DE102022108808A1

DE102022108808A1 - Karde

Info

Publication number: DE102022108808A1
Application number: DE102022108808.1A
Authority: DE
Inventors: Robert BERNS; Wilfried Gothmanns; Thomas Schmitz; Urs Heggen; Robert Pischel
Original assignee: Truetzschler Group SE
Current assignee: Truetzschler Group SE
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2022-04-12
Publication date: 2023-09-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens einem Vorreißer (3a, 3b, 3c) einer drehenden Trommel (4) zuzuführen, wobei die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben (17) und der Trommel (4) bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt zu werden, und der dabei entstehende Faserflor von der Trommel (4) auf einen Abnehmer (5) übergebbar ist, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Trommel (4) mindestens 1300mm beträgt und die Abstandsdifferenz zwischen der vorderen und der hinteren Ferse (Fv-Fh) einer ebenen 20mm breiten Garnitur (17a) eines Deckelstabes (17) zur Garnitur der Trommel (4) kleiner 12/1000" [inch] beträgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens einem Vorreißer einer drehenden Trommel zuzuführen. Auf der Trommel werden die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt. Der dabei entstehende Faserflor wird von der Trommel auf einen Abnehmer übergeben, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist.
Nach dem Stand der Technik sind Wanderdeckelkarden bekannt, die im Wesentlichen einen großen Hauptzylinder, die Trommel oder den Tambour aufweisen, auf der durch eine bestimmte Anzahl an Wanderdeckeln und Festkardierelemente eine Kardierung von Fasern stattfindet. Das materialzuführende Arbeitsorgan ist der Vorreißer und das materialabführende Arbeitsorgan ist der Abnehmer. Die Kardierlänge und insbesondere die Anzahl der im Eingriff befindlichen umlaufenden Deckelstäben des Wanderdeckels hat einen wesentlichen Einfluss auf die Kardierqualität. Die Kardierfläche und die Drehzahl der Trommel ist wiederum für die Produktivität der Karde ausschlaggebend. Eine Erhöhung der Trommeldrehzahl ist möglich, wobei hier sehr hohe Zentrifugalkräfte auftreten, die zu einer konvexen Verformung der Trommel führen. Damit wird der Kardierspalt zu den Trommelrändern größer, wenn für die Trommelmitte ein konstanter Kardierspalt angesetzt wird. Ein weiterer Nachteil für eine erhöhte Trommeldrehzahl ist die damit verbundene Erwärmung und thermische Ausdehnung der Trommel, da die Geschwindigkeit der Fasern zwischen Trommel und Kardierelementen zunimmt, was zu einer erhöhten Reibung führt. Für Wanderdeckel-Karden wird im Allgemeinen ein Trommel-Durchmesser unter D=1300mm verwendet. Um die Kardierlänge um diese Trommel herum zu erhöhen, ist die gängige Methode den Vorreißer und/oder den Abnehmer weiter unter die Trommel zu versetzen. Somit wird die nutzbare Umfangslänge vergrößert, um eine gewünschte Anzahl an Wanderdeckeln zusätzlich unterbringen zu können.
Dieser Methode ist eine Grenze gesetzt, wenn diese Walzen so weit versetzt werden, dass sie sich mit ihren Anbauteilen fast berühren. Diese Methode führt zwangsläufig zu zwei sich gegenseitig beeinflussenden Nachteilen:

Die Trommel muss in der Maschine sehr hoch positioniert sein, mindestens so hoch damit diese über dem Abnehmer steht. Dieser Abnehmer hat in der Regel einen recht großen Durchmesser im Bereich von D=700mm, wodurch die große Trommel also sehr hoch positioniert werden muss. Die Laufstabilität und Schwingungssteifigkeit werden umso schlechter, je höher die schwere und schnelllaufende Trommel bei ca. 600 U/min positioniert ist. Die stützende Gestellkonstruktion muss entsprechend groß und stark ausgeführt sein und darf nicht zu schlank sein.

Die Zugänglichkeit für häufige (teilweise tägliche) Reinigungs- und Wartungszwecke ist stark eingeschränkt. Dies erfordert je nach Bauweise sogar eine aufwändige, schienengeführte Verschiebbarkeit der Vorreißer-Einheit.
