CH702909B1 - Kardierelement für eine Karde oder Krempel. - Google Patents

Abstract

Ein Kardierelement für eine Karde oder Krempel, z.B. Festkardierelement (23) oder Wanderdeckelstab, weist ein längliches Tragelement auf, das sich zwischen zwei Endbereichen des Kardierelements erstreckt und eine Befestigungsfläche aufweist, die im eingebauten Zustand nach innen in den Arbeitsbereich der Karde gerichtet ist, für mindestens eine Garniturleiste, die bei eingebautem Kardierelement der Trommelgarnitur (4a) der Karde oder Krempel in einem Abstand (a) gegenüberliegt. Um eine Vorrichtung zu schaffen, bei der der Kardierspalt im Betrieb auch bei Wärmezufuhr bzw. Wärmeentzug gleich bleibt, umfasst das Kardierelement mindestens ein Biegeelement (28a bis 28d), welches am Tragelement befestigt ist und so einen permanent zugeordneten Bestandteil des Tragelements bildet, wobei das Tragelement und das Biegeelement (28a bis 28d) aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten α bestehen.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Kardierelement für eine Karde oder Krempel gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

[0002] An Karden aktueller Bauform werden für den Kardierprozess neben dem Deckel mit flexiblen Garnituren auch Festkardierelemente mit Ganzstahlgarnituren benutzt. Die eigentlichen Garnituren werden dabei durch hochpräzise Trägerbauteile aufgenommen, welche dann an die Maschine montiert werden. Üblicherweise verwendet man heute als Trägerbauteil Aluminiumstrangpressprofile. Diese haben neben zahlreichen Vorteilen, wie z.B. geringes Gewicht, hohe Steifigkeit etc. jedoch den Nachteil, dass sie sich bei einseitiger Erwärmung, was beim Kardieren der Fall ist, zu der erwärmten Seite hin verformen. Je höher das Bauteil ist, umso grösser ist die Steifigkeit, aber auch die Verformung unter Wärmeeinfluss. Diese Verformung führt zu einem nicht konstanten Kardierspalt, was wiederum ein nicht optimales technologisches Kardierergebnis zur Folge hat.

[0003] Die in Karden und Krempeln vermehrt zum Einsatz kommenden Festkardierelemente bestehen im Regelfall aus einem Trägerprofil und daran befestigten Garniturleisten (1–3 Stück pro Trägerprofil). Die Trägerprofile für Festkardierelemente werden heute als rundum geschlossene Aluminiumstrangpressprofile ausgeführt. Die während des Kardierprozesses entstehende Wärme wird zu einem grossen Teil über die Festkardierelemente nach aussen abgeführt. Das dazu notwendige Temperaturgefälle innerhalb des Profilquerschnittes führt zur Verformung des Festkardierelements. Je grösser dieses Gefalle ist, umso grösser ist auch die Verformung.

[0004] Durch das Aufwärmen entsteht aber nicht nur eine Wärmeausdehnung über der gesamten Arbeitsbreite der Karde, sondern es entstehen auch Wärmegradienten über die Ausführungsformen der verschiedenen Bauteile der Karde. Zum Beispiel kann an der Trommeloberfläche eine Temperatur von 45 °C entstehen. Ein an der Trommel angeordnetes Festkardiersegment wird auf der Seite der Trommelgarnitur auch diese Temperatur in etwa erreichen. Dagegen wird an der der Trommel abgewandten Seite des Kardiersegments, die konstruktionsbedingt (aufgrund der Arbeitsbreite und der Genauigkeit der Elemente) mehrere Zentimeter hohe Rücken hat, die Temperatur einen deutlich tieferen Wert erreichen (z.B. 28 °C). Der Unterschied in Temperatur über ein Festkardiersegment kann somit einige Grade Celsius betragen. Wie gross dieser Temperaturunterschied ist, ist abhängig von der Beschaffenheit des Segments (Konstruktion, Material), der geleisteten Kardierarbeit (Drehzahl, Produktion), des Abstandes des Elements zu der Walze und wie die Wärme, die entsteht, abgeleitet werden kann.

