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Durch Unwucht in Schwingungen versetzter Hacker für eine Krempel Die
Erfindung betr=ifft einen durch Unwucht in Schwingungen versetzten Hacker für eine
Krempel.
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Zur Abnahme des Flors von dem Abnehmer der Krempeln dient der Hacker,
der in kurzen Intervallen auf- und abbewegt wird und mittels des Hackerblattes,
welches nahe an dem Kratzenbeschlag vorbeibewegt wird, den Flor abnimmt und der
Weiterverarbeitung entweder auf der nachfolgenden Krempel oder dem Flurteiler oder
der Bandwickelvorrichtung zuführt. Zur Schonung des feinen und empfindlichen Faserflors
soll seine Ablösung vom Kratzenbeschlag in kürzesten zeitlichen Intervallen erfolgen.
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Die Betätigung des Hackers erfolgt in der Regel auf mechanischem Wege
durch Exzenter. Die bewegte Masse muß daher klein sein, weil die Massebeschleunigung
infolge der kurzhubigen Auf- und Abbewegung nur eine gewisse Amplitudenzahl je Zeiteinheit
ohne Gefährdung der Antriebsteile zuläßt.
Trotzdem benötigt ein
derartiger Hackerantrieb verhältnismäßig viel Kraft und läuft leicht warm.
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Um die erwünschte hohe Amplitudenzahl zu erreichen, hat man daher
schon elektrisch angetriebene Hacker vorgeschlagen.
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Obwohl die Amplitudenzahl beim elektrisch angetriebenen Hacker erheblich.höher
ist als beim mechanisch betriebenen, haftet ersterem ein grundsätzlicher Mangel
insofern an, als bei Ausfall des elektrischen Stromes der Hacker fast augenblicklich
still steht, während die Krempel bis zum Stillstand noch einige Zeit weiterläuft
und der Flor deshalb nicht mehr abgelöstwird.
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. Darüber hinaus sind die notwendigen Kontaktstellen der elektrischen
Apparatur ziemlich störanfällig.
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Man hat weiter versucht, die Hacker dadurch zu verbessern, daß bei
entsprechend ausgebildeter Ablöseschiene eine Art Luftpolster unter der Schiene
geschaffen wird, welches die Florablösung bewirkt, so daß der Flor mit der Ablöseschiene
überhaupt nicht mehr in Berührung kommt. Die Zuführung vonGebläseluft durch düsenartig
ausgebildeteLuftzuführungsschienen wurde aus gleichem Grunde vorgeschlagen.
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Auch ist ein Hackerantrieb bekannt, bei dem das Hackerblatt an zwei
Federn befestigt ist und der Hacker durch periodisch erregte Elektromagnete in Schwingungen
versetzt wird. Dazu muß erst ein Erregerstrom erzeugt werden, so daß eine einfache
Regelung der Schwingungszahl nicht möglich ist, da die Frequenzänderung verhältnismäßig
schwierig ist.
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Es ist auch schon versucht worden; an dem starren, den Hacker tragenden
Schwingrahmen Federn derart vorzusehen, daß er ein schwingfähiges System bildet
und der Rahmen durch einen mechanischen Erreger ins Schwingen versetzt wird: Dieser
Antrieb läßt zwar eine höhere Schwingungszahl des Hackers zu und besitzt einen verhältnismäßig
niedrigen Kraftverbrauch. Diese Anordnung hat aber zur Folge, daß das gesamte System
in Schwingungen versetzt wird. Die Unwucht, die als mechanischer Erreger dient,
hat erhebliche Massen zum Schwingen zu bringen. Die erreichbaren Amplitudenziffer
können aus diesem Grund nur verhältnismäßig gering sein. Dazu führt der Hacker wie
bei den meisten bekannten Bauweisen Drehschwingungen um eine Achse aus, die durch
die Befestigungsvorrichtung für das Hackerblatt gegeben ist. Es ist aus diesem Grund
eine gute Lagerung erforderlich, -um das Warmlaufen des schnell schwingenden Hackers
zu verhüten.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Hackers; der die vorteilhaften
Eigenschaften des mechanischen Antriebes - Hackerbetätigung bis zum Stillstand der
Krempel - mit denjenigen des elektrischen Antriebes - möglichst hohe Amplitudenzahl
- in sich vereinigt, aber deren Nachteile vermeidet und darüber hinaus gleichzeitig
die Möglichkeit zur Luftablösung des Flors vom Kratzenbeschlag eröffnet. Erfindungsgemäß
wird diese Aufgabe bei einem durch Unwucht in Schwingungen versetzten Hacker gelöst
durch ein Tragglied, welches derart nachgiebig gelagert ist, daß es unter der Wirkung
der Unwucht geradlinig; ohne sich um seine Längsachse zu drehen, quer zu dieser
hin- und herschwingt, und an welchem ein federnder Halter für das Hackerblatt angeordnet
ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der federnde Halter auf ganzeLänge
schwingungsfähig zwischenflachen Schienen gehalten, die mit beiden Enden in an der
Krempel angebrachten Lagern elastisch gelagert sind. Das Unwuchtgerät kann auf die
den federnden Halter tragenden Schienen aufgesetzt sein. Es ist mit einem an der
Krempel angeordneten Antriebsmotor über eine Schwungmasse verbunden. Zwischen Antriebsmotor
und Schwungmasse ist eine Freilaufkupplung vorgesehen, um bei Stromausfall den Weiterlauf
der Schwungmasse zu sichern. Die Schwungmasse ist zweckmäßig veränderlich, beispielsweise
durch auswechselbare Zusatzgewichte. Die Schwingungsweite des Hackerblattes ist
durch Veränderung der Unwuchtmassen im Unwuchtgerät regelbar. Die Schwingungszahl
des schwingenden Systems läßt sich erfindungsgemäß mittels eines zwischen Antriebsmotor
und Freilaufkupplung eingeschalteten, vorzugsweise stufenlos einstellbaren Getriebes
regeln.
