EP0446796A1 - Ultra-high efficient carding machine - Google Patents

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Publication number
EP0446796A1
EP0446796A1 EP91103553A EP91103553A EP0446796A1 EP 0446796 A1 EP0446796 A1 EP 0446796A1 EP 91103553 A EP91103553 A EP 91103553A EP 91103553 A EP91103553 A EP 91103553A EP 0446796 A1 EP0446796 A1 EP 0446796A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drum
card
reel
der
working
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP91103553A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Robert Demuth
Paul Stäheli
Kurt Weber
Peter Fritzsche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP0446796A1 publication Critical patent/EP0446796A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/02—Carding machines
    • D01G15/12—Details
    • D01G15/14—Constructional features of carding elements, e.g. for facilitating attachment of card clothing
    • D01G15/16—Main cylinders; Breasts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/02—Carding machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/02—Carding machines
    • D01G15/12—Details
    • D01G15/32—Framework; Casings; Coverings

Definitions

  • the invention relates to the carding of textile fibers (in particular "short staple fibers" with a maximum fiber length of up to approx. 60 mm) and sets itself the task of enabling an ultra-high-performance process.
  • the modern card comprises a so-called reel or two reels of larger dimensions.
  • This (each) reel works with a cover arrangement to carry out the actual carding.
  • the drum or drum pair
  • the feeding system usually processes fibers in the form of a cotton wool.
  • the take-off system is usually designed to form a band.
  • Each "working element” drum, briseur, customer, cover
  • There is a "working gap” between the reel and its “cladding” (be this cladding in the form of a working element or an element with a covering function).
  • the feeding system is designed to feed the reel with fibers to be processed as evenly as possible over the entire working width of the working elements, i.e. across the entire width provided with trimmings for processing fibers.
  • the take-off system is designed to collect processed fibers as evenly as possible over this entire width.
  • the reel is the "heart" of the machine and has a significant influence on all functions.
  • the invention dealt with in this application is based on the consideration that the basic method of carding can remain unchanged but at the same time a new development path has to be opened in order to enable further production and quality improvements without losing control over the method or to jeopardize.
  • a card according to this invention is characterized in that the working width is restricted in such a way that it does not exceed a dimension of 800 mm, e.g. is between 400 and 600 mm and is preferably reduced to less than 400 mm.
  • the reduction in the working width leads directly to less bending of the working elements in a direction transverse to the working width, because the working width of an element influences the deflection in the third power. At the same time, this reduction leads directly to an increased dimensional accuracy of the element in and of itself, and it also enables an improved mutual positional accuracy of the working elements relative to one another.
  • All parts influencing the working gap are preferably made of a material with a high modulus of elasticity to reduce deflections across the working width.
  • a such material is, for example, steel or fiber-reinforced plastic.
  • the selected material must enable the desired dimensional accuracy of the part (in the corresponding manufacturing process) and be able to maintain it in operation. Accordingly, the material should have a smaller thermal expansion and / or a higher thermal conductivity, so that heat loss (which is unavoidable with high production) does not lead to any disruptive deformation of the working elements.
  • the diameter of the spool (or its working surface) is restricted in such a way that it does not exceed a dimension of 800 mm and is preferably between 350 and 450 mm.
  • This reel nevertheless preferably works directly with the feed and take-off system, i.e. the card comprises only a single drum.
  • the card is preferably a revolving card, i.e. the drum works with a revolving cover arrangement.
  • the diameter of the beater or the customer must be reduced in accordance with the reduction of the reel diameter, for example in order to maintain the relationships of these diameters which are common today. It is then possible to have at least the briseur and the customer, and preferably all of the To assemble the working gap with the working elements forming the drum (rotating and stationary) on two whole, undivided side walls.
  • the last-mentioned measure can ensure that no surfaces to be brought into contact with one another during assembly between the bearing points of the drum, beater and consumer can influence the mutual settings of these elements. Furthermore, it can be achieved that the bearing points or fastening points of all the elements mentioned are formed in one clamping in each side wall during manufacture. If the side walls are not ever formed from one piece, the parts of the side walls should therefore be firmly connected to one another at least before these bearing or fastening points are formed.
  • the side walls preferably form a base frame of the machine together with a base plate and a traveling lid frame.
  • brackets of stationary elements e.g. Carding plates or combs are used.
  • the smaller design of the overall machine enables simplified maintenance without significant loss of production.
  • Maintenance can be further simplified if, according to a preferred feature of this invention, the machine is made up of modules (e.g. drum, individual rotating parts, revolving cover arrangement) in such a way that each module can be removed individually from the frame without dismantling the other modules to have to.
  • modules e.g. drum, individual rotating parts, revolving cover arrangement
  • the guides for the revolving cover are in their working position opposite the Drum not formed directly on the side walls but carried by the drum of the drum, for example according to a principle according to Ref. 9.
  • the shaft of the drum is preferably mounted in the side walls by play-free bearings (shoulder bearings).
  • the shaft of the breeze or customer can also be carried by play-free bearings (e.g. shoulder bearings); however, it will normally be sufficient to provide grooved bearings for these elements.
  • the feed and customer zones are preferably provided in a single quadrant.
  • the traveling lid arrangement 52 comprises flat bars 53, of which only six are shown in FIG. 1.
  • a revolving cover arrangement currently in use comprises more than a hundred flat rods 53.
  • the rods are carried at their ends by endless chains (not shown) and are thereby preferably moved against the direction of rotation of the drum (according to the working principle of the applicant's C4 card).
  • FIG. 4 schematically shows a part of the reel 50 with its cylindrical surface 64 and side plates 66.
  • the surface 64 is provided with a clothing, which in this example is provided in the form of wire 70 with saw teeth 72.