Beide Nachteile verteuern die Herstellkosten und erschweren die Wartung.
Die EP 3162927 A1 offenbart eine Karde mit einer Kardierlänge von größer 3000mm, wobei der Trommeldurchmesser zwischen 1150mm bis 1250mm beträgt. Die vergrößerte Kardierlänge wird durch eine Verlagerung von Vorreißer und Abnehmer unter die Trommel erreicht. Als Drehzahl der Trommel wird ein Bereich von 500 bis 600 Umdrehungen pro Minute angegeben. Die Anzahl der am Kardierprozess verwendeten Festkardierelemente und der Deckelstäbe kann damit vergrößert werden. Nachteilig ist die vergrößerte Bauhöhe.
Die EP 2527505 offenbart eine Wanderdeckelkarde, welche eine bestimmte geometrische Anordnung von Vorreißer und Abnehmer zur Erreichung einer hohen Produktivität vorschlägt. Die gesamte Geometrie richtet sich dabei nach einer horizontalen Ausrichtung der Karde aus. Nachteilig an der Vorrichtung ist, dass sich durch die Anordnung von Vorreißer und Abnehmer eine große Bauhöhe der Karde ergibt und dabei ein möglicher Transportweg auf der Trommel nicht genutzt wird. Der Durchmesser der Trommel beträgt dabei bis zu 1200mm.
In der Schrift IN351271B wird ebenfalls eine „hochgestellte“ Karde beschrieben, die einen Trommeldurchmesser mit bis zu 1100mm aufweist und bei der mindestens 36 umlaufende Deckelstäbe immer im Eingriff sind. In dieser Schrift wird sehr deutlich auf die Zusammenhänge zwischen Trommelgröße, thermischer Ausdehnung und Zentrifugalkräften bei konstanter Drehzahl hingewiesen, so dass ab einem Trommeldurchmesser von 1287mm mehr Nachteile als Vorteile entstehen.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Karde dahingehend weiterzubilden, dass die Kardierlänge vergrößert wird, ohne dass die zuvor genannten Nachteile auftreten.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Anlage mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die Erfindung betrifft eine Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens einem Vorreißer einer drehenden Trommel zuzuführen. Auf der Trommel werden die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt. Der dabei entstehende Faserflor wird von der Trommel auf einen Abnehmer übergeben, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Durchmesser der Trommel mindestens 1300mm beträgt und die Abstandsdifferenz zwischen der vorderen und der hinteren Ferse einer ebenen Garnitur eines Deckelstabes über eine Breite von 20mm zur Garnitur der Trommel kleiner 12/1000" [inch], also 0,30mm beträgt. Durch den vergrößerten Krümmungsradius, wodurch sich die Kardierfläche zwischen Deckelstab und Trommel dem Idealzustand einer geraden Kardierfläche weiter annähert, wird der Kardierspalt über die Breite des Deckelstabes konstanter. Diese Abstandsdifferenz kann sich auch bei einer schmaleren oder breiteren Garnitur ergeben, die beispielsweise 25mm oder 30mm Breite aufweist. Dabei wird die Abstandsdifferenz über eine gemessene Distanz in der Breite von 20mm bestimmt, auch wenn die Garnitur eine kleinere oder größere Breite aufweist. Die Kardierintensität erhöht sich, unabhängig von der Länge der Kardierfläche. Entgegen der Auffassung aller Fachleute, die die Größe der Kardiertrommel nur auf deutlich unter 1300mm als technisch realisierbar und sinnvoll erachten, wird erfindungsgemäß durch den vergrößerten Krümmungsradius der Trommel, wodurch sich die Kardierfläche zwischen Deckelstab und Trommel dem Idealzustand einer geraden Kardierfläche weiter annähert, der Kardierspalt über die Breite des Deckelstabes konstanter. Durch die Vergrößerung des Trommeldurchmessers auf mindestens 1300mm kann die Spaltdifferenz zwischen der hinteren und der vorderen Ferse der Garnitur eines Deckelstabes um mindestens 4/1000" (0,1mm) zum Stand der Technik reduziert werden, wodurch die Kardierleistung und Kardierqualität erhöht wird, ohne dass eine höhere Leistung installiert werden muss. Im Gegenteil kann die Karde mit einer verringerten Antriebsleistung betrieben werden, da bei der Vergrößerung des Durchmessers die Trommelmasse auf eine geringere Drehzahl beschleunigt und mit dieser betrieben werden kann als nach dem Stand der Technik. Ein weiterer Vorteil liegt in der größeren Oberfläche der Trommel, die damit auch mehr Wärme abführen kann und sich bei Erwärmung geringer verformt. Über die Variation des Trommeldurchmessers in Verbindung mit der Kardierlänge werden die wesentlichen Abmessungen der Karde vorgegeben.
