DE2527975A1

DE2527975A1 - Vorrichtung zum auskaemmen von textilfasern

Info

Publication number: DE2527975A1
Application number: DE19752527975
Authority: DE
Inventors: Roger Gauvain
Original assignee: Alsacienne de Constructions Mecaniques SA
Current assignee: Alsacienne de Constructions Mecaniques SA
Priority date: 1974-07-03
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1976-01-22
Also published as: BE830932A; ES439251A1; GB1460236A; DD118675A5; IT1039596B; CH589732A5; IN142928B; BR7504180A; SU633490A3; JPS5138538A; FR2277163B1; FR2277163A1; CA1026074A

Description

FATENTANWALTk

Ϊ* rer. n«t. DlETEX LOUIS 15.870/1 60/θ1

D,pl.-Phys. CLAUS PÖHLAU
Dipl. Ing. FRANZ LOHRENTZ
8500 NÜRNBERQ

KESSUERPLATZ 1

Firma SOCIETE ALSACIEM^ DE CONSTRUCTIONS MECANIQUES DE MUL-HOUSE, Mulhouse Cedex / Frankreich

Vorrichtung zum Auskämmen von Textilfasern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auskämmen von Textilfasern mit einem Speisewalzenpaar und mit Abzugswalzen, zwischen denen wenigstens eine Kammwalze angeordnet ist, die, bezogen auf die Walzendrehrichtung und die Abzugsrichtung der Faserdecke, nach hinten geneigte Zinken aufweist und mit einer gegenüber der Abzugsgeschwindigkeit der Faserdecke verminderten gleichgerichteten Umfangsgeschwindigkeit angetrieben ist.

Bei bekannten Auskämmvorrichtungen dieser Art sind die Zinken oder Nadeln mit rundem ober abgeflachtem Querschnitt geradlinig ausgebildet. Sie schliessen in der Regel einen Winkel a von etw-a. 30° mit dem durch die Zinken- oder JSladelwurzel gehenden Strahl vom Mittelpunkt der Kammwalze aus ein, so wie dies in Figur 1 der Zeichnung veranschaulicht ist.

Die Decke der auszukämmenden oder auszuziehenden Fasern, die in Figur 1 mit 1 bezeichnet ist, wird durch ein Paar von Speisewalzen 2, 3 mitgenommen und durch Abzugswalzen k und 5 abgezogen, mit denen häufig ein dritter Austrittszylinder 6 zusammenarbeitet.

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Auf seiner Bahn in Richtung des Pfeiles f^ ist die Faserdecke 1 zwischen den Speisewalzen und den Abzugswalzen über eine steuernde Kammwalze 8 geführt, die durch einen glatten zylindrischen Walzenkörper 11 mit einem Durchmesser d gebildet ist, auf dem !Nadeln oder Zinken 12 befestigt sind, deren Spitzen auf einer zum Walzenkörper 11 koaxialen geometrischen Hüllfläche mit einem Durchmesser D liegen. Die Kammwalze 8 ist unterhalb der Bahn der Faserdecke 1 in einer solchen Höhenlage angebracht, dass der glatte Walzenkörper 11 die untere Fläche der Faserdecke etwa tangiert, wobei die Projektion der Länge der Zinken 12 auf einen Mittelpunktstrahl, also der halbe Unterschied zwischen den Durchmsseern D und d, wenigstens gleich ist der Dicke e der Faserdecke 1, so dass sämtliche Fasern der Decke in den Einflussbereich der Zinken 12 gelangen. Die Kammwalze 8 ist an einer Welle 13 gelagert, die in Richtung des Pfeiles fp mit einer solchen Geschwindigkeit von einem eigenen Antrieb aus angetrieben ist, dass die in die Faserdecke 1 eingreifenden Zinken 12 sich in derselben Richtung wie die Fasern, jedoch mit einer gegenüber der Abzugsgeschwindigkeit der Fasern zwischen den Abzugswalzen 4 und 5 verminderten Geschwindigkeit bewegen.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist, sind die an der Unterseite der Faserdecke 1 liegenden Fasern günstigstenfalles während des zwischen den Punkten M und N liegenden Abschnittes ihrer Bewegungsbahn im Einflussbereich der Zinken 12; die Punkte M und N bilden die Schnittpunkte der Unterseite der Faserdecke 1 mit der zylindrischen Hüllfläche vom Durchmesser D der Spitzen der Zinken 12.