[0005] Dieser Wärmegradient verursacht ein Durchbiegen der Elemente über der und über die Breite der Karde. Durch diese Durchbiegung entsteht in der Mitte ein engerer Kardierspalt als aussen. Hierdurch entsteht ein ungleichmässiger Kardierspalt, der sich nach aussen verbreitet. Dies führt zu einer verringerten Kardierqualität und/oder einer schlechteren Nissenauflösung. Ebenfalls kann dies zu «Seitenflug» der Fasern führen. Das heisst, dass Fasern sich in der Randregion ansammeln und sich sogar absetzen, insbesondere ausserhalb der Arbeitsbreite. Diese Effekte kommen bei einer Karde mit einer Arbeitsbreite von 1 Meter zum Ausdruck, nehmen jedoch mit zunehmender Arbeitsbreite zu, z.B. wenn die Arbeitsbreite grösser als 1 Meter, zum Beispiel 1,2 Meter und mehr beträgt. Die Abweichung, die durch die oben genannten Effekt entstehen, können hier nicht vernachlässigt werden, sondern sind ein Problem für die gesamte Kardierqualität der Karde. Das Problem der thermischen Durchbiegung kommt zu der mechanischen Durchbiegung hinzu, die mit zunehmender Arbeitsbreite ansteigt.

[0006] Dadurch, dass sich Festkardierelemente im Betrieb der Karde sehr stark erwärmen, wirken die Aluminiumstrangpressprofile der Festkardierelemente an der Aussenseite (von der Trommel wegzeigenden Seite) wie Kühlkörper, die ihre Wärme durch freie Konvektion an die umgebende Luft abgeben. Dadurch entsteht ein geringes Temperaturgefälle innerhalb des Strangpressprofils. Die zur Trommel zeigende Seite ist wärmer und dehnt sich deshalb mehr aus, als die nach aussen zeigende Seite, wodurch sich das Festkardierelement zur Trommel hin biegt. Dieses Biegen (und auch das Ausdehnen der Trommel) führt dazu, dass der Kardierspalt in der Mitte der Maschine enger wird und damit das Vlies ungleichmässiger und die Qualität schlechter. Ausserdem kann Seitenflug entstehen.

[0007] Aus der WO 2004/106 602 A ist ein Kardiersegment für eine Karde bekannt, das mit mindestens einer Seite mit dem Fasermaterial in Kontakt kommen kann, wobei das Kardiersegment an dieser Seite über der Arbeitsbreite der Karde einen konkaven Bogen aufweist. Die Arbeitsseite wird hierzu hohl bearbeitet oder gerichtet. Ein Nachteil besteht darin, dass im kalten Zustand der Maschine der Kardierspalt über die Arbeitsbreite unterschiedlich ist und erst bei Erwärmung gleichmässig gross wird. Wenn die Karde aus dem Stillstand hochlaufen muss, um eine gewisse Partie von Faserflocken zu verarbeiten, verändern sich kontinuierlich während einer gewissen Zeit die Temperaturen der verschiedenen Teile der Maschine, bis schlussendlich ein stetiger bzw. gleich bleibender Zustand erreicht wird. Die «transiente» Periode dieser Temperaturveränderungen ist viel länger als die Hochlaufperiode selbst. Ein Wärmeausgleich wird z.B. erst nach 1 bis 5 Stunden erreicht. Dies führt dazu, dass die Qualität des Kardenbandes in der Aufwärmphase schlechter ist. Ausserdem muss das Herstellungsverfahren äusserst präzise sein.

[0008] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kardierelement mit der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet, so dass insbesondere der Kardierspalt im Betrieb auch bei Wärmezufuhr bzw. Wärmeentzug gleich bleibt.

[0009] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch ein Kardierelement mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Die abhängigen Patentansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Kardierelements zum Gegenstand.

[0010] Durch die erfindungsgemässen Massnahmen folgt das Kardierelement bei Erwärmung (Aufwärmphase) der konvexen Auswölbung der Trommel und biegt sich von der Trommel weg. In analoger Weise biegt sich das Kardierelement bei Wärmeentzug (Abkühlphase) zur Trommel hin zurück. Dadurch ist stets – sowohl bei kalter als auch warmer Maschine, sowie während der Aufwärm- als auch Abkühlphase – ein gleichmässiger Kardierspalt vorhanden. Dadurch, dass mindestens ein Biegeelement einen bestimmungsgemäss permanent zugeordneten Bestandteil des Tragelements bildet und Tragelement und Biegeelement aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen, tritt ein Bimetalleffekt ein, der die Krümmung bzw. Rückbiegung des Tragelements hervorruft. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass die Änderung der Krümmung des Tragelements bei Wärmezufuhr bzw. -entzug bereits nach kurzer Zeit eintritt. Art und Grad der Temperaturänderung wirken sich auf Art und Grad der Krümmung aus. Vorteilhaft ist es ermöglicht, dass das Hochlauf- bzw. Auslaufverhalten einer Karde so berücksichtigt werden, dass eintretende durch thermische Dehnung bzw. Kontraktion bedingte Änderungen des Kardierabstandes automatisch ausgeregelt werden.