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Zwecks Ablösung des Flors durch einen Luftstrom kann die Einrichtung
gemäß Erfindung so getroffen werden, daß der federnde Halter gegen eine seinem Profil
in ausgeschwungener Stellung angepaßte, ortsfeste Profilleiste schwingt, derart,
daß die zwischen federndem Halter und fester Profilleiste zusammengepreßte Luft
auf den abzulösenden Flor geleitet wird. Die Profilleiste kann dabei mit durch ein
Membranventil verschließbaren Luftdurchlässen versehen sein. Nach einer anderen
Ausführungsform kann der federnde Halter selbst die durch ein Membranventil verschließbaren
Luftdurchlässe aufweisen, während die ortsfeste Profilleiste massiv ausgebildet
ist. Zweckmäßig sind die Luftdurchlässe in der Profilleiste im Querschnitt veränderlich,
beispielsweise mittels eines Stellschiebers.
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Die Tragschiene für das Hackeraggregat und 'dessen Antrieb ist vorteilhaft
so angeordnet, daß sie gegenüber der Krempelwalze waagerecht und/oder senkrecht
verstellt werden kann. Es ist auch möglich, die Fundamentschiene so einzurichten,
daß sie von der Krempelwalze abgeklappt werden kann, um diese bequem zugänglich
zu machen.
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Durch diese neuartige Ausbildung des Hackers verringert sich die in
Schwingung zu versetzende Masse ganz beträchtlich. Es können wesentlich höhere Amplitudenziffern
erreicht werden, wobei sich die besonderen Gelenklager erübrigen, da das bisher
übliche Hackerrohr durch Platten ersetzt ist, die so abgestützt oder gelagert sind,
daß ihre Ruhelage in einer bestimmten Ebene unveränderlich gegeben ist. Sie werden
nur parallel zu dieser Ebene verschoben, Drehbewegungen werden also
nicht
ausgeführt. Die Schwingungen werden dadurch erreicht, daß die Platten in sich federnd
ausgebildet sind und daher bei Einwirkung der Unwucht elastische Transversalschwingungen
ausführen. Die bei einer bestimmten Amplitude der Plattenbewegung hervorgerufenen
Sqhwingungen des Hackerblattes hängen bezüglich ihrer Amplitude von den elastischen
Daten des Hackerblattes, d. h. von seiner Eigenfrequenz ab. Da die Drehzahl der
Unwuchtteile und damit die Frequenz der Erregerschwingung stufenlos geregelt werden
kann, ist es möglich, die Eigenfrequenz des Hackerblattes zu ermitteln und dann
die Drehzahl der Unwuchtteile ihr anzupassen. Wird das Hackerblatt mit seiner Eigenfrequenz
zu Schwingungen angeregt, so schaukelt sich die Schwingungsamplitude zu einem Maximalwert
auf. Die Platten brauchen sich somit nur um einen geringen Betrag hin- und herzubewegen,
um das Hackerblatt zu- einer maximalen Schwingung anzuregen. Demnach ermöglicht
die Erfindung durch vorteilhafte Ausnutzung der Eigenfrequenz des Hackerblattes
die Erzielung einer größeren Wirkung bei kleinerem Kraftaufwand. Bei den bekannten
Konstruktionen, bei welchen der Hacker bzw. seine Trageinrichtung drehbar um eine
Achse gelagert ist und Drehschwingungen um diese ausführt, ist es nicht möglich,
sich der sich so häufig nachteilig auswirkenden kritischen Schwingungszahl in so
vorteilhafter Weise zu bedienen. Mit einem nach der Erfindung ausgebildeten Hacker
ist es möglich, die bei den bekannten Konstruktionen bei etwa 18oo U/min liegende
Hackerschlaggrenze beliebig weit zu erhöhen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht.