In Kombination mit dem zuvor aufgeführten Trommeldurchmesser kann die Kardierlänge, die durch einen Teilumfang der Trommel zwischen dem Kontaktpunkt von Vorreißer und Trommel und dem Kontaktpunkt zwischen Trommel und Abnehmer bestimmt wird, mindestens 3170mm betragen. Hierdurch wird die Kardierintensität erhöht, ohne dass der Vorreißer und der Abnehmer unter die Trommel verschoben werden müssen, was die Karde im Laufverhalten instabil macht und größer bauen lässt. Die Nachteile des Standes der Technik, nämlich die mit der vergrößerten Bauhöhe verbundene Vibration, wird durch die Anordnung des Vorreißers und des Abnehmers kompensiert. Da die Anordnung dieser Walzen im fast gleichen Umfangswinkelbereich erfolgt, wie bei der vorherigen Karde des Anmelders, treten weder die Vibrationen und damit der unruhige Lauf auf, noch wird die Bauhöhe der Karde wesentlich vergrößert.
Wird der Trommeldurchmesser vergrößert bei annähernd gleicher Kardierlänge, ergibt sich eine günstigere Anordnung von Vorreißer und Abnehmer, wodurch die Kardenbauhöhe nur geringfügig zunimmt. Gleichzeitig wird die Spaltdifferenz zwischen der Garnitur des Deckelstabes und der Garnitur der Trommel reduziert.
Wird der Durchmesser der Trommel auf mindestens 1400mm erhöht, kann die Spaltdifferenz an der Garnitur des Deckelstabes weiter reduziert werden. Die Abstandsdifferenz zwischen der vorderen und der hinteren Ferse einer ebenen Garnitur eines Deckelstabes über eine Breite von 20mm zur Garnitur der Trommel beträgt dann maximal 11/1000" [inch], also 0,28 mm. Diese Abstandsdifferenz kann sich auch bei einer breiteren oder schmaleren Garnitur ergeben, die beispielsweise 25mm oder 30mm Breite aufweist. Dabei wird die Abstandsdifferenz über eine gemessene Distanz in der Breite von 20mm bestimmt, auch wenn die Garnitur eine kleinere oder größere Breite aufweist.
Bei einer zugeordneten Kardierlänge von mindestens 3190mm wird die Kardierleistung und Kardierqualität bei verminderter Antriebsleistung sichergestellt.
Ein weiterer nebengeordneter Anspruch geht von einer Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken aus, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens einem Vorreißer einer drehenden Trommel zuzuführen. Dabei werden die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben und der Trommel bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt. Der dabei entstehende Faserflor wird von der Trommel auf einen Abnehmer übergeben, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist. Die Erfindung sieht vor, dass der Durchmesser der Trommel mindestens 1300mm beträgt und dass die Kardierlänge, die durch einen Teilumfang der Trommel zwischen dem Kontaktpunkt von Vorreißer und Trommel und dem Kontaktpunkt zwischen Trommel und Abnehmer bestimmt wird, mindestens 3170mm beträgt.