[0011] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0012] Es zeigt: Fig. 1 schematisch Seitenansicht einer Karde mit dem erfindungsgemässen Kardierelement, Fig. 2 ein ortsfestes Kardierelement, Ausschnitt aus einem Seitenschild mit Abstand zwischen Kardiersegmentgarnitur und Trommelgarnitur, Fig. 2a das Kardierelement gemäss Fig. 2 im Detail, Fig. 3 Seitenansicht des erfindungsgemässen Festkardierelements mit Tragkörper, Garniturleiste und Garnitur, wobei Biegeelemente in dem Tragkörper integriert sind, Fig. 3a Explosivansicht teilweise des Tragkörpers, des Garniturrückens und der Garnitur, Fig. 4 in Seitenansicht Seitenschild mit einem Einstellbogen (Flexibelbogen) für Wanderdeckelstäbe und zwei Einstellbögen (Verlängerungsbögen) für ortsfeste Funktionselemente, Fig. 5 schematisch Schnitt l–l durch einen Einstellbogen (Verlängerungsbogen) mit Festkardierelement auf einem Seitenschild auf der einen Seite sowie entsprechende Darstellung auf der anderen Seite, Fig. 5a Explosivansicht (Seitenansicht) teilweise des Tragkörpers mit Nut und Biegeelement, Fig. 5b Vorderansicht im Schnitt teilweise des Tragkörpers mit durchgehendem Kanal und einem Endbereich einer Gewindestange mit Mutter, Fig. 6a , 6b Vorderansicht des Tragelements mit Biegeelementen und der Trommel im kalten Zustand (Fig. 6a ) und im erwärmten Zustand (Fig. 6b ) mit jeweils gleichem Kardierspalt und Fig. 7 eine Ausführungsform eines Tragkörpers mit Unterschale aus Aluminium und Oberschale aus Magnesium.

[0013] Fig. 1 zeigt eine Karde, z.B. Trützschler Karde TC, mit Speisewalze 1, Speisetisch 2, Vorreissern 3a, 3b, 3c, Trommel 4, Abnehmer 5, Abstreichwalze 6, Quetschwalzen 7, 8, Vliesleitelement 9, Flortrichter 10, Abzugswalzen 11, 12, Wanderdeckel 13 mit Deckelumlenkrollen 13a, 13b und Deckelstäben 14, Kanne 15 und Kannenstock 16. Mit M ist der Mittelpunkt (Achse) der Trommel 4 bezeichnet. 4a gibt die Garnitur und 4b gibt die Drehrichtung der Trommel 4 an. Der Pfeil A bezeichnet die Arbeitsrichtung. Die in den Walzen eingezeichneten gebogenen Pfeile bezeichnen die Drehrichtungen der Walzen.

[0014] In der Vorkardierzone (zwischen Vorreisser 3c und hinterer Deckelumlenkrolle 13a) liegen der Trommel 4 eine Mehrzahl von erfindungsgemässen Festkardierelementen 23 ́ und in der Nachkardierzone (zwischen vorderer Deckelumlenkrolle 13b und Abnehmer 5) liegen der Trommel 4 eine Mehrzahl von erfindungsgemässen Festkardierelementen 23 ́ ́ gegenüber, die jeweils – in Umfangsrichtung der Trommel 4 gesehen – nebeneinander angeordnet sind.