Bei einem Neigungswinkel a der in Figur 1 veranschaulichten Zinken 12 wächst der Winkel B zwischen der Längsrichtung der Zinken 12 und der unteren Seite der Faserdecke 1 von dem Moment an, an dem die Fasern im Punkt M in den Wirkungsbereich der Kammwalze gelangen, bis zu dem Moment, in dem sie im Punkt

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JNi aus dem Wirkungsbereich der Zinken 12 austreten. Die Neigung der Zinken nach hinten bzw. nach rückwärts ist erforderlich, damit die Fasern nicht von den Zinken frei kommen, bevor diese den obersten Punkt A der Kammwalze durchlaufen haben, wie dies bei einer radialen Ausrichtung der Zinken der Fall wäre. Trotz dieser Neigung der Zinken nach rückwärts wird der Winkel B jedoch grosser als 90°, bevor der Punkt N am Austrittsbereich der Kammwalze erreicht ist, so dass von dieser Stelle an, an der der Winkel B 90° überschreitet, die Fasern von den Zinken frei kommen und nicht mehr durch die Kammwalze steuernd beeinflusst werden. Insbesondere kurze Fasern kommen als Faserbündel frei, die von den Abzugswalzen 4 und 5 mitgenommen werden und im fertigen Faden als Verdickungen erscheinen.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, könnte nun daran gedacht werden, den Winkel a der Neigung der Zinken nach rückwärts wesentlich zu vergrössern, und zwar bis auf einen Wert, in dem der Winkel B tis zur Austrittsstelle N aus dem Einflussbereich der Kammwalze stets unterhalb von 90° liegt; hierdurch würden jedoch neue Schwierigkeiten entstehen. In den. Bereich nämlich, in welchem durch die Zinken der Kammwalze c.ie steuernde Einwirkung auf die Fasern erfolgt, und insbesondere beim Beginn des Eingriffes der Fasern mit den Zinken, würden die unteren Fasern kräftig entlang den fast horizontal liegenden Zinken gezogen und somit kräftig zwischen den Zinken und der Oberfläche des glatten Walzenkörpers 11 eingeklemmt. Am Ausgang der Kammwalze könnten diese Fasern von den Zinken oder Nadeln nicht frei kommen und wurden daher zusammen mit der Kammwalze umlaufen. Die dabei entstehende Umhüllung der Kammwalze mit Fasern würde schliesslich die gesamte Kämmvorrichtung ausser Betrieb setzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Auskämmvorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung die erläuterten Nachteile zu vermeiden.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass wenigstens die wirksame Rückseite der Zinken der Kammwalze ein konkaves Profil in der Form einer Kreisevolvente aufweist. Auf diese Weise werden die Fasern in zweckdienlicher Weise über den gesamten Abschnitt ihrer Bewegungsbahn von dem Zinken gesteuert erfasst, der im Inneren der zylindrischen Hüllfläche durch die Spitzen der Zinken liegt, da sie während der gesamten Dauer ihrer Gleitbewegung entlang der wirksamen Rückseite der Zinken von der Zinkenwurzel bis zu der Zinkenspitze stets auf Oberflächenteile der Zinken treffen, die senkrecht zur Bewegungsrichtung der Fasern liegen, was sich als zwangsläufige Folge aus der Profilierung der wirksamen Zinkenfläche nach Art einer Kreisevolvente ergibt. Die Fasern kommen daher nicht vorzeitig von den Zinken frei. Mit anderen Worten treten die Zinken der Kammwalze aus der Faserdecke stets senkrecht zur Hauptrichtung der Faserdecke, also unter den bestmöglichen Arbeitsbedingungen, aus, ohne dass in irgendeinem Augenblick die Fasern in Richtung auf die Spitzen der Zinken abgleiten und von den Zinken unbeabsichtigt frei kommen könnten, wie dies bei bekannten Vorrichtungen bereits vor dem Verlassen des Einwirkungsbereiches der Kammwalze zu beobachten ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kammwalze aus Ringscheiben gebildet, die Seite an Seite auf einer Welle abwechselnd mit Zwischenscheiben aufgereiht sind, wobei die gesamte Baugruppe aus Ringscheiben und Zwischenscheiben fest mit der Welle verbunden 1st. Auf diese Weise kann wirtschaftlich eine Kammwalze hergestellt werden, deren Zinken (ähnlich wie bei Kreissägeblättern) durch Schneiden oder Stanzen des Umfanges der einzelnen Ringscheiben hergestellt sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, Insbesondere in Verbindung mit den zusätzlichen Unteransprüchen.