Durch die Vergrößerung des Trommeldurchmessers über die von der Fachwelt gesetzte Grenze kann die Kardierlänge, die durch einen Teilumfang der Trommel zwischen dem Kontaktpunkt von Vorreißer und Trommel und dem Kontaktpunkt zwischen Trommel und Abnehmer bestimmt wird, vergrößert werden. Hierdurch wird die Kardierintensität erhöht, ohne dass der Vorreißer und der Abnehmer unter die Trommel verschoben werden müssen, was die Karde im Laufverhalten instabil macht und größer bauen lässt. Die Nachteile des Standes der Technik, nämlich die mit der vergrößerten Bauhöhe verbundene Vibration, wird durch die Anordnung des Vorreißers und des Abnehmers kompensiert. Da die Anordnung dieser Walzen im fast gleichen Umfangswinkelbereich erfolgt, wie bei der vorherigen Karde des Anmelders, treten weder die Vibrationen und damit der unruhige Lauf auf, noch wird die Bauhöhe der Karde wesentlich vergrößert.
Eine weitere Verbesserung kann dadurch erreicht werden, dass die Abstandsdifferenz zwischen einer vorderen und einer hinteren Ferse einer ebenen Garnitur eines Deckelstabes über eine Breite von 20mm zur Garnitur der Trommel kleiner 12/1000" [inch] (0,30mm) beträgt. Durch den vergrößerten Krümmungsradius der Trommel, wodurch sich die Kardierfläche zwischen Deckelstab und Trommel dem Idealzustand einer geraden Kardierfläche weiter annähert, wird der Kardierspalt über die Breite des Deckelstabes konstanter. Diese Abstandsdifferenz kann sich auch bei einer schmaleren oder breiteren Garnitur ergeben, die beispielsweise 25mm oder 30mm Breite aufweist. Dabei wird die Abstandsdifferenz über eine gemessene Distanz in der Breite von 20mm bestimmt, auch wenn die Garnitur eine kleinere oder größere Breite aufweist. Die Kardierintensität erhöht sich, unabhängig von der Länge der Kardierfläche.
Die Kardierintensität kann weiterhin durch eine Vergrößerung der Trommel auf einen Durchmesser von mindestens 1400mm erhöht werden, so dass bei gleicher Anordnung von Vorreißer und Abnehmer die Kardierlänge mindestens 3190mm beträgt.
Bei einer Abstandsdifferenz zwischen einer vorderen und einer hinteren Ferse einer ebenen Garnitur eines Deckelstabes über eine Breite von 20mm zur Garnitur der Trommel von maximal 11/1000" [inch] (0,28mm) wird die Kardierintensität weiter erhöht. Diese Abstandsdifferenz kann sich auch bei einer breiteren oder schmaleren Garnitur ergeben, die beispielsweise 25mm oder 30mm Breite aufweist. Dabei wird die Abstandsdifferenz über eine gemessene Distanz in der Breite von 20mm bestimmt, auch wenn die Garnitur eine kleinere oder größere Breite aufweist.
Durch die Vergrößerung der Trommel können mindestens 38 Deckelstäbe eines umlaufenden Wanderdeckels permanent mit der Trommel im Eingriff sein. Durch die Vergrößerung der Anzahl der im Eingriff stehenden Deckel kann die durch die Kardierarbeit entstehende Wärme besser abgeführt werden. Gleichzeitig wird die Kardierleistung und Kardierqualität erhöht.
Dadurch, dass der umlaufende Wanderdeckel symmetrisch zu einer vertikalen Mittellinie durch die Achse der Trommel angeordnet ist, ergeben sich weitere Vorteile für die Bauhöhe der Karde, da der Vorreißer und der Abnehmer trotz vergrößerter Kardierlänge nicht weiter unter der Trommel angeordnet werden müssen. Ebenso wird die Wärme durch die eingebrachte Kardierleistung gleichmäßiger abgeführt.
Vorzugsweise beträgt der durch die Kardierlänge gebildete Umfangswinkel zwischen dem Kontaktpunkt von Vorreißer und Trommel und dem Kontaktpunkt zwischen Trommel und Abnehmer maximal 280°, vorzugsweise maximal 270°. Da erfindungsgemäß die erhöhte Kardierlänge durch die Vergrößerung des Trommeldurchmessers entsteht, gewährleistet der begrenzte Umfangswinkel eine niedrige Bauhöhe der Karde, da Vorreißer und Abnehmer nahezu an der bisherigen Position mit der Trommel zusammenwirken.