[0015] Nach Fig. 2 ist auf jeder Seite der Karde seitlich am (nicht dargestellten) Maschinengestell ein etwa halbkreisförmiges starres Seitenschild 18 befestigt, an dessen Aussenseite im Bereich der Peripherie konzentrisch ein bogenförmiges starres Auflageelement 19 angebracht ist, das als Unterlagefläche eine konvexe Aussenfläche 19 ́ sowie eine Unterseite 19 ́ ́ aufweist. Die erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst jeweils mindestens ein Festkardierelement 23, das an seinen beiden Enden Auflageflächen aufweist, die auf der konvexen Aussenfläche 19 ́ des Auflageelements 19 (z.B. Verlängerungsbogen) aufliegen (s. Fig. 4 ). An der Unterfläche des Trägers 24 (Tragkörper) des Festkardierelements 23 sind Garniturrücken 251, 252jeweils mit Garnituren 261, 262(Kardiergarnituren) angebracht. Mit 21 ist der Spitzenkreis der Garnituren 261, 262bezeichnet. Die Trommel 4 weist an ihrem Umfang eine Trommelgarnitur 4a, z.B. Sägezahngarnitur, auf. Mit 22 ist der Spitzenkreis der Trommelgarnitur 4a bezeichnet. Der Abstand zwischen dem Spitzenkreis 21 und dem Spitzenkreis 22 ist mit a bezeichnet und beträgt z.B. 0,20 mm. Der Abstand zwischen der konvexen Aussenfläche 19 ́ und dem Spitzenkreis 22 ist mit b bezeichnet. Der Radius der konvexen Aussenfläche 19 ́ ist mit r5und der Radius des Spitzenkreises 22 ist mit r2bezeichnet. Die Radien r5und r2schneiden sich im Mittelpunkt M der Trommel 4. Das Kardiersegment 23 nach Fig. 2 besteht aus einem Träger 24 und zwei Garniturleisten 271, 272, die jeweils einen Garniturrücken 251bzw. 252mit jeweiligen Garnituren 261bzw. 262umfassen. Die Garniturleisten 271, 272(Kardierelemente) sind in Rotationsrichtung (Pfeil 4b) der Trommel 4 hintereinander angeordnet, wobei die Garnituren 261, 262(Sägezahndrahtabschnitte) und die Garnitur 4a der Trommel 4 einander gegenüberliegen. Der Träger 24 besteht aus einer Aluminiumlegierung und ist stranggepresst. Die Garniturrücken 251, 252sind über Schrauben 31a bzw. 31b am Träger 24 befestigt. Die Masse des Trägers 24 ist – in Richtung der Breite b gesehen – tangential zur Trommel 4 angebracht.

[0016] Die Oberfläche der Garniturspitzen kann – in Seitenansicht gesehen – konkav gebogen sein. Der Spitzenkreis 21 der Garnituren 261, 262ist in diesem Fall konzentrisch oder exzentrisch zum Spitzenkreis 22 der Trommelgarnitur 4a angeordnet. Die Oberfläche der Garniturspitzen kann – in Seitenansicht gesehen – gerade ausgebildet sein. Bei dieser Ausführung liegt ein angenäherter Spitzenkreis der Garnituren 261, 262vor.

[0017] Mit 28a bis 28d sind Biegeelemente aus Stahl bezeichnet, die in der unteren Hälfte (Fussplatte) des Al-Tragkörpers 24 in Nuten z.B. eingepresst sind (s. Fig. 5a ).

[0018] Nach Fig. 3 weist das erfindungsgemässe Festkardierelement 23 einen Träger 24 auf, an dessen im Betrieb nach innen (in Richtung der Trommel 4) gerichteter Befestigungsfläche 24b eine Garniturleiste 27 (Kardierelement) angebracht ist. Die Garniturleiste 27 besteht aus einem Garniturrücken 25, an dem zwei Garnituren 261und 262befestigt sind. Der Garniturrücken 25 ist in der in Fig. 2 gezeigten Weise durch Schrauben 31a, 31b am Träger 24 befestigt. Der Träger 24 ist als Hohlprofil ausgebildet, das eine Höhe h1, eine Breite b und eine Länge l (die der Längsrichtung L in Fig. 5 entspricht) aufweist. Die Höhe des Trägers 24 und des Garniturrückens 25 ist mit h2und die Höhe des Trägers 24, des Garniturrückens 25 und der Garnitur 26 ist mit h3bezeichnet. Nach der Explosivdarstellung in Fig. 3a weist der Träger 24 eine obere Fläche 24a und eine untere Fläche 24b und der Garniturrücken 25 eine obere Fläche 25a und eine untere Fläche 25b auf. Der Träger 24 weist beispielsweise folgende Masse auf: h1= 58 mm, b = 72 mm, I = 1300 mm.

