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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Faserbandablagereinrichtung, insbesondere für Karden, Strecken und dergleichen, mit einem Drehteller, in dem ein Ablagerohr angeordnet ist, durch das ein aus der Karde oder Strecke auslaufendes Faserband hindurchführbar und unter Rotation des Drehtellers in einer Kanne ablegbar ist, und wobei das Ablagerohr eine das Faserband führende Rohrinnenfläche aufweist. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Ablagerohr zur Anordnung in einem Drehteller einer solchen Faserbandeinrichtung.
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Faserbandablageeinrichtungen dienen zur Überführung eines Faserbandes aus einer vorgelagerten Bearbeitungsstation, beispielsweise aus einer Karde oder einer Strecke, in eine Kanne, wobei die Ablage in der Kanne unter Ausführung einer Kreisbewegung des Auslaufes des Faserbandes erfolgt, wofür die Faserbandablageeinrichtung einen Drehteller mit einem gebogenen Ablagerohr aufweist, sodass die Auslauföffnung des Ablagerohres bei Rotation des Drehtellers ebenfalls rotiert. Das Faserband kann dabei aus der Drehachse einer konzentrisch zur Drehachse ausgebildeten Einlassöffnung in das Ablagerohr eingeführt werden, und durch entsprechende Krümmungen des Ablagerohres verlässt das Faserband dieses unter Ausführung der Rotationsbewegung durch die Auslauföffnung. Um das Verstopfen des Ablagerohres aufgrund von Flusenbildung und deren Ablagerungen im Ablagerohr zu vermeiden, ist es wünschenswert, eine möglichst minimale Reibung zwischen der Rohrinnenfläche und dem Faserband zu erreichen. Beispielsweise sind verschiedene Oberflächenmodifikationen der Unterseite des Drehtellers bekannt, welche bei einer gefüllten Kanne mit dem abgelegten Faserband wenigstens zeitweise in Kontakt gelangt. Diese Oberflächenmodifikationen sind häufig so gewählt, dass eine minimale Reibung zwischen dem Ablagerohr und dem Faserband entsteht, um den Bandlauf möglichst nicht zu beeinflussen und um einen möglichst geringen Abrieb von Fasern des Faserbandes zu erreichen.
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Beispielsweise beschreibt die
DE 101 27 814 A1 eine Faserbandablageeinrichtung mit einem Drehteller, in dem ein aus Edelstahl gebildetes Ablagerohr aufgenommen ist, und die Rohrinnenfläche des Edelstahl-Ablagerohres weist eine polierte Qualität auf. Damit soll erreicht werden, dass der Reibwiderstand des Faserbandes beim Durchlauf durch das Ablagerohr reduziert ist.
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Weiterhin beschreibt die
US 3 141 201 A ein Ablagerohr, das als Halbrohr ausgebildet ist, sodass die Gefahr von Verstopfungen des Ablagerohres dadurch vermindert wird. Ein solches Ablagerohr erfordert jedoch eine festgelegte Kontur, um die Führung des Faserbandes zuverlässig vorzunehmen, insbesondere dann, wenn eine zumindest leichte Zugspannung auf das Faserband wirkt, das aus dem Halbrohr nicht seitlich herausgelangen darf.
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Bei einer polierten Rohrinnenoberfläche wird die Reibung zwischen dem Faserband und dem Ablagerohr erheblich verringert, bei einem geschlossenen Ablagerohr jedoch ist eine Politur der Rohrinnenfläche nicht oder nur mit erhöhtem Aufwand möglich.
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Das Verfahren eines sogenannten Strömungspolierens ist für die Politur der Rohrinnenfläche eines Ablagerohres zwar anwendbar, dieses Verfahren ist jedoch aufwendig und liefert nur bedingt gute Ergebnisse. Wird das Ablagerohr als Halbrohr ausgeführt, ist die das Faserband führende Rohrinnenfläche zwar zugänglich und kann einfacher poliert werden, jedoch ist ein geöffnetes Ablagerohr nicht für jede Faserbandeinrichtung anwendbar, insbesondere, wenn die Rotation des Drehtellers höhere Drehzahlen aufweist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Faserbandablageeinrichtung mit einem Ablagerohr, mit dem die Bildung von Verstopfungen auf verbesserte Weise vermieden wird. Insbesondere soll das Ablagerohr auch in Drehtellern für Faserbandablageeinrichtungen Anwendung finden können, die mit höheren Drehzahlen rotieren.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Faserbandablageeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ausgehend von einem Ablagerohr gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 10 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen geprüft. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Rohrinnenfläche wenigstens bereichsweise eine räumliche Struktur aufweist.