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Es zeigt:

Figur 1 schematisch vereinfacht eine Veranschaulichung des Aufbaues und der Wirkungsweise einer bekannten Auskämmvorrichtung;

Figur 2 eine Figur 1 entsprechende Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung;

Figur 3 einen Schnitt gemäss Linie III-III aus Figur 2;

Figur 4 eine andere Ausführungsform in einer Darstellung gemäss Figur 3 und

Figur 5 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung in einer Teildarstellung gemäss Figur 2.

Aufbau und Wirkungsweise der in Figur 1 veranschaulichten bekannten Vorrichtung ist weiter oben bereits näher erläutert worden, so dass sich ein nochmaliges Eingehen hierauf erübrigt.

In Figur 2 ist in einer Figur 1 entsprechenden Darstellung eine erfindungsgemässe Vorrichtung veranschaulicht, wobei die erfindungsgemässen Unterschiede besonders anschaulich zu Tage treten. Die mit 18 bezeichnete Kammwalze ist dabei aus gezahnten Ringscheiben 21 aufgebaut, die beispielsweise in der in Figur 3 veranschaulichten Weise an einer der Stirnflächen eines Nabenkörpers 22 vorgesehen sein können. Sämtliche Scheiben sind Seite an Seite aufgereiht und mittels einer Spannmutter 25 gegen eine Schulter 23 der Welle 13 verspannt. Die Spannmutter 25 ist in ein entsprechendes Gewinde 26 eines verjüngten Abschnittes der Welle 13 eingeschraubt und übt über eine Druckscheibe 27 auf den Nabenkörper 22 der nächstgelegenen äusseren Ringscheibe Druck aus.

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Der Durchmesser der Wabenkörper 22 entspricht dem Durchmesser d des Walzenkörpers 11 bei der bekannten AusfUhrungsform gemäss Figur 1 und fällt etwa mit dem Durchmesser der Kammwalze an den Zinkenwurzeln zusammen. Der ringförmige Abschnitt der Scheiben, der radial ausserhalb des Nabenkörpers 22 vorgesehen ist, ist zur Bildung der Zinken 32 eingeschnitten, und zwar in einer solchen Form, dass die wirksamen Rückseiten der Zinken 32 ein konkaves Profil in der Form einer Kreisevolvente aufweisen, wobei der die Abwicklung erzeugende Wälzkreis im wesentlichen an den Zinkenwurzeln liegt. Wenn daher die Fasern in ihrem im Einflussbereich der Kammwalze 18 liegenden Bahnabschnitt von der Zahnwurzel bis zur Spitze der Zinken gleiten, so sind sie stets durch solche Oberflächenteile der Rückseiten der Zähne gehalten, die senkrecht zur Hauptrichtung der Faserdecke ausgerichtet sind, wie dies anhand der drei in Figur 2 eingezeichneten rechten Winkel B veranschaulicht ist. Die Einwirkung der Zinken in diesem Bereich der Bewegungsbahn der Faserdecke auf die Fasern erfolgt somit unter optimalen Arbeits- und Austrittsbedingungen.

