CH685881A5 - Oeffnervorrichtung zum Abtragen von Faserflocken ab Faserballen - Google Patents

Description

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CH 685 881 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine verfahrbare Öffnervorrichtung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Die Öffnervorrichtung weist schnell drehende Öffner- bzw. Abtragwalzen auf, die mit Zahnscheiben oder Nadeln versehen sind, welche mit einem Rost zusammenwirken, dessen Roststäbe zwischen den Öffnerscheiben oder Nadeln angeordnet sind. Die Öffnervorrichtung bewegt sich entlang der Oberseite der stationären Faserballen und trägt Faserflocken ab.

Bei einer bekannten Öffnervorrichtung sind die parallelen Achsen der Öffnerwalzen in bezug aufeinander horizontal ausgerichtet. Während des Vorwärts- und des Rückwärts-Durchlaufs dringen die Öffnerwalzen beim Abtragvorgang gleich tief in die Faserballenoberfläche ein. Die Öffnerwalzen drehen in einander entgegengesetzte Richtungen und zwar so, dass die Umfangspartien der Öffnerwalzen sich im Bereich der Faserballen aufeinander zu bewegen. Bei einer derartigen Ausführung ist nachteilig, dass die beiden Öffnerwalzen, wenn sie beim Abtragvorgang in eine bestimmte Richtung verfahren werden, unterschiedliche Mengen Faserflocken von den Faserballen abtragen (die eine Öffnerwalze dreht in Fahrrichtung und die andere entgegengesetzt dazu).

In der US-Patentanmeldung Nr. 07/387 992 wie auch im US-Patent Nr. 4 928 354 wird eine schwenkbare Höheneinstellung der beiden Öffnerwalzen vorgeschlagen; jedoch werden die beiden Walzen als Einheit in einer senkrechten Ebene verschwenkt, das heisst, eine Schwenkverstellung der einzelnen Walzen ist nicht möglich.

Das britische Patent Nr. 946 333 offenbart einen Ballenöffner mit einer Reihe parallel angeordneter Öffnerwalzen, wobei die Faserballen unter den Öffnerwalzen hindurchbefördert werden. Jede Öffnerwalze ist einzeln senkrecht linear verstellbar. In Richtung der Relativbewegung der Walzen bezüglich der Faserballen betrachtet befindet sich jede Walze auf einer höheren Lage als die ihr nachfolgende Walze.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Öffnervorrichtung der oben umschriebenen Art zu schaffen, welche dank einer unabhängigen Schwenkverstellung der einzelnen Abtragwalzen sicherzustellen vermag, dass die entgegengesetzt drehenden Abtragwalzen im Verlauf von Öffnerdurchläufen in beide Bewegungsrichtungen des Ballenöffners gleichzeitig dieselbe Menge Faserflocken von den Faserballen abtragen, und welche einfacher aufgebaut ist und mit im Vergleich zu linearen Einstellmechanismen kleineren Kräften arbeitet.

Diese Aufgabe, sowie weitere, aus der nachfolgenden Beschreibung klarwerdende Aufgaben, werden gelöst durch die Erfindung, wie sie in Patentanspruch 1 definiert ist. Kurzgefasst umfasst demge-mäss die verfahrbare Faserflocken-Abtragvorrichtung zur Abnahme von Faserflocken ab der Oberseite von stationär gelagerten Faserballen ein Gehäuse; erste und zweite, mit Zähnen versehene, parallele Abtragwalzen, die in dem Gehäuse angeordnet sind; erste und zweite Schwenkrahmen, welche die erste beziehungsweise zweite Abtragwalze tragen; eine Schwenkachse zur schwenkbaren Halterung der Schwenkrahmen am Gehäuse derart, dass eine Schwenkbewegung jedes Schwenkrahmens in bezug auf das Gehäuse in einer im wesentlichen senkrechten Ebene ermöglicht ist; und erste und zweite Verstellorgane, die am ersten beziehungsweise zweiten Schwenkrahmen sowie am Gehäuse angelenkt sind, um getrennt einstellbare Verstellkräfte auf den jeweiligen Schwenkrahmen auszuüben, wodurch die Höhenlage der Abtragwalzen in bezug aufeinander einstellbar ist, um während des Abtragvorgangs ein unterschiedlich tiefes Eindringen der Abtragwalzen in die Faserballenoberfläche zu bewirken.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist insbesondere vorteilhaft ausgebildet für einen Abnahmevorgang von Faserflocken, bei welchem sich die führende Öffnerwalze - in Bewegungsrichtung des Ballenöffners gesehen - in einer tieferen Lage befindet als die nachfolgende Öffnerwalze. Eine derartige gegenseitige Stellung sorgt dafür, dass die führende Walze tiefer in das Fasermaterial eindringt als die nachfolgende Walze, wodurch die führende Walze eine grössere Menge Faserflocken abträgt als dies der Fall wäre, wenn sie sich auf derselben Höhe wie die nachfolgende Walze befände. Infolge ihrer Drehrichtung trägt die führende Walze weniger Material ab als die nachfolgende Walze, weshalb eine tiefere Stellung der führenden Walze einen Ausgleich der durch die führende Öffnerwalze einerseits und durch die nachfolgende Öffnerwalze andererseits abgetragene Menge bewirkt. Dank einer getrennten Einstellbarkeit der beiden Abtragwalzen lässt sich ein vollständiger Ausgleich der abgetragenen Fasermengen erreichen.

Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, dass die Hub- oder Aufhängkraft, welche im Verstellorgan zum Halten der Öffnerwalze benötigt wird, in Anbetracht der Hebelarm- beziehungsweise Drehmomentverhältnisse zwischen dem Gewicht der Öffnerwalze und der Aufhängkraft des Verstellorgans bezüglich der Schwenkachse des Schwenkrahmens kleiner sein kann als das Gewicht einer solchen Öffnerwalze.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel kann in einem verfahrbaren Ballenöffner integriert sein, beispielsweise im Modell BLENDOMAT BDT der Firma Trützschler GmbH, Mönchengladbach, Deutschland. Faserballen 1 lagern frei auf dem Boden und sind in einer Reihe angeordnet, entlang welcher ein Ballenöffnerwagen auf Schienen (beide nicht abgebildet) hin- und herfährt. Der Ballenöffner weist eine vertikal verschiebbare, gesamthaft mit DD bezeichnete Abtragvorrichtung auf. Diese umfasst im wesentlichen ein Gehäuse 2, zwei (je eine Anzahl Roststäbe aufweisende) Roste 3 und 4, die bei 3a beziehungsweise 4a am Gehäuse 2 ange5

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lenkt sind, zwei schnell drehende Abtrag- bzw. Öffnerwalzen 5 und 6 sowie einen Absaugkanal 7 zum Abführen der von der Oberseite der Faserballen abgenommenen Faserflocken mittels eines Saugstroms V. Während des Abtragvorgangs der Faserflocken bewegt sich die Abtrag Vorrichtung DD entweder in Richtung A (Vorwärts-Durchlauf) oder in Richtung B (Rückwärts-Durchlauf). Die Roste 3 und 4 sind so angeordnet, dass ihre Roststäbe sich in die Zwischenräume zwischen axial beabstandeten Zähnen 5a, 6a einer Reihe Scheiben der Walzen 5 und 6 erstrecken. Die Roste 3 und 4 liegen auf der Faserballenoberseite 1a auf und bilden somit eine Niederhaltevorrichtung.

Die mit Pfeilen C und D bezeichnete Drehrichtung der Abtragwalzen 5 bzw. 6 ist im Bereich der oberen Faserballenfläche 1a der Faserballen 1 nach innen gerichtet. Im Betrieb bewegt sich die Abtragvorrichtung DD zusammen mit den Abtragwalzen 5 und 6 über den freistehenden Faserballen 1 hin- und her, während die Zähne 5a, 6a der Abtragwalzen 5 und 6 durch die Zwischenräume der Roste 3 und 4 hindurchgreifen und in die Oberseite der Faserballen eindringen. Die von der oberen Faserballenfläche 1a der Faserballen 1 abgelösten Faserflocken werden durch die Abtragwalzen 5 und 6 nach innen geworfen und gelangen unmittelbar in den Saugstrom V, mittels welchem sie durch den Absaugkanal 7 befördert und vom Ballenöffner in bekannter Weise zwecks Weiterverarbeitung abgeführt werden.