[0019] In der Fussplatte 24 ́ des Al-Tragkörpers 24, d.h. mit Bezug auf die Trommelgarnitur 4a in der unteren Hälfte, sind vier Biegeelemente 28a bis 28d aus Stahl vorhanden, die bestimmungsgemäss einen permanent zugeordneten Bestandteil des Tragelements 23 bilden (s. Fig. 5a ). Im unteren Bereich der längsgerichteten Aussenfläche 24c, 24d des Tragkörpers 24 sind zwei weitere Biegeelemente 29a bzw. 29b z.B. durch Kleben permanent über die Länge L des Tragkörpers 24 in einer Ausnehmung befestigt. Wie Fig. 3a zeigt, ist im Bereich der unteren Fläche 24b des Tragkörpers 24 in einer Ausnehmung ein Biegeelement 31a formschlüssig vorhanden, z.B. flachliegend eingeklebt. Es können weitere (nicht dargestellte) Biegeelemente 31b bis 31n in diesem Bereich vorhanden sein. Die Biegeelemente 28a bis 28d, 29a, 29b und 31a bis 31n können zweckmässig aus Flachstahl (Stabstahl) bestehen. Sie können durch Formschluss oder Kraftschluss der permanente Bestandteil des Tragkörpers 24 sein. Die permanente Fixierung kann durch Einpressen, Kleben, Schweissen, Nieten, Schrauben o. dgl. erfolgen. Sie können leistenförmig o. dgl. ausgebildet sein.

[0020] Im Bereich der Fussplatte 24 ́ des Al-Tragkörpers 24, d.h. mit Blickrichtung auf die Trommelgarnitur 4a in der unteren Hälfte, ist eine Mutter 41a dargestellt, die an einem Ende mit dem Gewinde einer Gewindestange 40 verschraubt ist (s. Fig. 5b ). Die Gewindestange 40 erstreckt sich durchgehend über die Länge L des Tragkörpers 24.

[0021] Nach Fig. 4 ist ein Seitenschild 18a (das Seitenschild 18b auf der anderen Seite ist in Fig. 5 dargestellt) mit einem Einstellbogen 17a (Flexibelbogen) für die Wanderdeckelstäbe 14 und zwei Einstellbögen 19 ́a, 19 ́ ́a (Verlängerungsbögen) für ortsfeste Funktionselemente (Festkardierelemente, Absaughauben) gezeigt. Der Einstellbogen 17a ist im Bereich der oberen Peripherie des Seitenschildes 18a vorhanden. In den beiden seitlichen Peripheriebereichen des Seitenschildes 18a sind zwei Einstellbögen 19 ́a, 19 ́ ́a vorhanden. Es sind als Stelleinrichtungen jeweils Stellspindeln 36 ́ bis 36<IV>und 37 ́ bis 37<IV>den Einstellbögen 19 ́a bzw. 19 ́ ́a zugeordnet. Die Stellspindeln 36 ́ bis 36<IV>stützen sich mit ihrem einen Ende an einem Flansch 18 ́ ́ des Seitenschildes 18a und mit ihrem anderen Ende an dem Einstellbogen 19 ́a ab. Die Stellspindeln 37 ́ bis 37<IV>stützen sich mit ihrem einen Ende an einem Flansch 18 ́ ́ ́ des Seitenschildes 18a und mit ihrem anderen Ende an dem Einstellbogen 19 ́ ́a ab. Der Einstellbogen 19 ́a ist zwischen Vorreisser 3c und Deckelumlenkrolle 13a, d.h. im Vorkardierbereich, angeordnet. An dem Einstellbogen 19 ́a sind ortsfeste Funktionselemente angebracht, im Beispiel der Fig. 6 nichtgarnierte Abdeckelemente 32a bis 32c, drei erfindungsgemässe Festkardierelemente 23 ́1bis 23 ́3und drei Absaughauben 33a, 33b, 33c. Der Einstellbogen 19 ́ ́a ist zwischen Deckelumlenkrolle 13b und Abnehmer 5, d.h. im Nachkardierbereich, angeordnet. An dem Einstellbogen 19 ́ ́a sind ortsfeste Funktionselemente angebracht, im Beispiel der Fig. 4 sechs erfindungsgemässe Festkardierelemente 23 ́ ́1bis 23 ́ ́6 und drei Absaughauben 34a bis 34c. Mit 35a ist ein Teil des Maschinengestells, mit 38a ein Unterkardenbogen bezeichnet.