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Durch die Ausbildung einer räumlichen Struktur in der Rohrinnenfläche wird der Vorteil erreicht, dass das Faserband nicht mehr vollflächig an der Rohrinnenfläche anliegt, sondern dass durch die räumliche Struktur definierte Anlagebereiche gebildet werden, sodass durch die verringerte Reibfläche die Gesamtreibung zur Führung des Faserbandes durch das Ablagerohr vermindert wird. Der Flächenanteil der Rohrinnenfläche zur Führung des Faserbandes ist damit verringert, und die Führung des Faserbandes übernehmen lediglich noch die Erhebungen der räumlichen Struktur, welche sich in die Innenseite des Ablagerohres hinein erstrecken. Die räumliche Struktur weist dabei Strukturgrößen auf, die selbstverständlich größer sind als die Rautiefe oder die mikroskopische Topografie der Rohrinnenfläche, die räumliche Struktur ist jedoch kleiner als beispielsweise die Flächenkrümmung der Rohrinnenfläche aufgrund der makroskopischen Biegung des Ablagerohres.
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Gemäß einer ersten Variante sind in der Wandung des Ablagerohres beabstandet zueinander nach innen eingedrückte Bereiche ausgebildet, die die räumliche Struktur in der Rohrinnenfläche bilden. Insbesondere dann, wenn das Ablagerohr aus einem dünnwandigen metallischen Werkstoff hergestellt ist, besteht auf einfache Weise die Möglichkeit, von der Außenseite durch ein entsprechendes Eindrücken eine plastische und damit bleibende Verformung in der Rohrwandung zu erzeugen. Die Verformung in der Rohrwandung ergibt auf der Rohrinnenseite an den Stellen der eingedrückten Bereiche Erhebungen zur Bildung der räumlichen Struktur. Die eingedrückten Bereiche können dabei mit regelmäßigen Abständen zueinander ausgebildet werden, wodurch die definierten, zur Führung des Faserbandes dienenden Oberflächenbereiche gebildet werden. Die eingedrückten Bereiche können dabei lediglich kalottenartige, runde Erhebungen aufweisen oder die eingedrückten Bereiche werden strukturiert vorgenommen, um entsprechende Flächenabschnitte in der Rohrinnenfläche zu bilden, die die Faserbandführung übernehmen. Die eingedrückten Bereiche können beispielsweise rund, länglich, rautenförmig, rechteckig, oval oder dergleichen ausgebildet sein. Durch die eingebrachte räumliche Struktur der Rohrinnenfläche kann damit zusätzlich eine Führung des Faserbandes innerhalb des Ablagerohres beeinflusst werden, wodurch sich weitere Vorteile ergeben können.
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Eine zweite Variante des Ablagerohres sieht vor, dass in der Wandung eine Wellenstruktur ausgebildet ist, wobei die Wellenberge und die Wellentäler der Wellenstruktur parallel zur Verlaufsrichtung des Ablagerohres verlaufen. Die Längsrichtung des Ablagerohres beschreibt dabei die Längserstreckung, die naturgemäß auch Krümmungen umfassen kann. Dabei erstreckt sich die Wellenstruktur in der Wandung des Ablagerohres parallel zur Längsrichtung, so dass ein Rohrquerschnitt gebildet wird, der durch eine wellenförmige Kreiskontur charakterisiert ist. Die Wellenberge und Wellentäler können sich dabei über die gesamte Länge des Ablagerohres gleichförmig erstrecken oder die eingebrachten Wellenberge und Wellentäler weisen eine Länge auf, die deutlich kürzer ist als das Ablagerohr. Die Wellenberge und Wellentäler können sich in Längsrichtung des Ablagerohres abwechseln.
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Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung zur Bildung der räumlichen Struktur kann in der Wandung des Ablagerohres eine Wellenstruktur ausgebildet sein, bei der die Wellenberge und Wellentäler in Umfangsrichtung des Ablagerohres verlaufen. Eine derartige Struktur eines Ablagerohres kann verglichen werden mit der Struktur sogenannter Wellrohre, die auf bekannte Weise zur Erhöhung der Flexibilität als Fluidleitungen oder als Hüllrohre für Leitungen eingesetzt werden können.