Jede der Öffnerwalzen 5 und 6 ist mit einer eigenen Höhenverstelleinrichtung, gesamthaft mit 10 bzw. 11 bezeichnet, versehen. Die beiden Höhen-verstelleinrichtungen 10 und 11 sind identisch aufgebaut; im folgenden wird die Höhenverstelleinrichtung 10 genauer beschrieben.

Die Öffnerwalze 5 weist eine Welle 5b auf, die drehbar in einem Schwenkrahmen 12 gelagert ist. Der Schwenkrahmen 12 ist mit einer Schwenkwelle 13 am Gehäuse 2 so befestigt, dass er, wie mit einem Pfeil E angedeutet, in einer senkrechten Ebene schwenkbar ist. Ein Verstellorgan 14 ist an seinem einen Ende über ein Gelenk 14a schwenkbar am Gehäuse 2 und an seinem anderen Ende über ein Gelenk 14b schwenkbar am Rahmen 12 angebracht. Das Verstellorgan 14 kann beispielsweise von der Art eines Schraub- oder Spindelantriebs sein oder einen Antriebszylinder umfassen, um eine Verstell- und Haltekraft auf den Rahmen 12 entlang einer die Gelenke 14a und 14b verbindenden Linie auszuüben. Die Kraft bewirkt ein Drehmoment um die Achse 13a der Schwenkwelle 13; dieses Drehmoment ist das Produkt aus der vom Verstellorgan 14 ausgeübten Kraft und dem Abstand (Wirkabstand) der Wirklinie dieser Kraft von der Achse 13a. Dieser Abstand entspricht dem Abstand a zwischen der Achse des Gelenks 14b und der Achse 13a, vorausgesetzt, die Richtung, in welche die vom Verstellorgan 14 ausgeübte Kraft wirkt, steht senkrecht zur Geraden von 13a nach 14b. Somit wird der Rahmen 12 und mit ihm die Öffnerwalze 5 im Uhrzeigersinn um die Achse 13a verschwenkt und folglich die Öffnerwalze 5 angehoben, wenn das Verstellorgan 14 eine Zugkraft auf den Rahmen 12 ausübt. Umgekehrt führt eine Verringerung der Haltekraft durch das Verstellorgan 14 dazu, dass der Rahmen 12 und die Öffnerwalze 5 aufgrund ihres Eigengewichts im Gegenuhrzeigersinn um die Achse 13a verschwenkt werden, wodurch die Öffnerwalze 5 gesenkt wird. Demzufolge kann die Kraft, die im Verstellorgan 14 benötigt wird, um den die Walze tragenden Rahmen 12 im Gleichgewicht zu halten, kleiner sein als das Gewicht der Öffnerwalze: diese Kraft-Gewicht-Bezie-hung ist im wesentlichen bestimmt durch das Verhältnis b:a, wobei b der Abstand zwischen der Achse 5c der Welle 5b und der Achse 13a der Schwenkwelle 13 ist.

Die gleich wie die Höhenverstelleinrichtung 10 aufgebaute Höhenverstelleinrichtung 11 ist gegenüber jener in spiegelverkehrter Weise montiert, sodass die Schwenkwelle 13 der Höhenverstelleinrichtung 10 und die Schwenkwelle 15 der Höhenverstelleinrichtung 11 sich einander gegenüber befinden, das heisst, die beiden Höhenverstelleinrichtun-gen 10 und 11 sind Rücken zu Rücken angeordnet. Die individuelle Schwenkaufhängung der beiden Abtragwalzen 5 und 6 lässt genügend freien Zwischenraum für, zum Beispiel, eine gezahnte, freilaufende Andruckwalze (nicht abgebildet), die sich parallel zu den Abtragwalzen erstreckt und die im Gehäuse 2 gehalten ist. Solch eine Andruckwalze dringt mit ihren Zähnen in die Ballenoberfläche ein und unterstützt die Roste 3 und 4 beim Stabilisieren der Faserballen 1.