[0022] Fig. 5 zeigt einen Teil der Trommel 4 mit einer zylindrischen Fläche 4f des Mantels 4e und Trommelböden 4c, 4d (radiale Tragelemente). Die Fläche 4f ist mit einer Garnitur 4a versehen, die in diesem Beispiel in der Form von Draht mit Sägezähnen vorgesehen ist. Der Sägezahndraht wird auf der Trommel 4 aufgezogen, d.h. in dicht nebeneinanderliegenden Windungen zwischen (nicht dargestellten) Seitenflanschen umgewickelt, um eine mit Spitzen bestückte zylindrische Arbeitsfläche zu bilden. Auf der Arbeitsfläche (Garnitur) sollen möglichst gleichmässig Fasern verarbeitet werden. Die Kardierarbeit wird zwischen den einander gegenüberliegenden Garnituren 261, 262(s. Fig. 2 ) und 4a geleistet (s. Fig. 2 ). Sie wird wesentlich von der Lage der einen Garnitur gegenüber der anderen Garnitur sowie dem Garniturabstand a zwischen den Spitzen der Zähne der beiden Garnituren 261, 262und 4a beeinflusst. Die Arbeitsbreite der Trommel 4 ist für die Arbeitsbreite L aller anderen Arbeitselemente der Karde massgebend, insbesondere für die Wanderdeckel 14 (Fig. 1 ) oder Festdeckel 23 ́1, welche zusammen mit der Trommel 4 die Fasern gleichmässig über die ganze Arbeitsbreite kardieren. Um gleichmässige Kardierarbeit über die ganze Arbeitsbreite L leisten zu können, müssen die Einstellungen der Arbeitselemente (einschliesslich von Zusatzelementen) über diese Arbeitsbreite L eingehalten werden. Die Arbeitsbreite L beträgt z.B. 1300 mm. Die Trommel 4 selbst kann aber durch das Aufziehen des Garniturdrahtes, durch Fliehkraft oder durch den Kardierprozess bedingte Erwärmung deformiert werden. Die Wellenzapfen der Trommel 4 sind in Lagern gelagert, die auf dem nicht dargestellten ortsfesten Maschinengestell angebracht sind. Der Durchmesser, z.B. 1250 mm, der zylindrischen Oberfläche 4f, d.h. das Doppelte des Radius r1, ist ein wichtiges Mass der Maschine. Die Seitenschilder 18a, 18b sind auf den beiden Maschinengestellen 35a, 35b (vgl. Fig. 4 ) befestigt. An den Seitenschildern 18a, 18b sind die Verlängerungsbögen 19a bzw. 19b befestigt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 4 beträgt z.B. 35 m/sec. Auf den Verlängerungsbögen 19a, 19b sind die erfindungsgemässen Festkardierelemente 23 ́1mit Schrauben 20a, 20b befestigt. Mit S1 und S2 sind die Stirnseiten des Festkardierelements 23 ́1bezeichnet.

[0023] In dem der Trommelgarnitur 4a zugewandten Bereich des Tragkörpers 24 ist ein Biegeelement 28d dargestellt, das sich über die gesamte Länge L des Tragkörpers 24 erstreckt und damit über die Arbeitsbreite der Maschine. Weitere Biegeelemente 28a bis 28c sind in Fig. 3 dargestellt. Ein Biegeelement 28 kann jeweils einstückig ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass ein Biegeelement 28 mehrteilig ausgebildet ist, d.h. dass mindestens zwei Biegeelemente 28 ́, 28 ́ ́ im Wesentlichen hintereinander in Längsrichtung L vorhanden sind.

[0024] Nach Fig. 5a ist im Fussbereich des ausschnittsweise dargestellten Al-Tragkörpers 24 in Längsrichtung L eine einseitig offene Nut 30a vorhanden, in die formschlüssig ein Biegeelement 28a in Form eines Flachstahls hochkant eingepresst und/oder eingeklebt wird. Im eingesetzten Zustand (s. Fig. 3 ) bilden die Stirnfläche 28 ́ des Biegeelements 28a und der Nutgrund 24 ́ ́ eine Grenzfläche miteinander.

[0025] Entsprechend Fig. 5b weist der Fussbereich des ausschnittsweise dargestellten AI-Tragkörpers einen durchgehenden Kanal 41 auf, durch den die Gewindestange 40 durchgesteckt ist und mit ihren Endbereichen aus dem Kanal 41 herausragt.