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Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Weiterbildung des Ablagerohres wird erreicht, wenn die Rohrinnenfläche wenigstens in den nach innen eingedrückten Bereichen oder in den nach innen vorstehenden Wellenbergen mit einer polierten Oberfläche mit einer entsprechend geringen Rautiefe erzeugt wird. Die Politur kann dann so erfolgen, dass lediglich die Bereiche der Rohrinnenfläche poliert werden, die für den späteren Einsatz des Ablagerohres auch mit dem Faserband in Kontakt gelangen. Mit besonderem Vorteil weist die polierte Oberfläche dabei eine Rautiefe Rz von weniger als 2 auf. Ein weiterer Vorteil wird dadurch erreicht, dass nicht die gesamte Rohrinnenfläche poliert werden muss, sondern nur die nach innen vorstehenden Bereiche, die mit dem Faserband bei einem späteren Einsatz des Ablagerohres in Kontakt gelangen.
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Das Ablagerohr weist auf an sich bekannte Weise wenigstens eine Krümmung auf, insbesondere um von dem Einlaufbereich auf der Drehachse des Drehtellers eine Auslenkung auf einen äußeren Radiusbereich zu erfahren, sodass das Faserband in Kreisen in der Kanne abgelegt werden kann. Das Faserband kontaktiert die Rohrinnenfläche des Ablagerohres durch die eingebrachte Krümmung im Ablagerohr an definierten Bereichen, wobei diese Kontaktbereiche, die mit dem Faserband in Berührung gelangen können, die räumliche Struktur aufweisen. Mit anderen Worten kann die räumliche Struktur in der Rohrinnenfläche des Ablagerohres auf die Kontaktbereiche begrenzt sein, die durch die Krümmung definiert werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Ablagerohr mit einer Krümmung einen Kontaktbereich mit dem Faserband definiert, wobei die polierte Oberfläche mit der gegebenen Rautiefe Rz, auf den Kontaktbereich begrenzt ist. Mit anderen Worten wird lediglich der Kontaktbereich des Ablagerohres einer Politur zugeführt, der durch die Krümmung definiert ist und der in späterem Einsatz mit dem Ablagerohr mit dem Faserband in Kontakt gelangt bzw. dieses führt.
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Gemäß einer Weiterbildung des Ablagerohres weist die Rohrinnenfläche wenigstens bereichsweise eine Beschichtung auf. Die Beschichtung kann beispielsweise im Bereich der polierten Oberfläche und/oder in dem Bereich aufgebracht sein, in dem die räumliche Struktur vorhanden ist, wobei es auch denkbar ist, die Rohrinnenfläche vollständig zu beschichten. Mit weiterem Vorteil können auch nur die nach innen erhabenen Bereiche der Rohrinnenfläche eine Beschichtung aufweisen, welche mit dem Faserband in Kontakt gebracht werden können.
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Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Ablagerohr zur Anordnung in einem Drehteller einer Faserbandablageeinrichtung, insbesondere für Karden, Strecken und dergleichen, durch das ein aus der Karde oder Strecke auslaufendes Faserband hindurchführbar und unter Rotation des Drehtellers in einer Kanne ablegbar ist und wobei das Ablagerohr eine das Faserband führende Rohrinnenfläche aufweist. Erfindungsgemäß weist die Rohrinnenfläche dabei wenigstens bereichsweise eine räumliche Struktur auf.
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Mit Vorteil ist vorgesehen, dass in der Wandung des Ablagerohres beabstandet zueinander nach innen eingedrückte Bereiche ausgebildet sind, die die räumliche Struktur in der Rohrinnenfläche bilden.
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Gemäß einer weiteren Verbesserung des Ablagerohres ist in der Wandung eine Wellenstruktur ausgebildet, wobei die Wellenberge und Wellentäler der Wellenstruktur entweder parallel zur Ausrichtung des Ablagerohres oder in Umfangsrichtung verlaufen. Selbstverständlich ist auch eine Wellenstruktur denkbar, die beispielsweise diagonal verläuft. Schließlich ist eine Wellenstruktur in der Wandung des Ablagerohres denkbar, die sowohl parallel als auch in Längsrichtung des Ablagerohres verläuft, sodass durch eine damit gebildete Kreuzwellenstruktur einzelne Inselbereiche mit nach innen hervorstehenden Abschnitten entstehen, die die räumliche Struktur in der Rohrinnenfläche bilden.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Faserbandablageeinrichtung in einer beispielhaft einer Karde nachgelagerten Anordnung, sodass ein Faserband mittels der Faserbandablageeinrichtung in eine Kanne ablegbar ist;
- 2 einen Abschnitt eines Ablagerohres mit einer erfindungsgemäßen räumlichen Struktur in der Rauminnenfläche, gebildet durch eingedrückte Bereiche;
- 3 einen Abschnitt eines Ablagerohres mit einer erfindungsgemäßen räumlichen Struktur, gebildet durch eine Wellenstruktur und
- 4 ein Ablagerohr, das als Halbrohr ausgebildet ist.