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Fig. i zeigt die Vorderansicht eines Hackeraggregats gemäß Erfindung;
Fig. 2 ist ein Grundriß zu F ig. i ; Fig. 3 ist eine Seitenansicht in Pfeilrichtung
der Schnittlinie a-b der Fig. i gesehen; Fig.4 ist eine abgeänderte Ausführungsform
in der Darstellungsweise der Fig. 3, jedoch in vergrößertem Maßstabe; Fig. 5 zeigt
eine weitere Abänderung in Seitenansicht.
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In den an der Krempel befestigten Lagern i und 2 sind die Flachschienen
3 und 4 mittels nicht besonders dargestellter nachgiebiger Packungen aus Gummi oder
ähnlichem elastischem Werkstoff eingespannt. Die Schienen 3, 4 umfassen eine Längskante
eines elastischen, plattenförmigen Halters 5 zwischen sich fest. Der Halter 5 weist
an der gegenüberliegenden Längskante das Hackerblatt 6 auf, welches entweder an
dem Halter 5 als besonderer Teil befestigt sein (Fig. 3) oder aus einem Stück mit
ihm (Fig. 4 und 5) bestehen kann.
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An einer der Flachschienen, beim dargestellten Beispiel an der Flachschiene
3, ist ein Unwuchtgetriebe angebracht, das beispielsweise aus einem Gehäuse 7 bestehen
kann, in welchem miteinander kämmende Räder 8 und 9 untergebracht sind. Die Räder
8, g haben Unwuchtmassen 1o, io' von veränderlicher Größe, beispielsweise durch
Austausch gegen andere Massen abweichender Schwere. Die Unwuchtmassen io, io' sind
so angeordnet, daß ihre bei der Drehung auftretenden Fliehkräfte sich in der Horizontalen
gegenseitig aufheben, während sie in der Vertikalen nach oben und nach unten voll
zur Wirkung kommen.
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Die Achse des Rades 9 ist mittels einer biegsamen Welle i i mit der
Welle 14 des Schwungrades 13 verbunden, das im Lagerbock 12 gelagert ist.
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Der Motor 16 treibt über eine Freilaufkupplung 15 die Welle 14 und
damit das Schwungrad 13 an. Natürlich ist es -auch möglich, die Unwuchteinrichtung
unmittelbar von der Krempel aus, beispielsweise über Riemenscheiben, anzutreiben.
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Die Flachschienen 3 und 4 mit dem Halter 5, dem Hackerblatt 6 und
dem Unwuchtgetriebe 7, 8 und 9 bilden ein schwingendes System. Die von dem Unwuchtgetriebe
7, 8 und 9 ausgehenden Unwuchtkräfte erregen den Halter 5 mit dem Hackerblatt 6
in der Weise, daß diese die in den Fig: 3 und 4 dargestellte Schwingungsbewegung
ausführen. Durch die elastische Lagerung der Flachschienen 3 und 4 in den Lagern
i und 2 wird eine Übertragung der Schwingungen auf die übrigen Maschinenteile der
Krempel verhindert.
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Die Größe der Amplitude des Hackers ist regulierbar durch Veränderung
der Unwuchtgewichte io, io', während die Amplitudenzahl durch Veränderung der Drehzahl
der Unwuchträder 8 und 9 zu beeinflussen ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
.ist ein direkter Antrieb vom Motor 16 zur Welle 14 vorgesehen, doch kann man natürlich
auch eine andere Übertragung des Drehmoments wählen, indem man beispielsweise vor
der Freilaufkupplung 15 ein Getriebe, gegebenenfalls mit stufenloser Drehzahlregelung,
einschaltet. Das Schwungrad 13 nimmt vom Motor 16 über die Freilaufkupplung 15 Energie
auf, die durch entsprechende Dimensionierung der Schwungmasse ausreicht, um das
Hackeraggregat 5, 6 so lange weiterschwingen zu lassen, bis die Krempel bei etwaigem
Ausfall des elektrischen Stromes zum Stillstand gekommen ist.
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Wenn im zeitlichen Ablauf nach dem Stromausfall die Amplitudenzahl
langsam- abfällt, so .ist das nicht von Belang, weil sich die Florgeschwindigkeit
etwa im gleichen Verhältnis verringert. Es muß nur dafür gesorgt werden, daß durch
richtige Abstimmung von Schwungmasse und Drehzahl des Schwungrades 13 die Laufzeit
des Schwungrades nach Stromausfall größer ist als die Auslaufzeit der Krempel.
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Durch.zusätzlich anzubringende Massen läßt sich die Schwungmasse des
Schwungrades 13 verändern, wenn aus bestimmten Gründen der Weiterlauf des schwingenden
Systems nach Stromausfall verlängert werden soll.