  • This type of clothing is widespread nowadays and is not described in more detail here. Standards have been defined for such sets (Ref. 6) and an explanation of this type of set can be found in Ref. 3, among others.
  • a good picture of a wired reel can be seen in Ref. 2 (page 1064). Garnishing practice for USA is listed in Ref. 4.
  • Figure 2 shows a detail e.g. at point I in Figure 1 to a much larger scale.
  • the wire 70 with two of its saw teeth 72 is shown again.
  • FIG. 2 also shows a part of a flat bar 53, which forms the “working gap” AS with respect to the surface 64.
  • Rod 53 is also provided with a fitting in the form of a piece of wire 71 with saw teeth 73. The carding work is done between these sets. It is significantly influenced by the position of one set relative to the other and the set spacing "e" between the tips of the teeth of the two sets.
  • the part HKZ (Fig. 1) of the drum circumference, which is covered by the revolving cover arrangement 52, can be referred to as the main carding zone.
  • the part VKZ of the drum circumference between the beater 58 and the traveling lid arrangement 52 is now referred to as the pre-carding zone, the part NKZ of the drum circumference between the traveling lid arrangement 52 and the customer 62 as the postcarding zone, and the part UKZ of the drum circumference between the customer 62 and the beater 58 as Subcarding zone.
  • rod-shaped elements 55 (FIG. 3) are often attached in the pre-, post- and under-carding zones of the card.
  • Various additional effects can thus be achieved.
  • a proposal e.g. according to DOS 2 033 036) to use almost the entire cylindrical surface of the reel for carding therefore does not lead to the desired goal.
  • no clothing can have any further significant effect (cannot exert any force on the fibers).
  • a targeted use should rather be aimed for.
  • each additional element must be set exactly in relation to the drum 50 in order to achieve its intended effect.
  • all settings must be able to be maintained.
  • the reel 50 itself can be deformed by pulling on the clothing wire and / or by centrifugal force (reference 14), additional stiffness being able to be bought through additional material (wall thickness).
  • the flat bars 53 are normally provided with reinforcing ribs in order to reduce the deflection as much as possible. Special measures for stiffening additional elements (carding segments) can also be taken (see, for example, our Swiss patent application No. 4349/89 from December 1st, 1989 with the title "Drum shuttering segment").
  • the shaft W of the drum 50 is also shown in FIG.
  • This shaft W is carried in a frame, not shown in FIG. 4, so that the drum can be rotated about the longitudinal axis AA of the shaft W by a drive, not shown.
  • the diameter ( ⁇ ) of the cylindrical surface 64 ie twice the radius R shown) is also an important dimension of the machine, such as to be presented below in connection with further figures.
  • the most common cards today (Ref. 11) have a working width in the range 900 to 1500 mm with a reel diameter in the range 1200 to 1500 mm.
  • the reel for such a card is made as an iron casting.
  • 5 shows a reel for a card with a working width B of 1000 mm and a diameter of 1300 mm with a weight of 1000 kg.
  • the dimensions of cardigan reels used today, both for cards with single and tandem reels, are listed in Ref. 3, 4 and 7.
  • a card according to this invention has a maximum working width B of 800 mm, the working width preferably being considerably less than 600 mm.
  • the relationship between today's normal working width Bn and a working width Be according to this invention is shown in the diagram in FIG. The two working widths are shown starting from the same "zero level" E-E.
  • the fully extended line Bn represents the minimum working width of 900 mm today, while the dashed line represents the extension up to the maximum working width of 1500 mm.
  • the solid line Be represents the maximum working width of 800 mm according to this invention to the same scale, while the preferred range of 600 mm (and less) is shown with the boundary line Br.
  • the preferred diameter of 500 mm is indicated by dashed lines.
  • FIGS. 6 and 7 The relationships shown schematically in FIGS. 6 and 7 are shown in the isometric illustration in FIG Drum dimensions of 500 mm diameter d with 500 mm working width b compared to the 1300 mm diameter D and 1000 mm working width B common today.
  • FIG. 9 shows a photograph of the carding machine of a spinning mill which is equipped with cards of the applicant's C4 model series. Around 5000 cards of this type are in use worldwide on the filing date. The above-mentioned working elements are not visible in FIG. 9 because the machine is fully connected to protect its surroundings. Accordingly, in FIG. 9 only the outer casing, which is formed from sheet metal parts, can be seen.
  • FIG. 9 also shows the filling chutes (F, FIG. 3) which are used to deliver fiber material (in the form of a wadding) to the feed system 54 (FIG. 3), and a can stick (K, FIG. 3) for each card, which serves to receive the tape 61 delivered by the take-off system 60 (FIG. 3).
  • FIG. 9 shows a photograph of the carding machine of a spinning mill which is equipped with cards of the applicant's C4 model series. Around 5000 cards of this type are in use worldwide on the filing date. The above-mentioned working elements are not visible in FIG. 9 because the machine
  • the "carding machine” does not consist of a single machine but of a machine group.
  • the individual machines each represent a "building block” of the machine group.
  • the carding machine as a whole accordingly requires a lot of space.
  • This invention does not provide for any significant changes in the filling shaft F and the pitcher can K, so that without a change in the overall arrangement, which will only be described below, no significant reductions in the space required for these assemblies can be expected.
  • the decrease in the working width of the filling shaft F corresponding to the reduction in the working width of the card itself can be disregarded here as a secondary issue.
  • Figure 10 shows with solid lines, the formwork box of the C4 card with a length L of 2450 mm, width W of 3050 mm and height H of 2000 mm.
  • the same figure shows with dashed lines to the same scale the formwork box for a card according to this invention with a length 1 of 1050 mm, a height h of 1600 mm and a width w of 1600 mm.
  • FIGS. 5 to 10 in particular show the external effects of a break with the past and indicate some advantages of these effects. However, these effects do not themselves constitute the main idea of the invention.
  • the focus is not on the work surface, but on the accuracy (precision).
  • the key finding is that the precision is impaired by increasing the effective work surface.
  • the work surface should therefore not be enlarged, but reduced in such a way that the precision and thereby the efficiency of the use of the existing work surface can be increased significantly.
  • the key to increasing precision is to limit the working width.