Durch die Anordnung von Vorreißer und Abnehmer an nahezu der bisherigen Position zur Trommel beträgt die Höhe zwischen der Unterseite des Gestells bis zur Achse der Trommel maximal 1230mm. Mit Vorteil kann dadurch das bisherige Konzept des Gestells mit der Lagerung mit nur kleinen Anpassungen weiterverwendet werden.
Dadurch, dass die Arbeitsbreite der Trommel maximal 1300mm beträgt, wirkt sich die thermische Belastung geringfügiger auf die Änderung des Kardierspaltes aus, als beim Stand der Technik. Insbesondere in Kombination mit dem vergrößerten Trommeldurchmesser kann einerseits die Zentrifugalkraft reduziert werden, da die Trommel bei gleicher Produktivität mit einer geringeren Drehzahl betrieben werden kann.
Vorzugsweise ist dazu die Karde ausgebildet, die Trommel mit einer maximalen Umfangsgeschwindigkeit von 2450m/min zu betreiben, wodurch die Antriebsleistung reduziert werden kann und gleichzeitig die Zentrifugalkraft begrenzt wird.
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 Seitenansicht einer schematisch dargestellten Karde nach dem Stand der Technik;
2a - 2c: weitere schematisch dargestellte Karden nach dem Stand der Technik;
2d: eine schematisch dargestellte Karde der Erfindung;
3: eine vergrößerte Darstellung eines Deckelstabes mit der Krümmung einer Trommel.

1 zeigt eine Karde nach dem Stand der Technik, bei der Faserflocken über einen Schacht zu einer Speisewalze 1, einem Speisetisch 2, über mehrere Vorreißer 3a, 3b, 3c, zu der Trommel 4 oder dem Tambour geleitet werden. Auf der Trommel 4 werden die Fasern der Faserflocken mittels feststehender und umlaufender Kardierelemente parallelisiert und gereinigt. Der entstehende Faserflor wird nachfolgend über einen Abnehmer 5, eine Abstreifwalze 6 und mehreren Quetschwalzen 8, 9, zu einem Vliesleitelement 10 gefördert, der den Faserflor mit einem Trichter 11 zu einem Faserband umformt, dass über Abzugswalzen 12, 13 an eine nachfolgende Verarbeitungsmaschine oder eine Kanne 15 übergibt. Die Abnahme der Fasern vom Abnehmer 5 wird durch ein Vliesleitprofil 7 unterstützt, das unterhalb der Abstreifwalze 6 angeordnet ist. Oberhalb der Abstreifwalze 6 ist eine Putzwalze 6a angeordnet, mit der Faserrückstände aus der Abstreifwalze 6 entfernt und einer nicht weiter bezeichneten Saugvorrichtung zugeführt werden.
2a zeigt eine schematisch dargestellte Karde des Anmelders, die unter der Produktbezeichnung TC19 vertrieben wird. Die Karde weist einen Trommeldurchmesser (ohne Garnitur) von 1287mm auf mit einer Arbeitsbreite von 1280mm. Der Wanderdeckel 16 weist insgesamt 84 Deckelstäbe 17 auf, von denen 28 Deckelstäbe ständig mit der Garnitur der Trommel 4 im Eingriff sind. Die Kardierlänge KL beträgt über den Trommelumfang 2800mm, was einem aktiven Umfangswinkel zwischen Mitte Vorreißer 3c bis Mitte Abnehmer 5 von 250° entspricht. Bei einer maximalen Drehzahl von rund 600 U/min beträgt die Umfangsgeschwindigkeit maximal 2450 m/min.
