, wo in 3 eine perspektivische Ansicht des Verdichters/Extraktors 200 der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.

Der Verdichter/Extraktor 200 umfasst einen Rahmen 205, welcher aus Schienen und Gerätefüßen konstruiert ist, wobei dieser als Träger dient. Der Rahmen 205 ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt, um ein Rosten des Rahmens zu verhindern. Zwei Paar Schienen 207 werden vom Gefüge 205 getragen, um die den Formkern 220 und den Ring 210 umfassenden Anordnung darauf zu befestigen. Der Ring 210 ist über klappbare Flansche 211 und Verriegelungsflansche (nicht gezeigt) an der anderen Seite des Rings 210 an den Schienen 207 angebracht. Wie in den nachfolgenden Figuren gezeigt ist, ist der Ring 210 aus zwei Hälften konstruiert, einer oberen Hälfte und einer unteren Hälfte, welche zu der Ausführung kombiniert sind, die in 3 dargestellt ist, nur nachdem der Formkern 220 und der Riemen 225 in diesen eingefügt worden sind. Wie nachfolgend dargestellt ist, kann im Arbeitsverlauf die zu veredelnde schlauchförmige Wirkware manuell in den Formkern 220 eingefädelt werden und sich durch den zusammengebauten Ring 210 durch die Bewegung des Riemens 225 selbst einfädeln. Die zwei Hälften des Rings 210 sind beispielsweise durch Bolzenscharniere oder andere geeignete Befestigungsmittel miteinander verbunden.

An den Enden des Rahmens 205 sind Antriebswalzen 230 und 235 befestigt. Diese Walzen 230 und 235 sind drehbar befestigt und werden von einem entsprechenden Motor oder von Motoren 270, 272 (4) angetrieben. Wie unten ausführlicher beschrieben ist, dienen die Walzen 230 und 235 zum Antreiben des Riemens 225, welcher wiederum die schlauchförmige Wirkware in die den Formkern 220 und den Ring 210 umfassenden Anordnung befördert. Die Walzen 230 und 235 können in Abhängigkeit vom jeweiligen durchgeführten Arbeitsgang synchron oder asynchron angetrieben werden.

Nun zu 4, in welcher in Ring 210 eine Verengung 215 geformt ist, um einen Formkern 220 in seiner exakten Position in Ring 210 zu halten. Der Formkern 220 hat eine Verengung, welche der Verengung 215 in Ring 210 entspricht. Ohne die Verengung 215 würde der Formkern 220 von dem Riemen 225 in dessen Beförderungsrichtung, die durch den Pfeil A angezeigt ist, transportiert werden. Zum Festhalten eines Formkerns 220 in Ring 210 können auch andere Mechanismen verwendet werden, beispielsweise dass das distale Ende 212 des Rings 210 einen kleineren Durchmesser aufweist, als das proximale Ende 211. In einem solchen Ausführungsbeispiel ist der Formkern 220 so geformt, dass sein Durchmesser geringer als der Durchmesser des proximalen Endes 211 des Rings 210 ist. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind der Formkern 220 und das proximale Ende 211 des Rings 210 im Wesentlichen kreisförmig im Querschnitt. Formkern 220 und Ring 210 werden vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt, um ein Rosten zu verhindern.

Wie in 4 ebenfalls dargestellt ist, hat der Riemen 225 zwei Oberflächen, eine obere Oberfläche 227, welche mit der schlauchförmigen Wirkware in Kontakt kommt, wenn sie einen Verdichter/Extraktor erreicht, und eine untere Oberfläche 228, welche eine innere Oberfläche des Rings 210 an dem Punkt berührt, wo die schlauchförmige Wirkware und der Riemen 225 an die den Formkern 220 und den Ring 210 umfassenden Anordnung gelangen. Die untere Oberfläche 228 des Riemens 225 ist mit der Innenfläche des Rings 210 in Gleitkontakt und hat folglich einen geringen Reibungskoeffizienten.