  • this key opens the door to a number of other options, some of which (such as reducing the diameter of the drum) have been proposed in the past, but have so far been difficult or not at all practical (technical / economical) to implement. Further possibilities for increasing the precision will now be described on the basis of the further figures.
  • the breeze 58 and the pickup 62 are also each provided with a set (not shown). It is necessary to mount the drum, the breeze and the customer opposite each other by means of a frame in a predetermined arrangement in order to achieve the desired effects in the places where their clothing is approaching.
  • the frame must maintain the predetermined relationships of these work items over the life of the machine.
  • Each of these three assemblies can comprise further rollers, for example the feed roller, which are carried by the respective side walls. These further rollers are not shown in FIG. 11 because they are irrelevant for the next considerations.
  • the side carriers for the drum and removal assemblies 100 and 105 are mounted and fastened on the side walls 107 of a base frame 101.
  • a second frame borders on the base 101 Base 103 on, of which the side walls 109 carries the assembly of the breeze.
  • the distance N between the axes of the drum 50 and the beater 58 and the distance M between the axes of the drum 50 and the pickup 62 should both be precisely adjustable.
  • these distances N and M are significantly influenced by the contact (or not contact) of the surfaces P1 of the side supports on the side walls or the surfaces P2 of the underframes.
  • FIG. 12 shows (on a larger scale than FIG. 11) a preferred frame for a card according to this invention.
  • This frame comprises two vertical side walls 110 (only one side wall is visible in FIG. 12). These side walls 110 are bound together by a base plate BP, three cross connections Q and the revolving cover frame G with a plurality of cross connections V to form a closed base frame in the sense that cross connections are present above, below and on both sides of the drum.
  • the cross connections Q are provided as close as possible to the drum in order to make the structure here as rigid as possible.
  • Each side wall 110 is provided with a slot 112 and two openings 114, 116.
  • the opening 114 receives the shaft 104 of the breeze, the opening 116 the shaft 108 of the customer and the slot 112 the shaft W of the drum.
  • the assembly of the drum is fixed (positioned) by centering bolts (162, Fig. 17) in openings Z in the side walls.
  • These openings Z, 114, 116 can be formed as bores in a single clamping of the side wall as a workpiece during production. This enables a particularly precise predetermination of the distances n (between the longitudinal axis of the drum shaft and the longitudinal axis of the beater shaft) and m (between the longitudinal axis of the drum shaft and the longitudinal axis of the customer shaft).
  • All other rotating or adjustable parts are stored in the side walls 110.
  • the side walls 110 are preferably each formed from one piece (eg cast part). Where this is not the case, connections between side wall parts should be made before the openings Z, 114 and 116 are formed.
  • the distances n, m are of course much smaller than the distances N, M, not only because the diameter of the reel according to this invention is smaller, but also because the diameters of the beater and customer have also preferably been reduced, in relation to the decrease of the drum diameter.
  • the speed of this element must be increased in order to maintain the circumferential speed that is common today.
  • the reductions in the reel diameter and the working width lead to a reduction in the effective working area, which must be compensated for by maintaining the material throughput by increasing the circumferential speed in use today.
  • capacity is to be created for a further increase in production, this means a further increase in the peripheral speed.
  • the associated increases in drum speed lead to a corresponding increase in the centrifugal forces acting on the processed material. This gives the advantage of improved separation of heavier particles.
  • the increased centrifugal force exerts an influence on the fibers, so that an increase in the fiber ends protruding from the roller sets can be expected. These fiber ends are thrown against the facing surfaces of the cladding. This creates increased friction between the fibers and the cladding.
  • the shape and surface quality of the cladding therefore plays a more important role than before. It is therefore preferred to process any surface that is not provided with a clothing in order to determine the shape and structure of the fiber-carrying surface.
  • the air gap in the working gap could also play a more important role. Since this air has no advantages, it is desirable to keep the amount of air as small as possible, possibly until (partial) evacuation.
  • Figures 11 and 12 also have a further difference, namely the change in the "geometry” of the overall arrangement.
  • This "geometry” can (representatively) be represented by the angle ⁇ , which is formed by the lines M, N (angle ⁇ 1) or m, n (angle ⁇ 2).
  • Angle ⁇ 2 is significantly smaller than angle ⁇ 1, which increases the available surface of the reel in its direction of rotation between the briseur and the customer.
  • this increase in the existing work surface in the direction of rotation between the briseur and the customer is advantageous because the main carding service has to be performed in this area.
  • there is still space in the sub-carding zone to provide a small number of additional carding rods.
  • These additional carding bars can be formed and arranged in accordance with our Swiss patent application No. 4348/89 of December 4, 1989 (title: "Process and device for cleaning or carding textile fibers").
  • the smaller dimensions of the card itself also allow for a space-saving arrangement of the combination of filling shaft-carding-jug stock, i.e. an arrangement that reduces the floor space required for these three building blocks.
  • a card according to Fig. 12 could e.g. can be rotated through 90 ° about the longitudinal axis of the drum, so that the breeze 58 is arranged on the "top”.
  • the filling shaft F (Fig. 3) could then be placed above (instead of next to) the card.
  • the jug stock K (FIG. 3) could be set up below (instead of next to) the card.
  • FIG. 14 schematically shows a section in the plane XIV - XIV (FIG. 12).
  • Guide disks 88 are mounted directly on the shaft W of the drum via bearings 89, these disks 88 being able to rotate around the shaft W in operation depending on the movements of the flat bars 53.
  • this system matches the system according to EP 232 018 (Ref. 9).
  • the "arch” is therefore only on the disks 88, but comprises the same angle ⁇ as the arch of FIG. 1.
  • FIG. 15 shows that in the new card (because of the reduction in the drum diameter) there is only room for 12 conventional flat bars 53 in the working position (on the sheet with an angle ⁇ ) relative to the drum 50.
  • These flat bars 53 are identical to those in use today. A more complete description of such flat bars is e.g. can be found in reference 3.
  • the decrease in the number of fiber processing elements in the revolving cover arrangement represents a reduction in the Carding work, which must be compensated for by the higher precision.