[0026] Die Gewindestange 40 weist in beiden Endbereichen jeweils ein Gewinde 43a (bzw. 43b) auf, auf das jeweils eine Mutter 42 a bzw. 42b fest aufgeschraubt ist. Zwischen den Muttern 42a, 42b und der jeweils zugeordneten Stirnfläche S1 bzw. S2 des Tragkörpers 24 kann jeweils eine Lochscheibe 44a bzw. 44b angeordnet sein. Zwischen der Aussenmantelfläche der Gewindestange 40 und der Innenwandfläche des Kanals 41 – beide mit kreisförmigem Querschnitt – ist ein Abstand d vorhanden.

[0027] Gemäss Fig. 6a ist der Arbeitsspalt a gleichmässig über die gesamte Arbeitsbreite L gezeigt. Die einander zugewandte Seite des Tragkörpers 23 mit dem Biegeelement 28a einerseits und der Trommel 4 andererseits bzw. der Garnitur 26 und der Trommelgarnitur 4a (s. Fig. 5 ) sind achsparallel zueinander ausgerichtet. Diese Position ist bei der Maschine in kaltem Zustand bzw. bei Raumtemperatur vorhanden. Fig. 6b zeigt die Situation nach der Aufwärmphase, in der der Kardierspalt ebenfalls gleichmässig ist. Infolge des Bimetalleffektes (Al-Tragkörper 24 und Stahlbiegeelement 28a) weisen über die Breite L das Tragelement 23 einen konkaven Bogen und der Mantel der Trommel 4 einen konvexen Bogen auf, wobei der Abstand zwischen dem konkaven Bogen und dem konvexen Bogen an allen Stellen gleich ist. Es reagiert somit nur das Tragelement 23 passiv auf die Wärmeausdehnung bzw. -kontraktion der Trommel 4. Es erfolgt ein passiver Ausgleich der Durchbiegung bei Erwärmung bzw. Abkühlung.

[0028] Fig. 7 zeigt eine Ausbildung, bei der in der oberen Hälfte des Profils eine Einlage 43 vorhanden ist, welche einen höheren Längenausdehnungskoeffizienten besitzt (z.B. Magnesium). Dadurch wird ebenfalls der gewünschte Bimetalleffekt erzeugt. Zum Beispiel ist es denkbar, ein Festkardierelement 23 zweiteilig aus einer Oberschale 43 und Unterschale 24 zu gestalten. Die Unterschale 24 besteht aus einem Aluminium-Strangpressprofil und die Oberschale 43 aus einem Magnesium-Strangpressprofil. Beide Profile können dann fest miteinander verbunden werden, z.B. kraft- und formschlüssig, durch Kleben, Schrauben, Nieten o. dgl.

[0029] Da der Ausgleich von thermischen Ausdehnungen im Regelfall eine radial nach aussen und nach innen gerichtete Bewegung des Tragelements 23 erfordert, soll sichergestellt werden, dass Bewegungen in beiden Richtungen möglich sind (diese Überlegung gilt für alle Ausführungsformen). Das heisst, dass Erwärmung und Abkühlung berücksichtigt werden müssen. Wie aus den Zeichnungsfiguren mit Biegeelementen 28; 28a bis 28d; 29a, 29b; 31a bis 31 n; 43 ersichtlich, sind – wie üblich bei einem Bimetallstreifen – zwei Elemente aus Metallen unterschiedlicher thermischer Ausdehnung an einer gemeinsamen Grenzfläche kombinativ zu einem Bimetallelement miteinander verbunden. Das Bimetallelement (Tragkörper 24 plus Biegeelement 28) liegt mit seinen beiden Enden an jeweiligen Anschlägen an (s. Schraube 20a, 20b an Auflageelementen 19a bzw. 19b in Fig. 5 ), so dass bei Erhöhung der Temperatur des Bimetallelements dieses nicht in der Länge L wachsen kann, sondern die radiale Ausbiegung nimmt zu. Dadurch wird der Abstand des Tragelements 23 zur Trommel 4 radial verstellt, und zwar bei einer Temperaturerhöhung in Richtung radial weg von der Trommelgarnitur 4a und bei Temperaturherabsetzung in der radial nach innen gerichteten Richtung auf die Trommelgarnitur 4a zu.