5 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Verdichters/Extraktors 200, wobei ein Teil des Riemens 225 und des Rings 210 abgeschnitten sind, so dass der Formkern 220 in seiner Arbeitsposition gezeigt wird. Wiederum ist die Verengung 215 in dem Ring 210 gezeigt, wie sie mit einer entsprechenden Verengung in dem Formkern 220 zusammenwirkt, um den Formkern 220 in seiner korrekten Position zu halten. Obwohl die Länge des Rahmens 205 verändert werden kann, ist der Rahmen 205 in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ungefähr 7,62 Meter (25 Fuß) lang. In einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind zwei den Formkern 220 und den Ring 210 umfassende Anordnungen an nur einem Rahmen befestigt. Die erste den Formkern 220 und den Ring 210 umfassende Anordnung führt eine Extraktion an der schlauchförmigen Wirkware durch, während die zweite den Formkern 220 und den Ring 210 umfassende Anordnung einen Verdichtungsarbeitsverlauf ausführt. In einem solchen Ausführungsbeispiel ist der Rahmen 205 15,24 m bis 30,48 m (fünfzig bis einhundert Fuß) lang. Dieses alternative Ausführungsbeispiel würde auch ein Trocknergehäuse zum Trocknen des Gewebes nach dem Extraktionsprozess und zwei verschiedene Riemen 225 mit unterschiedlicher Härte für die Extraktions- und Verdichtungsverfahren aufweisen.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Formkern 220 ungefähr 3,048 m (zehn Fuß) lang und hat einen maximalen Durchmesser von 101,6 cm (vierzig Zoll). Der Ring 210 ist ungefähr 1,2192 m (vier Fuß) lang und hat einen maximalen Durchmesser, der genügend groß ist, um sich an einen Formkern 200, die Dicke des Riemens 225 und die Dicke der schlauchförmigen Wirkware, die verarbeitet wird, anzupassen. Dieser Durchmesser ist ungefähr 1,27 cm bis 3,81 cm (ein halbes Zoll bis eineinhalb Zoll) größer als der Durchmesser von dem Formkern 220.

Die Durchmesser von Formkern 220 und Ring 210 sind so eingestellt, dass sie an den Durchmesser der Art der zu verarbeitenden schlauchförmigen Wirkware angepasst sind. Wenn beispielsweise der Durchmesser des Gewebes 76,2 cm (dreißig Zoll) ist, sollte der Formkern 220 einen Durchmesser von ungefähr 76,2 cm (dreißig Zoll) haben, und der Ring 210 sollte nur geringfügig größer sein. Für die tatsächlichen Herstellungsarbeitsgänge können Formkerne 220 und Ringe 210 mit einstellbarem Durchmesser bereitgestellt werden, oder es können mehrere verschieden große Formkerne 220 und Ringe 210 zu Verfügung gestellt werden, die am Rahmen 205 montiert werden können. Ferner müssen verschieden breite Riemen 225 bereitgestellt werden, um Gewebe mit unterschiedlichem Durchmesser aufzunehmen. In einem Ausführungsbeispiel kann der Rahmen 205 verschiedene Schienenpaare 207 haben, um die den Formkern 220 und den Ring 210 umfassende Anordnungen mit unterschiedlichem Durchmesser anzubringen.

In dem alternativen Ausführungsbeispiel, das in 9 dargestellt ist, ist der Ring 210' in einer stumpfkegeligen Form ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Frontende 300 des Rings 210' groß genug, um den eintretenden Riemen 225 und die zu verarbeitende schlauchförmige Wirkware aufzunehmen (siehe 8), während das Hinterende 310 solch einen Durchmesser aufweist, dass der Formkern 220 (siehe 8) nicht zusammen mit dem Riemen 225 und dem Gewebe aus dem Ring 210' herausgezogen wird. In diesem Ausführungsbeispiel braucht der Formkern 220, im Gegensatz zu jenem in 8 dargestellten, keine Verengungen, wie sie beim Formkern, der in Verbindung mit dem in jener Figur dargestellten Ring 210 verwendet wird, verlangt werden. Der Durchmesser von Ring 210 am Frontende 300 ist ungefähr 1,27 cm bis 3,81 cm (ein halbes Zoll bis eineinhalb Zoll) größer als der Durchmesser des Formkerns 220, und die Länge beträgt ungefähr 1,2192 Meter (vier Fuß).

6 ist eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Verdichters/Extraktors 200. Ein Teil des Riemens 225 wurde weggeschnitten, so dass die Walze 230 gezeigt wird. Wie in dieser Ansicht gezeigt ist, hat das distale Ende des Formkerns 220 einen kreisförmigen Querschnitt, obwohl diese Eigenschaft für die Funktion des Verdichters/Extraktors 200 nicht essentiell ist. Das distale Ende des Formkerns 220, welches außerhalb des Rings ist, kann im Wesentlichen irgendeine gewünschte Form haben. In dem in 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Form kreisförmig und hat ungefähr den gleichen Durchmesser, wie der maximale Durchmesser des Formkerns 220. Diese Form ist erwünscht, um die Form der schlauchförmigen Wirkware beizubehalten, wenn sie den Ring 210 verlässt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das nächstgelegene Ende des Formkerns 220 einen größeren Durchmesserquerschnitt haben, um eine schlauchförmige Wirkware transversal zu dehnen, nachdem sie herausgezogen wurde. Ferner kann der Formkern 220 erwärmt werden, um bei der Extraktion und dem Trocknungsprozess zu helfen.