  • the reduction in the carding work is not proportional to the decrease in the number of flat bars. It is known ((Ref. 3) that the majority of the carding work is already carried out when the bars enter the sheet, ie while the bars move from position 1 to position 6 in Figure 15. A certain reduction in the number of bars to in many cases, therefore, the bow has no significant disadvantages.
  • a flat bar 53 in use today is not effective over its entire width, but mainly works in the edge area on the edge following in the direction of movement (in the "heel").
  • the width of the flat bars in a card according to this invention can therefore be reduced since they have the necessary rigidity anyway because of the reduction in the working width.
  • the flat bar width can e.g. halved compared to today's conventional flat bar, which doubles the number of flat bars in the working position.
  • FIG. 13 shows the preferred geometry of the working elements drum 50, revolving cover arrangement 52, beater 58, pickup 62 and (any) additional elements which are dealt with in more detail below.
  • the side walls 110 (see also FIG. 12) carry a yoke 92 which is mounted on the side walls 110 by means of fastenings 93.
  • the yoke 92 in turn serves as a carrier for the guide rollers 94 of the revolving cover arrangement 52.
  • the revolving cover arrangement or the frame (not shown) is reinforced by three cross connections V which are connected to the yoke 92.
  • the main carding zone comprises an angle of approximately 110 ° on the reel axis, the pre-carding zone an angle of approximately 50 °, the postcarding zones an angle of approximately 50 ° and the Subcarding zone an angle of approx. 40 °.
  • the angle ⁇ is approximately 65 °.
  • FIG. 13 also shows the feed roller 56 (cf. pages 11 and 12) and a pair of doffer rolls 61 on the pickup 62.
  • pre-carding zone there is space for an additional segment 96 with a dirt separating knife (not shown - e.g. according to our Swiss patent application No. 4349/89 from December 1st, 1989).
  • carding bars 98 which can be formed similarly to the flat bars 53.
  • the drum 50 is otherwise covered by plates 86.
  • the inner surfaces of these cladding plates 86, which face the drum, have been processed or treated so that they exert the smallest possible braking effect on the fibers touching them.
  • These plates must also be adjustable exactly in relation to the drum 50 in order to ensure the desired fiber guidance or the specified air balance on the drum.
  • the breeze and customer are also disguised.
  • the customer has cladding panels such as the panels 86 (FIG. 13) of the drum and such panels can also be provided on the top of the beater 58 (FIG. 16).
  • the breeze 58 can, however, also be provided on its underside with segments 87 (FIG. 16) having carding rods in order to achieve a pre-resolution.
  • segments are, however, already in use and are not described in more detail here.
  • FIG 17 shows the preferred storage for the reel 50 of a carding machine according to this invention.
  • the drum is mounted on a shaft W. This attachment is not shown in Figure 17, but preferred arrangements should be described below with reference to Figure 18.
  • Each end portion of the shaft W has a stepped configuration and extends through the slot 112 (FIG. 12) in the corresponding side wall 110.
  • Each bearing 150 comprises an inner one Race 152, which is provided with a shoulder 154 only at its end remote from the drum.
  • Each race 152 is attached to the shaft W by a respective nut 153.
  • Each bearing 150 also comprises an outer race 156, which is provided with a shoulder 158 only on its end facing the drum 50.
  • the race 156 of the one (left ") bearing 150 is fixedly mounted in an annular intermediate piece 161 by two flanged rings 160 and fastening screws (not shown).
  • the intermediate piece 161 is in through the already mentioned centering bolts 162 and centering holes Z (FIG. 12) attached to the corresponding side wall 110.
  • the race 156 of the other ("right") bearing 150 is not fixedly attached to the corresponding side wall 110 (or the corresponding intermediate piece 161) but by a spring 164 between its shoulder 158 and one on the wall 110 (via the intermediate piece 161) attached ring 163 axially toward shoulder 154 from the same bearing.
  • FIG. 4 schematically shows both the hollow cylindrical part of the drum and its side plates 66, but without showing the connection of these elements to one another and to the shaft W.
  • These connections can also be made in a drum 50 according to this invention of conventional type.
  • the drum 50 can also be made of cast iron, like a drum that is used today.
  • the hollow cylindrical part 170 of the drum 50 (FIG. 18) is, however, preferably formed from a material with a much higher modulus of elasticity than cast iron - e.g. from steel.
  • This cylinder can be formed by turning on a steel tube (as a blank), so that all essential surfaces are processed.
  • the side plates 172 are preferably formed from the same material and can comprise flexible parts, so that any radial forces between the cylinder 170 and the side plates 172 lead to deformation of the plates 172 rather than to a deformation of the cylinder 170.
  • each side plate 172 is connected to the cylinder 170 via a U-shaped outer edge part 174, so that this edge part forms a thin gap 176 with the cylinder 170 and represents the flexible part of the side plate 172.
  • cylinder 170 The use of new materials with a higher modulus of elasticity and a low specific weight (e.g. fiber-reinforced plastic) would be possible in cylinder 170.
  • a cylinder made of such material could e.g. are connected to the shaft by a "filling" of porous material.
  • Such materials have low thermal expansion.
  • additives can also be provided to ensure the thermal conductivity from the areas where high heat loss occurs.
  • FIG. 19 shows another possibility of assembly or to simplify maintenance work in a card according to this invention.
  • Each work roll (e.g. the beater 58 and / or the pickup 62) can be mounted in the side walls 110 by a suspension according to FIG. 19.
  • This suspension comprises two cone elements 180, 182 each with a stub axle 184, 186 which is received in a corresponding opening 188, 190 in the side wall 110.
  • Each cone element is received in a corresponding tapered opening in the front of the work roll.
  • One element 180 and its axis 182 have a longitudinal bore 192.
  • a bolt 194 extends through this bore into a threaded bore 196 of the element 182 in order to firmly connect the two cone elements to the roller.
  • the stub axles 184, 186 are supported in the side walls 110 by suitable bearings 198.
  • the axis 186 of the element 182 has a coupling part 200 at the free end, which can be coupled to a gear (not shown) of a gear motor 204.
  • the motor 204 is secured against rotation with the corresponding side wall 110 by a suitable connection 206.
  • the assembly can be easily disassembled by removing the motor 204, loosening the bolt 194 and pulling the cone elements out through the bearing openings in the side walls, whereby the roller itself can be lifted out of the space between the side walls.