[0030] Das Biegungselement 28; 28a bis 28d; 29a, 29b; 31a bis 31 n; 43) kann z.B. aus Stahl bestehen. Entsprechende Wärmeausdehnungskoeffizienten sind:

[0031]

[0032] Der Tragkörper 24 besteht vorzugsweise aus Aluminium mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten

[0033]

[0034] Die Erfindung ist sowohl in einer Ausbildung mit mindestens einem Biegeelement 28 allein als auch in einer Ausführungsform mit mindestens einem Biegeelement 28 und mindestens einem Spannelement 40 ausführbar.

[0035] Die Erfindung wurde insbesondere am Beispiel eines Festkardierelements dargestellt und erläutert. Umfasst sind ebenso Wanderdeckelstäbe, die sich durch Wärmezufuhr bzw. -entzug verformen, wobei der Abstand zur Trommel verändert wird.

Claims (20)

1. Kardierelement für eine Karde oder Krempel, z.B. Festkardierelement (23) oder Wanderdeckelstab (14), welches Kardierelement ein längliches Tragelement (24) aufweist, das sich zwischen zwei Endbereichen (S1, S2) des Kardierelements erstreckt, wobei das Tragelement (24) eine Befestigungsfläche (24b) aufweist, die im eingebauten Zustand nach innen in den Arbeitsbereich der Karde gerichtet ist, für mindestens eine Garniturleiste, die bei eingebautem Kardierelement der Trommelgarnitur (4a) der Karde oder Krempel in einem Abstand (a) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kardierelement mindestens ein Biegeelement (28; 28a bis 28d; 29a, 29b; 31a; 43) umfasst, welches am Tragelement (24) befestigt ist und so einen permanent zugeordneten Bestandteil des Tragelements (24) bildet, wobei das Tragelement (24) und das Biegeelement (28; 28a bis 28d; 29a, 29b; 31a; 43) aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten α bestehen.

2. Kardierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Biegeelement (28; 28a bis 28d; 29a, 29b; 31a; 43) in das Tragelement (24) eingepresst oder eingeklebt ist.

3. Kardierelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (24) als Bimetallelement ausgebildet ist.

4. Kardierelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement als einstückiges Bauteil ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

6. Kardierelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement aus mindestens zwei Bauteilen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten α besteht.

7. Kardierelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dasjenige Bauteil der genannten mindestens zwei Bauteile des Tragelements mit dem geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten α bei eingebautem Kardierelement der Trommelgarnitur (4a) der Karde oder Krempel zugewandt ist.

8. Kardierelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dasjenige Bauteil der genannten mindestens zwei Bauteile des Tragelements mit dem höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten α bei eingebautem Kardierelement der Trommelgarnitur (4a) der Karde oder Krempel abgewandt ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass dasjenige Bauteil der genannten zwei Bauteile des Tragelements mit dem geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten α aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und dasjenige Bauteil der genannten mindestens zwei Bauteile mit dem höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten α aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung besteht.

10. Kardierelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Biegeelement aus Stahl besteht.

11. Kardierelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich das mindestens eine Biegeelement über die gesamte Länge (L) des länglichen Tragelements (24) erstreckt.

12. Kardierelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement einen oberen Bereich und einen unteren Bereich aufweist, und dass im unteren Bereich des Tragelements in einer in Längsrichtung des Tragelements verlaufenden Ausnehmung in der Aussenfläche des Tragelements ein Metallstreifen permanent befestigt ist.

13. Kardierelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstreifen aus Stahl besteht.

14. Kardierelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement zweiteilig ist und aus einer Oberschale und einer Unterschale besteht.

15. Kardierelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschale ein Aluminiumstrangpressprofil und die Oberschale ein Magnesiumstrangpressprofil ist.

16. Kardierelement nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschale und die Oberschale durch eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung miteinander verbunden sind.

17. Kardierelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement in Längsrichtung (L) vorgespannt ist.

18. Kardierelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement einen in Längsrichtung durch das Tragelement verlaufenden Kanal aufweist, durch den eine Gewindestange durchgeführt ist, die an mindestens einem Ende mit einer Mutter verschraubt ist.

19. Kardierelement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Biegeelement in einer Ausnehmung in der Befestigungsfläche für die mindestens eine Garniturleiste befestigt ist.

20. Kardierelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass seine Länge (L) grösser als 1200 mm, vorzugsweise grösser als 1290 mm, ist.