Die 7 und 8 stellen den Verdichter/Extraktor 200 der vorliegenden Erfindung dar, wenn sie sich im momentanen Arbeitsverlauf befinden. 7 ist eine ähnliche Ansicht wie 4, außer dass ein Stück einer schlauchförmigen Wirkware dem Verdichter/Extraktor 200 zugeführt worden ist. 8 ist ein Querschnitt von 7 in dem Bereich von Formkern 220 und Ring 210.

Wie in 7 zu sehen ist, wird ein schlauchförmiges Wirkwarenmaterial 300 zunächst dem Riemen 225 zugeführt. Wenn der Verdichter/Exraktor 200 für einen Extraktionsarbeitsverlauf verwendet wird, ist das Gewebe 300 höchstwahrscheinlich in Seilform und ist mit Flüssigkeit getränkt. In der Anfangseinrichtung des Verdichters/Extraktors 200 wird das Gewebe dem distalen, konischen Ende des Formkerns 200 zugeführt und durch die Bewegung des Riemens 225 durch den Ring 210 befördert.

Wie in 8 gezeigt ist, erzeugt der Verdichter/Extraktor 200 der vorliegenden Erfindung, wenn er im Arbeitsverlauf ist, im Wesentlichen eine übereinandergeschichtete Anordnung, welche von oben nach unten aus Ring 210, Riemen 225, Gewebe 300, Formkern 220, Gewebe 300, Riemen 225, und der Unterseite des halben Rings 210 besteht. Sobald die Walzen 230, 235 (siehe 3) angetrieben werden, bewegt sich der Riemen 225 in der Richtung von Pfeil A. Infolge der Reibung zwischen Gewebe 300 und Riemen 225 wird das Gewebe 300 zusammen mit dem Riemen 225 durch die den Formkern 220 und den Ring 210 umfassenden Anordnung befördert.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung entweder als Verdichter oder als Extraktor verwendet werden. Wenn sie in dem Extraktormodus verwendet wird, so wird der Druck, welchen der Ring 210 auf den Riemen 225 und das Gewebe 300 ausübt, die Flüssigkeit aus dem Gewebe 300 auspressen. Der Riemen 225 in einem Extraktor 200 ist aus einem relativ harten Gummimaterial mit einer Härte von z. B. 85 bis 90 Durometer hergestellt. Der Formkern 220 bildet die Träger, gegen welche der Ring 210 diesen Druck ausübt. Da das Gewebe 300 das Element mit dem höchsten Grad an Kompressibilität ist, wird es dazu tendieren, sich zu verdichten, und dadurch wird die Flüssigkeit aus dem Gewebe 300 ausgepresst. Der Ring 210 und der Formkern 220 bilden an dem Punkt A in 8 im Wesentlichen eine Klemmstelle zum Auspressen des Wassers aus dem Gewebe 300.

Durch Einstellen des Abstands, des Spalts zwischen der inneren Oberfläche des Rings 210 und dem Formkern 220, kann die Stärke der Kompression und folglich das Ausmaß der Extraktion des Gewebes 300 eingestellt werden. In dem Extremfall der Kompression können sich der Riemen 225 und das darüber liegende Gewebe 300 nicht durch die den Formkern 220 und den Ring 210 umfassende Anordnung bewegen. Im anderen Extremfall der Kompression wird auf den Riemen 225 oder das Gewebe 300 wenig bis gar keine Kraft ausgeübt und daher keine Flüssigkeit ausgepresst. Zwischen diesen zwei Extremen gibt es einen Kompressionswert, welcher die geeignete Stärke des Auspressens des Gewebes 300 bereitstellen wird. In einem Ausführungsbeispiel des Extraktors der vorliegenden Erfindung liegt das Vorderende des Formkerns 220 tiefer als das Hinterende, um der ausgepressten Flüssigkeit zu ermöglichen, von der Maschine abzufließen.