  • the replacement of a replacement unit can be carried out accordingly (vice versa) without disturbing other units of the machine.
  • the revolving cover arrangement 52 forms a further module which can be lifted off the side walls as a unit by loosening the fastenings 93 and thereby exposing the drum assembly.
  • the drum 50 is driven via the shaft W by a motor 205 (FIG. 17) which (like the motor 204, FIG. 19) has a suitable one Connection 207 with the side wall 110 is secured against rotation.
  • a motor 205 FIG. 17
  • the drum assembly can also be removed from the side walls 110 without requiring the disassembly of the other assemblies.
  • FIG. 20 it is now planned to provide a new type of clothing for the drum, namely a clothing consisting of individual tips (e.g. needles) held in a carrier. It is known in practice to garnish the breeze with needles according to reference 10. Such a garnishing of the drum has also been suggested, but has so far not been achieved in practice for the drum with its much higher peak density.
  • Such a loading of the working surface of the reel can also be carried out for a conventional card and would also bring the technological advantages to be described below. But it is relatively easy to implement where this work area has been reduced, at the same time the requirements for the precision of the clothing have been increased significantly.
  • FIG. 20 again shows a part of the cylindrical surface 64 of the drum.
  • the lines R1 represent radii of the drum.
  • This drum is equipped with needles 120, each of which is formed individually and is pressed or glued into individual seats (holes) in the jacket and is thereby held. The tips of these needles are as close as possible to a lateral surface Mt.
  • the essential setting parameters for the behavior of a clothing in the card are the angles of the flanks of the saw teeth in relation to the longitudinal direction of the wire (Ref. R5, R6 and R4).
  • each such parameter translates into an angle of the appropriate flank with respect to a tangent (or a radius) of the surface of the drum, with all the tips of the drum directed in the direction of rotation of the drum.
  • each needle e.g. as shown with the round cross-section in Figure 20A, is formed rotationally symmetrical along its entire longitudinal axis, e.g. the angle e of this longitudinal axis with respect to the radius or with respect to the tangent of the drum are treated as an essential parameter.
  • the needle is not rotationally symmetrical over its entire length, but, for example, like the needle in FIG. 22 with its tip S is formed on a flank.
  • the angle between the working flank AF and the radius R, (or the tangent) must be taken into account as the setting parameter.
  • the tip S can be on the working edge AF ( Figure 21) or on the Working edge diametrically opposite edge (not indicated).
  • the needle is not rotationally symmetrical over its entire length, problems could arise if the needle feet are circular, since the needles could then be incorrectly adjusted when pressed in.
  • Such needles could e.g. have a square cross-section (FIG. 20B) or a triangular cross-section (FIG. 20C).
  • the working edge AF can be rounded off (FIG. 20C) or formed as a plane (FIG. 20B).
  • the needles are preferably not inserted directly into the body of the drum, but e.g. in support rods 122 (FIG. 23) which are fastened next to one another on the cylindrical surface of the reel and thereby form an outer jacket.
  • the rods 122 are then preferably interchangeable individually or in groups because they are attached to the drum individually or in groups.
  • a group of rods is preferably combined into a segment by connecting elements and the segments are attached to side flanges of the drum by suitable connections. The working angles of the needles are then determined in relation to the surfaces of the rods.
  • the same rods 122 can also be used as flat rods (FIG. 21) and in stationary carding segments (FIG. 21A).
  • a direction of rotation of the drum (not shown) is assumed to be clockwise.
  • the needles in the reel must all have the same working angles, this does not necessarily apply to the flat bars and stationary carding segments.
  • Patent application No. 4348/89 has been shown, it can prove advantageous to change the working angle of the clothing of the outer working elements to change the drum. It may even prove advantageous to provide the needles of the carding segments with a "negative" working angle (FIG. 21A), ie the tips of these needles point in the direction of rotation of the reel.
  • 21A also shows a further variant for the shape of the needles with a taper over the entire length of the needle (or at least over its free length, ie the part outside the support rod).
  • the flat bars will, however, all have the same working angles with one another, namely a "positive" angle (FIG. 21), ie the needle tips point against the direction of rotation of the drum.
  • the needle bars are preferably made of a relatively easily deformable material (e.g. aluminum or brass). They must be attached to rigid rods for use. Like the drum, these can be made of steel (or another material with a higher modulus of elasticity).
  • the main advantage of the needles as a set of the reel and the flat rods is that they have a much longer service life than can be achieved with the all-steel set currently in use. This advantage is of course also present when the needle set is used in a conventional card.
  • the combination of the needle set with a card according to this invention is particularly advantageous because the invention reduces the working surface of the reel, which on the one hand reduces the amount of garnish and on the other hand increases the load on this garnish per unit of time (with the same or increased production of the machine) .
  • Short or smaller elements can be manufactured more precisely. They can also be garnished more precisely, e.g. in principle, such measures are taken that each needle can be set individually on the lateral surface Mt (FIG. 20).
  • Precision is not only important during (static) assembly, but rather during (dynamic) operation. The manufacturing precision must then essentially be maintained, if possible over the life of the machine.
  • the smaller working width according to this invention leads directly to effect I (better adherence to the settings) in operation, because it enables the rigidity of all working elements of the card to be increased.
  • the reduction of the drum diameter brings both smaller thermal Expansion as well as smaller expansion under centrifugal force.
  • the reduction of the reel diameter and the smaller working width result in a more compact construction and a weight reduction. This leads to an improvement of the frame, which enables a much more precise predetermination of the mutual positioning of the roller axes.
  • the use of a play-free bearing for the drum results in better compliance with the desired settings over time.
  • the improvements in precision enable a significant increase in throughput per unit of work surface.
  • the smaller working surface of the reel is able to support an increase in production compared to today's card.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