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In 1 ist eine Faserbandablageeinrichtung 100 schematisch dargestellt, die dazu dient, ein Faserband 12, das beispielhaft gezeigt aus einer Karde 1 herausläuft, in einer Kanne 13 abzulegen. Die Faserbandablageeinrichtung 100 weist hierfür eine Faserbandführung mit mehreren Umlenkrollen 20 auf. Vor Einlauf des Faserbandes 12 in den Drehteller 10 wird das Faserband 12 noch durch sogenannte Kalanderwalzen 21 geführt. Der Drehteller 10 kann um eine Rotationsachse 22 rotieren, und ein Ablagerohr 11 ist im Drehteller 10 aufgenommen und führt die Rotation des Drehtellers 10 mit aus. Das Ablagerohr 11 ist derart geformt, dass das zentrisch zur Rotationsachse 22 einlaufende Faserband 12 durch das Ablagerohr 11 radial nach außen geführt wird, um kreisförmig in der Kanne 13 abgelegt zu werden.
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2 zeigt schematisch einen Abschnitt des Ablagerohres 11 mit von außen eingebrachten eingedrückten Bereichen 16. Diese führen dazu, dass in der Rohrinnenfläche 14 eine räumliche Struktur 15 entsteht, die durch mehrere sich wiederholende Erhebungen 23 gekennzeichnet sind. Die eingedrückten Bereiche 16 sind durch plastische Verformungen in der Wandung des Ablagerohres 11 gebildet, beispielsweise indem von der Außenseite des Ablagerohres 11 die Wandung eingedrückt wird, sodass auf der Rohrinnenfläche 14 die Erhebungen 23 entstehen. Bei einer nachfolgenden Oberflächenbearbeitung der Rohrinnenfläche 14 kann die Bearbeitung auf die Erhebungen 23 beschränkt werden, da diese hauptsächlich oder ausschließlich mit dem Faserband 12 in Kontakt gelangen, wenn dieses durch das Ablagerohr 11 geführt wird.
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3 zeigt eine alternative Ausgestaltung zur Bildung von räumlichen Strukturen 15. Die räumlichen Strukturen 15 sind gebildet durch Wellenstrukturen 17, die parallel zur Längsrichtung 19 des Ablagerohres 11 verlaufen. Dadurch entsteht im Querschnitt eine zickzackartige oder wellenartige Kreiskontur des Ablagerohres 11, wobei die Erhebungen 23' durch die Wellenberge gebildet werden, die nach innen in das Ablagerohr 11 weisen. Die Rohrinnenfläche 14 weist folglich räumliche Strukturen 15 auf, die entlang der Längsrichtung 19 des Ablagerohres 11 gestreckt verlaufen und die einer späteren Oberflächenbearbeitung zugeführt werden können und die mit dem Faserband in Kontakt gelangen, wenn das Ablagerohr 11 eingesetzt wird.
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4 zeigt ein Ablagerohr 11, das lediglich aus einer beispielsweise U-förmigen Halbschale besteht und damit als Halbrohr 18 bezeichnet ist. Die Rohrinnenfläche 14 ist frei zugänglich und folglich einfach polierbar. Das Ausführungsbeispiel des Ablagerohres 11 weist gemäß der Darstellung bereichsweise eine räumliche Struktur 15 auf, die durch eingedrückte Bereiche 16 bereichsweise in den Krümmungsabschnitten des Ablagerohres 11 dargestellt sind. Die Darstellung ist lediglich beispielhaft und die räumliche Struktur 15 kann auch vollflächig auf der Rohrinnenfläche 14 ausgebildet sein. Mit besonderem Vorteil kann die Oberflächenbehandlung der Rohrinnenfläche 14 auf die räumliche Struktur 15 begrenzt sein, sodass beispielsweise nur die Erhebungen 23 poliert sind.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Faserbandablageeinrichtung
- 1
- Karde
- 10
- Drehteller
- 11
- Ablagerohr
- 12
- Faserband
- 13
- Kanne
- 14
- Rohrinnenfläche
- 15
- räumliche Struktur
- 16
- eingedrückter Bereich
- 17
- Wellenstruktur
- 18
- Halbrohr
- 19
- Längsrichtung
- 20
- Umlenkrolle
- 21
- Kalanderwalze
- 22
- Rotationsachse
- 23
- Erhebung
- 23'
- Erhebung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10127814 A1 [0003]
- US 3141201 A [0004]