Wie vorstehend dargelegt, kann die vorliegende Erfindung entweder als Verdichter oder als Extraktor verwendet werden. Wenn sie als Verdichter verwendet wird, ist die Funktion der den Formkern 220 und den Ring 210 umfassenden Anordnung, die Maschen in der Wirkware in Längsrichtung zu spannen. Eine Verdichtung wird durch die vorliegende Erfindung durch Antreiben der Walze 235 mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit als jener der Walze 230 erreicht. Der Unterschied bei den Geschwindigkeiten führt zur Bündelung und daher zum Zuführen von Gewebe 300 in die den Formkern 220 und den Ring 210 umfassenden Anordnung. Da das Gewebe 300 in die Lücke zwischen dem Formkern 220 und dem Ring 210 gepresst wird, werden die Maschen in dem Gewebe 300 zusammengedrückt, so dass dadurch das Gewebe 300 in der Länge schrumpft. Die immer enger schraffierten Linien in dem in 8 dargestellten Gewebe 300 veranschaulichen diese Verdichtung der Maschen in dem Gewebe 300. Wenn der Riemen 225 als Verdichter verwendet wird, ist er vorzugsweise aus einem Material mit einer größeren Kompressibilität hergestellt als der Riemen 225, der für den Extraktionsprozess verwendet wird.

Wie bei Fachleuten bekannt ist, kann bei schlauchförmiger Wirkware 300 vor deren Eintritt in die den Formkern 220 und den Ring 210 umfassenden Anordnung Dampf angewendet werden. Wie beim Stand der Technik liefert der Dampf Feuchtigkeit und Hitze an das Gewebe 300, um es während des Komprimierverfahrens biegsamer zu machen. Unterhalb des Ausgangsendes des Rings 210 kann ein Messer oder eine andere Schneidevorrichtung angeordnet werden, um das schlauchförmige Gewebe 300 abzuschneiden und seine Öffnungsbreite auf eine gewünschte Größe zu bringen.

Es ist ohne Weiteres ersichtlich, dass die zylindrische Konstruktion der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht, die schlauchförmige Wirkware in ihrer schlauchförmigen Form zu veredeln. Dies löst das größte Einzelproblem mit den dem Stand der Technik bekannten Veredlungsmaschinen, nämlich die Erzeugung von Falten in dem schlauchförmigen Gewebe durch Veredeln des Gewebes in flacher Form. Die vorliegende Erfindung veredelt das schlauchförmige Gewebe, ohne irgendwelche Falten zu erzeugen. Dieser Vorteil der vorliegenden Erfindung liefert eine enorme Flexibilität für die Verwrendung der schlauchförmigen Wirkware, was früher beim Stand der Technik unerreichbar war.

Obwohl die Anwendung der zylindrischen Maschine der vorliegenden Erfindung hinsichtlich Extraktion und Verdichtung beschrieben worden ist, ist die Maschine eine universelle Veredlungsmaschine und hat für alle Phasen des Veredelns eine Anwendungsmöglichkeit, wie z. B. für ein Bleichen, Färben und Trocknen. Beispielsweise kann die zylindrische Veredlungsmaschine der vorliegenden Erfindung in einem Färbeverfahren verwendet werden, entweder durch Eintauchen in das Färbebad selbst oder durch Durchführen des Färbens, während sich die schlauchförmige Wirkware in ihrem ausgebreiteten Zustand auf dem Formkern 220 befindet. Dies hat deutliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, weil die bei dem Stand der Technik erzeugten Randfalten ein unbeständiges Färben in dem Faltenbereich schaffen. In einem Färbeverfahren kann die den Formkern 220 und den Ring 210 umfassende Anordnung in einen Trockner eingeschlossen werden. Das Ausbreiten des Gewebes auf dem Formkern 200 verringert die Trockenzeit und wird, wie oben beschrieben, dem Gewebe nicht irgendwelche Randfalten verleihen, wie sie von Veredlungsmaschinen des Stands der Technik erzeugt werden. Der Riemen 225 kann auch aus einem porösen Material hergestellt sein, und es kann auf der Außenseite ein Vakuum angelegt werden, um bei der Extraktion und beim Trocknen des Gewebes zu helfen.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele derselben beschrieben wurde, können für Fachleute viele weitere Variationen, Modifikationen und andere Anwendungen offensichtlich sein. Folglich sollte die vorliegende Erfindung nicht durch die hierin enthaltene spezifische Offenbarung begrenzt werden.