2b zeigt eine schematische Kardengeometrie einer Karde nach dem Stand der Technik, die einen kleineren Trommeldurchmesser von 1180mm aufweist bei einer Arbeitsbreite von 1500mm. Der Wanderdeckel 16 weist insgesamt 116 Deckelstäbe 17 auf, von denen 40 Deckelstäbe ständig mit der Garnitur der Trommel 4 im Eingriff sind. Die Kardierlänge KL beträgt über den Trommelumfang 3160mm, was einem aktiven Umfangswinkel zwischen Mitte Vorreißer 3c bis Mitte Abnehmer 5 von 307° entspricht. Bei einer maximalen Drehzahl von 600 U/min beträgt die Umfangsgeschwindigkeit rund 2224 m/min. Die vergrößerte Arbeitsbreite von 1500mm im Vergleich zum Stand der Technik hat den Nachteil, dass sich der thermische Einfluss auf den Kardierspalt größer auswirkt, da die Trommel 4 mit steigender Temperatur eine konvexe Form einnimmt. Trotz kleinerem Durchmesser der Trommel 4 baut diese Karde sehr hoch, da der Vorreißer 3c und der Abnehmer 5 unter die Trommel 4 gewandert sind, um die Kardierlänge zu vergrößern. Dementsprechend wurde auch das Gestell 18 konzipiert, wodurch die Trommel 4 höher gelagert wird als nach dem Stand der Technik. Durch die tiefere Anordnung des Vorreißers 3c und des Abnehmers 5 wurde Platz geschaffen, um den Wanderdeckel 16 in den Bereich des Vorreißers 3c herunterzuziehen, wobei dieser Umfangsbereich auf der Trommel bisher von Festkardierelementen in Kombination mit Absaughauben und Ausscheideelementen genutzt wurde. Diese Ausführungsform wird in der Schrift EP 3162927 A1 beschrieben.
Eine weitere Kardengeometrie nach dem Stand der Technik wird in 2c gezeigt, die einen Durchmesser der Trommel 4 von 1017mm aufweist bei einer Arbeitsbreite von 1500mm. Der Wanderdeckel weist insgesamt 101 Deckelstäbe auf, von denen 36 Deckelstäbe ständig mit der Garnitur der Trommel 4 im Eingriff sind. Die Kardierlänge KL beträgt 2620mm, was einem aktiven Umfangswinkel zwischen Mitte Vorreißer 3c bis Mitte Abnehmer 5 von 295° entspricht. Diese Ausführungsform ist in der Schrift IN351271B beschrieben.
Die Erfindung vermeidet die bisherigen Nachteile durch eine Karde mit einem Trommeldurchmesser von mindestens 1300mm, vorzugsweise mindestens 1350mm bei gleichbleibender Arbeitsbreite von 1280mm.
2d zeigt ein schematisches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Karde mit einem Trommeldurchmesser von 1400mm. Die Kardierlänge KL beträgt 3190mm, was einem aktiven Umfangswinkel zwischen Mitte Vorreißer 3c bis Mitte Abnehmer 5 von 261° entspricht. Der Wanderdeckel 16 weist in diesem Ausführungsbeispiel insgesamt 105 Deckelstäbe 17 auf, von denen 38 Deckelstäbe ständig mit der Garnitur der Trommel 4 im Eingriff sind. Die im Eingriff stehenden Deckelstäbe 17 sind dabei symmetrisch über die senkrecht zur Trommelachse angeordnete Mittellinie verteilt, so dass auch die Kardierwärme symmetrisch über den Trommelumfang abgeleitet wird. Die Vergrößerung der Kardierlänge KL wird durch die Vergrößerung des Trommeldurchmessers erreicht, wodurch die Anordnung des Vorreißers 3c und des Abnehmers nahezu unverändert bleibt. Das Gestell 18 kann seine breite Stützkonstruktion beibehalten, ohne den Bauraum des Vorreißers 3c und des Abnehmers 5 einzuschränken. Damit kann bei diesem Trommeldurchmesser von mindestens 1300mm die Höhe H von maximal 1230mm von der Unterseite des Gestells bis zur Trommelachse eingehalten werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist der vergrößerte Krümmungsradius, wodurch sich die Kardierfläche zwischen Deckelstab 17 und Trommel 4 dem Idealzustand einer geraden Kardierfläche weiter annähert. Der Kardierspalt über die Breite des Deckelstabes 17 wird konstanter.
3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Deckelstabes 17 mit einer Garnitur 17a, die an ihrer hinteren Ferse Fh auf einen Abstand von 3/1000" [inch], also 0,076mm Abstand zur nicht dargestellten Garnitur der Trommel 4 eingestellt wird. In diesem Ausführungsbeispiel weisen für das nachfolgende Diagramm alle Deckelstäbe 17 über die Breite der Garnitur 17a ein einheitliches ebenes Maß von 20mm auf. Durch die Krümmung der Trommel 4 ergibt sich an der vorderen Ferse Fv der Garnitur 17a ein Maß X, das mit der Krümmung der Trommel 4 variiert.