In Figur 4 ist'eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, bei der die Scheiben 41 keinen eigenen Nabenkörper tragen und über ihre gesamte radiale Erstreckung von gleicher Dicke sind. Dafür aber sind die Scheiben 41 gegeneinander durch Zwischenscheiben 42 abgetrennt, deren Abmessungen denjenigen der Nabenkörper 22 bei der Ausführungsform gemäss der Figur 3 entsprechen.

Bei der Ausführungsform gemäss Figur 2 sind die Zinken spitz ausgebildet, wobei die Vorderseite 34 der Zinken konvex ausgebildet ist und auf die konkave Rückseite 33 der Zähne im wesentlichen in der zylindrischen Hüllfläche der Spitzen der Zinken trifft. In Figur 5 hingegen ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der die Spitze jedes Zinkens eine Freifläche 51 bildet, die sich in Richtung des Aussenumfanges

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der Kammwalze erstreckt und das äussere Ende der Rückseite 33 jedes Zinkens mit dem äusseren Ende seiner konvexen Vorderseite 34 verbindet.

Die Scheiben 21 gemäss Figur 2 sind beispielsweise durch Nutkeile 36 drelifest gegen die Welle 13 festgelegt, die in zugeordnete Wüten 37 (vgl. Figur 2) der Welle 13 und Nuten 38 jeder Scheibe 21 9ingreifen.

Wenn bei sämtlichen Scheiben die Keilnut 38 gegenüber den Zinken 32 in derselben Stellung vorgesehen wäre, so lägen sämtliche Zinken der Kammwalze entlang einer Erzeugenden der zylindrischen Aussenumfangsflache der Kammwalze. Es ist jedoch vorzuziehen, dass die Zähne der verschiedenen Scheiben am Umfang der Kammwalze zueinander versetzt angeordnet sind. Um dies zu erreichen, kann in dar aus Figur 2 ersichtlichen Weise jede Scheibe 21 zusätzlich zur Keilnut 38 eine weitere Keilnut 38^f aufweisen, die gegenüber dem benachbarten Zinken versetzt angeordnet ist und insgesamt gegenüber der Befestigungsstelie an der Keilnut 38 um eine halbe Zinkenteilung versetzt ist; wenn somit die Keilnut 38 in der Radialen durch eine Zinkenwurzel liegt, so liegt die Keilnut 38*in einer Radialen durch den Zwischenraum zwischen zwei Zinkenwurzeln.

Bei der Montage der Kammwalze können nun die Scheiben derart auf die Welle 13 aufgefädelt werden, dass abwechselnd die Keilnut 38 und die Keilnut 38^f mit dem Nutkeil 36 an der Welle 13 in Eingriff gelangt, so dass die benachbarten Scheiben gegeneinander um eine halbe Zinkenteilung in Umfangsrichtung versetzt sind.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die umfangsmässige Versetzung der einzelnen Scheiben auch um andere Bruchteile einer ganzen Zahr.teilung erfolgen. Gemä?«? Figur 5 ist beispielsweise vorgesehen, dass jede Scheibe eine Mehrzahl von

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drei Keilnuten 38, 38' und 38" aufweist, die auf solchen Mittelpunktstrahlen angeordnet sind, die unterschiedliche spitze Winkel mit de'n benachbarten Zinken einschliessen und am Umfang jeweils um andere Bruchteile der Zinkenteilung auseinanderliegen, beispielsweise um ein Drittel oder um zwei Drittel einer Zinkenteilung.

Als besonders vorteilhaft haben sich die folgenden Abmessungen und Konstruktionsparameter im Bereich der Kammwalze erwiesen:

Durchmesser der Nabenkörper 22 (Figur 3) der Kammwalze zwischen etwa 0,5 und 0,9 des Aussendurchmessers D der Kammwalze;

Länge der Zinken zwischen etwa 0,25 und 0,05 des Aussendurchmessers D der Kammwalze;

Breite der Zinken an der Zinkenwurzel etwa 0,5 mm bis 3 mm; Dicke der Zwischenscheiben zwischen etwa 0,5 mm und 10 mm.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispisle beschränkt, sondern können vielfache Abänderungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. .