Während des Betriebs werden die Höhenverstell-einrichtungen 10 und 11, wenn der Ballenöffner einen Vorwärts-Abtragdurchlauf sich in Richtung A bewegend durchführt, so eingestellt, dass sich die Öffnerwalze 6 in einer tieferen Lage befindet als die Öffnerwalze 5. Am Ende des Vorwärts-Abtragdurch-laufs wird oder werden die Höhenverstelleinrichtung 10 und/oder 11 so umgestellt, dass die Öffnerwalze 5 tiefer liegt als die Öffnerwalze 6, um ein tieferes Eindringen der Öffnerwalze 5 zu erreichen, wenn der Ballenöffner sich beim Rückwärts-Abtragdurch-lauf in Richtung B bewegt. Die Drehrichtungen C und D der Öffnerwalzen 5 und 6 ändern sich dabei nicht. Der Umstellvorgang der beiden Höhenver-stelleinrichtungen 10, 11 kann gegebenenfalls von einer zentralen Steuereinrichtung des Ballenöffners veranlasst werden.

Die getrennte Höhenverstellbarkeit der beiden Abtragwalzen 5 und 6 ermöglicht es, die Höhenlage der beiden Walzen in bezug aufeinander derart einzustellen, dass der Abstand der einen Walze von einer waagrechten Bezugslage, welche die Achsen der beiden Schwenkwellen 13 und 15 verbindet, unterschiedlich zum Abstand der anderen Walze von dieser Bezugslage ist. Dies wiederum erlaubt es die beiden Walzen 5 und 6 in der Höhenlage so relativ zueinander einzustellen, dass ein vollständiger Ausgleich der jeweils gleichzeitig von jeder der beiden Walzen 5, 6 abgetragenen Menge Faserflok-ken sichergestellt ist.

Abschliessend sei ausdrücklich erwähnt, dass die vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschriebene Erfindung selbstverständlich im Rahmen des in den Patentansprüchen definierten Erfin-

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dungsgedankens in mehrfacher Hinsicht abgewandelt und angepasst werden kann.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Verfahrbare Öffnervorrichtung (DD) zur Abnahme von Faserflocken ab der Oberseite (1a) von stationär gelagerten Faserballen (1), umfassend

(a) ein Gehäuse (2);

(b) erste und zweite, mit Zähnen versehene Abtragwalzen (5, 6), die in dem Gehäuse (2) angeordnet und um im wesentlichen horizontale, in Bewegungsrichtung (A, B) der Abtragvorrichtung (DD) voneinander beanstandete und quer zu dieser Bewegungsrichtung ausgerichtete Drehachsen (5c) drehbar sind;

(c) erste und zweite Schwenkrahmen (12), welche die erste beziehungsweise zweite Abtragwalze tragen;

(d) ein Schwenkachseneinrichtung (13, 15) zur schwenkbaren Halterung der Schwenkrahmen (12) am Gehäuse (2) derart, dass eine Schwenkbewegung jedes Schwenkrahmens (12) in bezug auf das Gehäuse (2) in einer im wesentlichen senkrechten Ebene ermöglicht ist; und

(e) erste und zweite Verstellorgane (14), die am ersten beziehungsweise zweiten Schwenkrahmen (12) sowie am Gehäuse (2) angelenkt sind, um getrennt einstellbare Verstellkräfte auf den jeweiligen Schwenkrahmen auszuüben, wodurch die Höhenlage der Abtragwalzen (5, 6) in bezug aufeinander einstellbar ist, um während des Abtragvorgangs ein unterschiedlich tiefes Eindringen der Abtragwalzen (5, 6) in die Faserballenoberfläche (1a) zu bewirken.

2. Verfahrbare Öffnervorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (a) zwischen einer Anlenkstelle (14b) des ersten beziehungsweise zweiten Verstellorgans (14) am zugeordneten Schwenkrahmen (12) und einer Achse (13a) der Schwenkachseneinrichtung (13, 15) für den jeweiligen Schwenkrahmen grösser ist als ein Abstand (b) zwischen der Achse (5c) der ersten beziehungsweise zweiten Abtragwalze (5, 6) und der Achse (13a) der Schwenkachseneinrichtung (13, 15) für den jeweiligen Schwenkrahmen.

3. Verfahrbare Öffnervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachseneinrichtung eine erste Schwenkachse (13), welche den ersten Schwenkrahmen trägt, und eine von dieser ersten Schwenkachse beabstandete, zweite Schwenkachse (15), welche den zweiten Schwenkrahmen trägt, umfasst.

4. Verfahrbare Öffnervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachseneinrichtung (13, 15) zwischen den Achsen der ersten (5) beziehungsweise zweiten (6) Abtragwalze angeordnet ist und die beiden Schwenkrahmen (12) Rücken zu Rücken ausgerichtet sind.

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