Der erste Wert nach dem Stand der Technik zeigt das Beispiel einer im Markt bekannten Karde mit einem Trommeldurchmesser von 800mm mit einem Spalt X von 23/1000'' [inch], also 0,7mm.
Die weiteren Werte zum Spalt X betreffen die Beispiele der 2c mit 19/1000'' [inch] (0,48mm) bei einem Trommeldurchmesser von 1017mm, der 2b mit X = 16/1000'' [inch] (0,41mm) bei einem Trommeldurchmesser von 1180mm, und der 2a mit X = 15/1000'' [inch] (0,38mm) bei einem Trommeldurchmesser von 1287mm.
Abschließend ist erkennbar, dass bei einer erfindungsgemäßen Vergrößerung der Trommel 4 auf mindestens 1300mm das Maß X an der vorderen Ferse Fv der Garnitur 17a noch weiter sinkt, nämlich unter 15/1000'' [inch] (0,38mm), und bei dem Ausführungsbeispiel von 1400mm auf sogar 14/1000'' [inch] (0,356mm). Es ergibt sich damit eine Abstandsdifferenz zwischen der vorderen und der hinteren Ferse (Fv-Fh) einer ebenen 20mm breiten Garnitur 17a eines Deckelstabes 17 zur Garnitur der Trommel 4 unabhängig von der Einstellung des Kardierspaltes (hier 3/1000'') von kleiner 12/1000'' [inch] (0,30mm) bei einer Trommel 4 mit einem Durchmesser von 1300mm und eine Abstandsdifferenz von 11/1000'' [inch] (0,28mm) bei einer Trommel 4 mit einem Durchmesser von 1400mm. Das Maß X kann sich auch bei einer schmaleren oder breiteren Garnitur ergeben, die beispielsweise 25mm oder 30mm Breite aufweist. Dabei ergibt sich das Maß X aber über eine gemessene Distanz von 20mm in der Breite, auch wenn die Garnitur eine kleinere oder größere Breite aufweist.
Eine Vergrößerung des Trommeldurchmessers kann bei gleicher Drehzahl die Umfangsgeschwindigkeit so erhöhen, dass bei einigen aber nicht bei allen Faserqualitäten die Kardierqualität abnimmt. Gleichzeitig nimmt die Zentrifugalkraft zu. Daher wird die Trommeldrehzahl so begrenzt, dass eine Umfangsgeschwindigkeit von 2450 m/min nicht überschritten wird. Hierzu kann es vorteilhaft sein, die Drehzahl der Trommel 4 auf 560 U/min, beispielsweise bei einem Trommeldurchmesser von 1400mm, zu begrenzen. Damit wird bei der großen Masse nicht nur Energie eingespart, sondern die Karde läuft aufgrund der reduzierten Drehzahl ruhiger, da die Zentrifugalkraft begrenzt wird.
Gleichzeitig wird durch eine Erhöhung der im Eingriff stehenden Deckelstäbe auf 38 die Wärme aufgrund der Kardierleistung besser abgeführt. Über die Vergrößerung des Trommeldurchmessers wird gleichzeitig die thermische Belastung und damit die Verformung der Trommel 4 begrenzt, da diese eine größere Oberfläche zur Abfuhr der Wärme aufweist und die konvexe Verformung verringert wird.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine verbesserte Kardierqualität erreicht und die bekannten negativen Nebenwirkungen durch die hohe Trommeldrehzahl und damit verbundene hohe Temperaturdifferenz verringert sich. Im Ergebnis verbessert sich die Kardier- und damit verbundene Garnqualität. Damit können Kosten beim Rohstoff gespart werden oder die Produktivität erhöht werden. Alternativ kann die Kardierintensität reduziert werden und der mögliche Qualitätsgewinn in eine Energieeinsparung umgesetzt werden.