Die Arbeitsbreite (13) einer Karde für die Kurzstapelkarderie wird reduziert. Dadurch wird die Präzision der Arbeitselemente (50, 52) und der Gesamtanordnung erhöht. Die Produktivität der Maschine wird dadurch gesteigert. <IMAGE>The working width (13) of a card for the short pile carding machine is reduced. This increases the precision of the working elements (50, 52) and the overall arrangement. This increases the productivity of the machine. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Kardieren von Textilfasern (insbesondere "Kurzstapelfasern", mit einer maximalen Faserlänge bis ca. 60 mm) und setzt sich die Aufgabe, ein Ultra-Hochleistungsverfahren zu ermöglichen.The invention relates to the carding of textile fibers (in particular "short staple fibers" with a maximum fiber length of up to approx. 60 mm) and sets itself the task of enabling an ultra-high-performance process.

Stand der TechnikState of the art

Die moderne Karde umfasst einen sogenannten Tambour oder zwei Tamboure grösserer Dimensionen. Dieser (jeder) Tambour arbeitet mit einer Deckelanordnung zusammen, um das eigentliche Kardieren durchzuführen. Um den Materialfluss zu ermöglichen, arbeitet der Tambour (bzw. das Tambourpaar) mit einem Speisesystem (Speisewalze und Briseur) und einem Abnahmesystem zusammen. Das Speisesystem verarbeitet Fasern normalerweise in der Form einer Watte. Das Abnahmesystem ist normalerweise zur Bildung von einem Band ausgelegt. Jedes "Arbeitselement" (Tambour, Briseur, Abnehmer, Deckel) ist mit einer sogenannten Garnitur versehen, welche die eigentliche Verarbeitung der Fasern unternimmt. Zwischen dem Tambour und seiner "Verkleidung" (sei dieser Verkleidung in der Form eines Arbeitselementes oder eines Elementes mit einer Abdeckfunktion) befindet sich ein "Arbeitsspalt".The modern card comprises a so-called reel or two reels of larger dimensions. This (each) reel works with a cover arrangement to carry out the actual carding. To enable the flow of material, the drum (or drum pair) works with a feed system (feed roller and breeze) and a take-off system. The feeding system usually processes fibers in the form of a cotton wool. The take-off system is usually designed to form a band. Each "working element" (drum, briseur, customer, cover) is provided with a so-called set, which undertakes the actual processing of the fibers. There is a "working gap" between the reel and its "cladding" (be this cladding in the form of a working element or an element with a covering function).

Das Speisesystem ist zur möglichst gleichmässigen Speisung des Tambours mit zu verarbeitenden Fasern über die ganze Arbeitsbreite der Arbeitselemente zu gestalten, d.h. über die ganze zur Verarbeitung von Fasern mit Garnituren versehenen Breite. Das Abnahmesystem ist zum möglichst gleichmässigen Sammeln von verarbeiteten Fasern über diese ganze Breite ausgelegt.The feeding system is designed to feed the reel with fibers to be processed as evenly as possible over the entire working width of the working elements, i.e. across the entire width provided with trimmings for processing fibers. The take-off system is designed to collect processed fibers as evenly as possible over this entire width.

Der Tambour stellt das "Herzstück" der Maschine dar und übt einen wesentlichen Einfluss auf alle Funktionen aus.The reel is the "heart" of the machine and has a significant influence on all functions.

Referenzencredentials

Die nachfolgende Beschreibung weist an verschiedenen Stellen auf die folgenden Referenzen hin:

Referenz 1:
Artikel "A Quantitative Analysis of the Carding Action by the Flats and the Doffer in a Revolving-Flat Card" von A. Singh und N.M. Swami in "Journal of the Textile Institute" 1973, Seiten 115 bis 123.
Referenz 2:
Artikel "Mechanismen des Faserdurchgangs in der modernen Kurzfaserkarde" von Prof. P. Viallier und Dr. J.Y. Drean in "textil praxis international" von Oktober 1989, Seiten 1063 bis 1067.
Referenz 3:
Heft 2 ("A Practical Guide to Opening and Carding") der Handbuch-Reihenfolge "Manual of Textile Technology", Herausgeber - The Textile Institute, London. Autor - Herr W. Klein - insbesondere Seiten 35 bis 57.
Referenz 4:
Das Buch "High Speed Carding and Continuous Card Feeding" von Zoltan S. Szaloki, insbesondere Seiten 3 bis 87 aus The Institute Series in Textile Processing, Vol II. Herausgeber: Institute of Textile Technology Charlottesville, Virginia, USA.
Referenz 5:
Artikel "Metallic Card Clothing-Some Basics" von Keith Grimshaw in "Textile Industries" vom September 1976, Seiten 109 bis 113 und/oder "Herstellung, Einsatz und Anwendung von Ganzstahlgarnituren" von A. Weber in mittex vom Dezember 1988.
Referenz 6:
Din Norm Nr. 64 123 "Sägezahndraht für Ganzstahlgarnituren" und ISO Standards Handbook Nr. 14 (1983) "Textile Machinery", Seiten 296 bis 311.
Referenz 7:
Artikel "Technical Innovations in Carding Machines" von J.M.J. Varga in "Textile Month" vom Dezember 1984, Seiten 31 bis 38.
Referenz 8:
Patentschriften der Firma John D. Hollingsworth on Wheels Inc. bezüglich einem kompakten Kardiergerät - EP 314 310: US 4 813 104 und ihre Aequivalente.
Referenz 9:
EP 252 018
Referenz 10:
Patentschriften der Firma W. & R. Stewart & Sons bezüglich Nadelgarnituren - GB 739 311; GB 862 026; DAS 2 011 373 (= US 3 730 802); GB 2 011 966; US 4 162 559 sowie DE-OS 2 050 643 der Firma James Mackie & Sons Ltd.
Referenz 11:
eine Tabelle mit einem Vergleich der Merkmale von heute gebräuchlichen Karden - International Textile Bulletin vom 3. Quartal 1988, Seiten 40 bis 42.
Referenz 12:
Artikel "Observations for Improving Cotton Carding" von J. Simpson in "Textile Research Journal", vom Januar 1968, Seiten 103/104.
Referenz 13:
Artikel "Benefits for the Cotton System from the use of Fixed Carding Flats" von K. Grimshow. Sammlung der Vorträge beim UMIST Kolloquium, 26.06.1984.
Referenz 14:
Artikel "Aufweitung von bewickelten Kardentrommeln durch Rotation" von Martina Haase und Klaus Butter in "Textiltechnik" Band I, 1988, Seiten 14 bis 16.
The following description indicates the following references at various points:
Reference 1:
Article "A Quantitative Analysis of the Carding Action by the Flats and the Doffer in a Revolving-Flat Card" by A. Singh and NM Swami in "Journal of the Textile Institute" 1973, pages 115 to 123.
Reference 2:
Article "Mechanisms of fiber passage in the modern short fiber card" by Prof. P. Viallier and Dr. JY Drean in "textile practice international" from October 1989, pages 1063 to 1067.
Reference 3:
Booklet 2 ("A Practical Guide to Opening and Carding") of the "Manual of Textile Technology" order, published by - The Textile Institute, London. Author - Mr. W. Klein - especially pages 35 to 57.
Reference 4:
The book "High Speed Carding and Continuous Card Feeding" by Zoltan S. Szaloki, in particular pages 3 to 87 from The Institute Series in Textile Processing, Vol II. Publisher: Institute of Textile Technology Charlottesville, Virginia, USA.
Reference 5:
Article "Metallic Card Clothing-Some Basics" by Keith Grimshaw in "Textile Industries" from September 1976, pages 109 to 113 and / or "Manufacture, use and application of all-steel fittings" by A. Weber in mittex from December 1988.
Reference 6:
Din norm no.64 123 "Sawtooth wire for all-steel fittings" and ISO Standards Handbook No. 14 (1983) "Textile Machinery", pages 296 to 311.
Reference 7:
Article "Technical Innovations in Carding Machines" by JMJ Varga in "Textile Month" from December 1984, pages 31 to 38.
Reference 8:
Patents of the company John D. Hollingsworth on Wheels Inc. regarding a compact carding machine - EP 314 310: US 4,813,104 and their equivalents.
Reference 9:
EP 252 018
Reference 10:
W. & R. Stewart & Sons patent specifications relating to needle sets - GB 739 311; GB 862 026; DAS 2 011 373 (= US 3 730 802); GB 2 011 966; US 4 162 559 and DE-OS 2 050 643 from James Mackie & Sons Ltd.
Reference 11:
a table with a comparison of the characteristics of cards used today - International Textile Bulletin, 3rd quarter 1988, pages 40 to 42.
Reference 12:
Article "Observations for Improving Cotton Carding" by J. Simpson in "Textile Research Journal", January 1968, pages 103/104.
Reference 13:
Article "Benefits for the Cotton System from the use of Fixed Carding Flats" by K. Grimshow. Collection of lectures at the UMIST colloquium, June 26, 1984.
Reference 14:
Article "Expansion of wound card drums by rotation" by Martina Haase and Klaus Butter in "Textile Technology" Volume I, 1988, pages 14 to 16.

Die Funktion der Karde im Gesamtprozess zum Verspinnen von kurzstapeligen Textilfasern ist dem Fachmann bekannt und aus der Literatur (z.B. Referenzen 3 und 4) leicht zu entnehmen. Das Gleiche gilt für den allgemeinen Aufbau und die allgemeine Wirkungsweise dieser Maschine.The function of the card in the overall process for spinning short-staple textile fibers is known to the person skilled in the art and can easily be found in the literature (e.g. references 3 and 4). The same applies to the general structure and the general mode of operation of this machine.

Das Verhalten der Fasern innerhalb der Karde ist aber nicht in Einzelheiten bekannt. Die Theorie der Maschine wird daher auf Wahrscheinlichkeitsprinzipien aufgebaut (Ref. 1 und Ref. 2). Die Praxis beruht weitgehend auf empirische Methoden.The behavior of the fibers within the card is not known in detail. The theory of the machine is therefore based on probability principles (Ref. 1 and Ref. 2). The practice is largely based on empirical methods.