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Da die Schwingungsweite und -zahl bei einer Anordnung gemäß Erfindung
in erheblichem Maße beeinflußbar sind, läßt sich auch die Florablösung in neuartiger
Weise vornehmen.
In Eig. q. ist eine solche Ausführungsmöglichkeit
beispielsweise dargestellt. Hier ist unterhalb des Halters 5 eine seiner Gestalt
in der unteren Ausschwingstellung angepaßte Profilleiste 17 derart angeordnet, daB
zwischen dem Halter 5 und der Profilleiste 17 noch ein geringer Luftraum verbleibt.
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In der Profilleiste 17 sind in Längsrichtung Löcher 18 vorgesehen,
die an der Oberfläche der Profilleiste 17 durch eine Membran i9 abgedeckt sind.
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Befindet sich der Halter 5 in der Stellung-2j" so ist der Luftraum
zwischen der Profilleiste 17, der Membran i9 und dem -Halter 5 ein sehr kleiner.
Schnellt der Halter 5 beim Schwingungsvorgang in die Stellung 22, so entsteht ein
größerer. Luftraum zwischen dem Halter 5 und der Profilleiste 17, und infolge der
eintretenden Luftverdünnung strömt Luft durch die Öffnung 18 nach, an der sich hebenden
Membran i9 vorbei, wie durch den gestrichelt gezeichneten Pfeil angedeutet: Schwingt
der Halter 5 in die Stellung 21 zurück, so wird die Luft zwischen dem Halter 5 und
der Profilleiste 17 zusammengepreßt, in Richtung des ausgezogenen Pfeiles auf den
Flor 2o geleitet und löst diesen von dem Kratzenbelag 31 der Krempelwalze 32 - ab.
In diesem Falle trägt der Halter 5 zweckmäßig kein eigenes Hackerblatt 6, sondern
das Hackerblatt ist aus dem Teil 5 herausgebogen, um ein aerodynamisch günstiges
Abströmen der zwischen dem- Halter 5 und der Profilleiste 17 vorhandenen und plötzlich
zusammengepreßten Luft zu erreichen. Zur Regelung der über die Membran i j einströmenden
Luft kann unterhalb der Profilleiste 17 ein mit Löchern 2q. versehener Schieber
23 angeordnet sein, der durch seine Einstellmögrchkeit eine genaue Regelung des
auf den Flor 2o austretenden Luftstromes erlaubt.
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Die Luftführung kann natürlich auch in anderer Form erfolgen. So kann
die Membran i9 beispielsweise auch unterhalb des Halters 5 vorgesehen werden und
den Luftstrom dann durchlassen, wenn der Halter 5 in die Stellung 22 schwingt. In
diesem Falle fallen die Luftdurchlässe 18 in der Profilleiste 17 weg.
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Das dargestellte Unwuchtgerät 7, 8, 9 dient nur als Ausführungsbeispiel;
es sind auch andere Ausbildungen möglich. Auch der Halter 5 kann anders geschaltet
werden. Er kann z. B. mit dämpfenden Beilagen nach Art einer Blattfeder versehen
werden. Es kann auch aus Holz, Kunststoffen oder ähnlichen Werkstoffen hergestellt
werden. Das Hackerblatt 6 kann so ausgebildet sein, daß es für die Luftbeförderung
die aerodynamisch günstigste Gestalt erhält. Auch für die Flachschienen 3 und q.
sind andere als die dargestellten Formen möglich.
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Man kann des weiteren auch zwei schwingende Systeme vorsehen, etwa
in der Weise, daß die Unwucht -in der Vertikalen das eine System nur nach oben und
das andere nur nach unten erregt, so daß beispielsweise durch zwei rhythmisch aufeinander
zu- und voneinander wegschwingende Halte- 5 eine konstante Luftströmung entsteht,
die gegen den abzulösenden Flor 2o geleitet wird. Wie Fig. 5 zeigt, kann auch die
ganze Vorrichtung 25, also Lager i und 2, mit dem schwingenden System, Schwungrad
13 und dem gesamten Antrieb 15 und 16 auf einer durchgehenden Tragschiene 26 angeordnet
sein,. welche ihrerseits an der Krempel zur genauen Einstellung am Kratzenbeläg
31 der Walze 32 sowohl horizontal durch die Stellschrauben 27 als auch vertikal
durch Stellschrauben 3o verstellbar ist. Des weiteren läßt sich die Einrichtung
so- treffen, daß die Vorrichtung 25 einschließlich Schiene 26 mittels eines Scharniers
28 von der Unterlagplatte- 29 abgeklappt werden kann, so daß die Kratzenwalze 3:2
frei und unbehindert zugänglich ist, ohne dadurch die genaue Einstellung der Vorrichtung
25 zur Walze 32 zu verändern.