So könnte beispielsweise die Zahnwalze nicht aus einer Reihe nebeneinandergesetzter Scheiben aufgebaut sein, sondern auf irgendwelche andere Welse hergestellt werden, beispielsweise durch einstüc/ciges Formgiessen, durch Abgieosen, durch Fliesepressen bzw. Kaltumformung oder durch spanende oder spanlose WerkzeußDearbeitung, sofern die Zinken dabei die welter oben erläuterte Form erhalten.

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Claims

Patent-(Schutz-)Ansprüche:

Vorrichtung zum Auskämmen von Textilfasern mit einem Speisewalzenpaar und mit Abzugswalzen, zwischen denen wenigstens eine Kammwalze angeordnet ist, die bezogen auf die Walzendrehrichtung und die Abzugsrichtung der Faserdecke nach hinten geneigte Zinken aufweist und mit einer gegenüber der Abzugsgeschwindigkeit der Faserdecke verminderten, gleichgerichteten Umfangsgeschwindigkeit angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die wirksame Rückseite (33) der Zinken (32) der Kammwalze (18) ein konkaves Profil in der Form einer Kreisevolvente aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Grundkreises, der durch Abwicklung die Evolvente erzeugt, zwischen etwa 0,5 und 0,9 des Aussendurchmessers (D) der Kammwalze (18) liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Zinken (32) zwischen etwa 0,25 und 0,05 des Aussendurchmessers (D) der Kammwalze (18) liegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammwalze (18) durch gezahnte Ringscheiben (21; 41) gebildet ist, die auf einer Welle (13) Seite an Seite abwechselnd mit Zwischenscheiben (22; 42) angeordnet und fest mit der Welle (13) verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Zwischenscheiben (22; 42) dem Durchmesser des Kreisumfanges entspricht, der durch Abwicklung die Kreisevolvente erzeugt.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zwischenscheibe einstückig mit einer Ringscheibe (21) als deren Nabenkörper (22) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Zinken zwischen etwa 0,5 und 3 iam liegt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Dis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zinken (32) in einer Spitze enden.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge-

kennzeichnet, dass die Enden der Zinken eine in der Aussenumfangsfläche der Kammwalze (18) liegende Freifläche (51) bilden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Zwischenscheiben (22; 42) in der Grössenordnung zwischen 0,5 mm und 10 mm liegt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Welle (13) benachbart angeordnete Ringscheiben (21; 41) in Umfangsrichtung um Bruchteile einer Zinkenteilung gegeneinander versetzt angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (13) einen einzigen Nutkeil (36) trägt, während jede Ringscheibe (21; 41) an ihren Innenumfang eine Mehrzahl von Keilnuten (38, 38¹, 38'') aufweist, deren Abstand am Umfang der Ringscheibe einem ungeradzähligen Vielfachen der Zinkenteilung entspricht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang der Ringscheiben (21^ zwei Keilnuten (38,

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38·) vorgesehen sind, die auf Mittelpunktstrahlen angeordnet sind, welche zwischen sich einen Winkel von 180° vermindert um eine halbe Zahnteilung aufweisen, wobei wahlweise die eine oder die andere Keilnut (38, 38·) in Eingriff mit dem Nutkeil (36) der Welle (13) gebracht ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang der Ringscheiben (41) eine Mehrzahl von Keilnuten (38, 38', 38") vorgesehen ist, die auf Mittelpunktstrahlen liegen, welche mit benachbarten Zinken spitze Winkel einschliessen, die um veränderliche Bruchteile der Winkelteilung der Zinken unterschiedlich sind, wobei wahlweise eine der Keilnuten (38, 38', 38'') mit dem Nutkeil (36) der Welle (13) in Eingriff gebracht ist.

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