Bezugszeichen

1: Speisewalze
2: Speisetisch
3a, b, c: Vorreißer
4: Trommel
5: Abnehmer
5a: Garnitur
6: Abstreifwalze
6a: Putzwalze
7: Vliesleitprofil
8: Quetschwalze
9: Quetschwalze
10: Vliesleitelement
11: Trichter
12: Abzugswalze
13: Abzugswalze
14: Festkardierelement
15: Kanne
16: Wanderdeckel
17: Deckelstab
17a: Garnitur
18: Gestell
Fh: hintere Ferse
Fv: vordere Ferse
KL: Kardierlänge
H: Höhe
X: Spalt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3162927 A1 [0006, 0032]
EP 2527505 [0007]
IN 351271 B [0008, 0033]

Claims

Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens einem Vorreißer (3a, 3b, 3c) einer drehenden Trommel (4) zuzuführen, wobei die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben (17) und der Trommel (4) bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt werden, und der dabei entstehende Faserflor von der Trommel (4) auf einen Abnehmer (5) übergebbar ist, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Trommel (4) mindestens 1300mm beträgt und die Abstandsdifferenz zwischen einer vorderen und einer hinteren Ferse (Fv-Fh) einer ebenen Garnitur (17a) eines Deckelstabes (17) über eine Breite von 20mm zur Garnitur der Trommel (4) kleiner 12/1000" [inch] beträgt.
Karde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kardierlänge (KL), die durch einen Teilumfang der Trommel (4) zwischen dem Kontaktpunkt von Vorreißer (3c) und Trommel (4) und dem Kontaktpunkt zwischen Trommel (4) und Abnehmer (5) bestimmt wird, mindestens 3170mm beträgt.
Karde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Trommel (4) mindestens 1400mm beträgt und die Abstandsdifferenz zwischen der vorderen und der hinteren Ferse (Fv-Fh) einer ebenen Garnitur (17a) eines Deckelstabes (17) über eine Breite von 20mm zur Garnitur der Trommel (4) maximal 11/1000" [inch] beträgt.
Karde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kardierlänge (KL) mindestens 3190mm beträgt.
Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens einem Vorreißer (3a, 3b, 3c) einer drehenden Trommel (4) zuzuführen, wobei die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben (17) und der Trommel (4) bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt werden, und der dabei entstehende Faserflor von der Trommel (4) auf einen Abnehmer (5) übergebbar ist, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Trommel (4) mindestens 1300mm beträgt und dass die Kardierlänge (KL), die durch einen Teilumfang der Trommel (4) zwischen dem Kontaktpunkt von Vorreißer (3c) und Trommel (4) und dem Kontaktpunkt zwischen Trommel (4) und Abnehmer (5) bestimmt wird, mindestens 3170mm beträgt.
Karde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsdifferenz zwischen einer vorderen und einer hinteren Ferse (Fv-Fh) einer ebenen Garnitur (17a) eines Deckelstabes (17) über eine Breite von 20mm zur Garnitur der Trommel (4) kleiner 12/1000" [inch] beträgt.
Karde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Trommel (4) mindestens 1400mm beträgt und dass die Kardierlänge (KL) mindestens 3190mm beträgt.
Karde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsdifferenz zwischen einer vorderen und einer hinteren Ferse (Fv-Fh) einer ebenen Garnitur (17a) eines Deckelstabes (17) über eine Breite von 20mm zur Garnitur der Trommel (4) maximal 11/1000" [inch] beträgt.
Karde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 38 Deckelstäbe (17) eines umlaufenden Wanderdeckels (16) permanent mit der Trommel (4) im Eingriff sind.
Karde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Wanderdeckel (16) symmetrisch zu einer vertikalen Mittellinie durch die Achse der Trommel (4) angeordnet ist.
Karde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Kardierlänge (KL) gebildete Umfangswinkel zwischen dem Kontaktpunkt von Vorreißer (3c) und Trommel (4) und dem Kontaktpunkt zwischen Trommel (4) und Abnehmer (5) maximal 280° beträgt, vorzugsweise maximal 270°.
Karde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe zwischen der Unterseite des Gestells (18) bis zur Achse der Trommel (4) maximal 1230mm beträgt.
Karde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsbreite der Trommel (4) maximal 1300mm beträgt.
Karde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Karde ausgebildet ist, die Trommel (4) mit einer maximalen Umfangsgeschwindigkeit von 2450m/min zu betreiben.