Die Theorie und die Praxis sind sich darüber einig, dass die Faserbelastung pro Arbeitsflächeneinheit des Tambours nicht über eine bestimmte Grenze erhoben werden kann, ohne Qualitätseinbussen in Kauf nehmen zu müssen (Referenz 12). Um die Produktion der Maschine trotzdem zu erhöhen, sind bislang vier Entwicklungsrichtungen ausprobiert worden.:

  • 1. Erhöhung der "Arbeitsfläche" durch Erhöhung der "Arbeitsbreite" (Ref. 3, Seite 35 und Ref. 4, Seite 72) über 1 Meter.
  • 2. Erhöhung der Fördergeschwindigkeit der Fasern durch die Maschine durch Erhöhung der Drehzahlen der Arbeitselemente. Dieser Weg ist durch Verbesserungen in der Entwicklung von Garnituren (Ganzstahlgarnituren) ermöglicht worden und hat über den letzten zwanzig Jahren grosse Erfolge verbucht.
  • 3. Verdoppelung der Anzahl Tamboure (Tandem-Karde) - siehe Ref. 7 - d.h. Erhöhung der Arbeitsfläche der Gesamtmaschine.
  • 4. Verbesserung der Ausnützung der am Tambour vorhandener Arbeitsfläche durch zusätzliche stationäre Kardierelemente (Ref. 3, Seiten 42 und 46 und Ref.13).
The theory and practice agree that the fiber load per work surface unit of the reel cannot be raised above a certain limit without having to accept a loss in quality (reference 12). In order to increase the production of the machine anyway, four development directions have been tried so far:
  • 1. Increase the "working area" by increasing the "working width" (Ref. 3, page 35 and Ref. 4, Page 72) over 1 meter.
  • 2. Increasing the conveying speed of the fibers through the machine by increasing the speeds of the working elements. This path has been made possible by improvements in the development of sets (all-steel sets) and has enjoyed great success over the past twenty years.
  • 3. Doubling the number of reels (tandem card) - see Ref. 7 - ie increasing the working area of the entire machine.
  • 4. Improvement of the utilization of the working area on the drum by additional stationary carding elements (ref. 3, pages 42 and 46 and ref. 13).

Dabei ist es immer klar gewesen, dass die Arbeit der Karde von der Genauigkeit der Teile und deren Einstellungen abhängig ist. Diese Erkenntnis ist aber bislang nicht zum "Kerngedanken" einer Entwicklungsrichtung erhoben worden.It has always been clear that the work of the card depends on the accuracy of the parts and their settings. So far, this knowledge has not been raised to the "core idea" of a direction of development.

Eine weitere Vergrösserung vom Durchmesser des (Einzel-) Tambours ist bislang nicht vorgeschlagen worden - seine Grösse ist seit Jahren ungefähr konstant geblieben (Ref.7, Seite 35/36). Verschiedene Anläufe zum Verkleinern dieses Durchmessers sind bekannt. (Ref. 4, Seite 87) - bislang ohne Erfolg in der Praxis. Es ist neulich nochmals vorgeschlagen worden, diesen Durchmesser zu verkleinern, um die Tandem-Karde kompakter gestalten zu können. (Ref.8).A further increase in the diameter of the (single) reel has not yet been proposed - its size has remained roughly constant for years (Ref. 7, page 35/36). Various attempts to reduce this diameter are known. (Ref. 4, page 87) - so far without success in practice. It has recently been proposed again to reduce this diameter in order to make the tandem card more compact. (Ref.8).

Entwicklungsrichtung 1 hat sich als schwierig erwiesen, vor allem wegen fehlender Steifigkeit und Formgenauigkeit der Arbeitselemente (siehe Ref. 9 und Ref. 3). Entwicklungsrichtung 3 führt zu hohen Investitionskosten, ausser bei Aufrüstung von alt-installierten Maschinen, und auch zu hohen Wartungskosten und komplizierten Einstellarbeiten. Die Grenzen der Entwicklungsrichtungen 2 und 4 sind erkennbar:

  • die Anzahl der Elemente, die einen Einfluss ausüben, erhöht sich ständig; bei einer Aenderung der Produktionsverhältnisse gibt es nun eine Vielzahl von Einstellungsmöglichkeiten, sodass die Einstellung der Gesamtmaschine zur Bearbeitung einer gegebenen Rohstoffpalette unübersichtlich bzw. aufwendig wird
  • die Fasern können nur über einen Eingriff in die Fasermasse verarbeitet werden, was unvermeidlich zu einer gewissen (mehr oder weniger akzeptablen) Faserschädigung führt. Die Erhöhung der Anzahl Kardierelemente kann zu einer besseren Auflösung führen, gleichzeitig aber eine unakzeptable Schädigung von einem heiklen Material herbeiführen
  • das letztgenannte Problem kann man durch geschickte Auswahl von Garniturenarten in verschiedenen Zonen der Karde entgegenwirken, was aber zu weiteren Komplikationen in der Einstellung der Gesamtmaschine führt
  • durch die stetige Zunahme der Arbeitselemente bzw. Garniturentypen steigt auch der Aufwand für die Wartung und Unterhalt der Maschine
  • die kontinuierliche Leistungssteigerung bedeutet mehr Arbeit pro Flächeneinheit, was ein steigender Energiebedarf (bei gleichbleibender Effizienz der Ausnutzung dieser Energie) mit sich zieht, was dann zu steigender Verlustwärme führt; ein Kühlsystem wird auch für die grossen gebräuchlichen Kardentypen nötig
  • die Ganzstahlgarnitur braucht aufwendige Wartung, wenn sie über die Lebensdauer der Maschine hohe Qualität liefern muss (Ref. 5)
  • die Effizienz der Maschine als ein faserverarbeitendes Gerät hat zu grossen Abfallmengen geführt, die im Hinblick auf Umweltüberlegungen ohne Belastung der Umgebung der Maschine entsorgt werden müssen. Mit seiner Gesamtverschalung und seinem Speise- bzw. Abnahmesystem wird die Maschine langsam zu einem "Platzfresser".
Development direction 1 has proven to be difficult, especially due to the lack of rigidity and dimensional accuracy of the work elements (see Ref. 9 and Ref. 3). Development direction 3 leads to high investment costs, except when upgrading old installed machines, and also to high maintenance costs and complicated adjustment work. The limits of development directions 2 and 4 can be seen:
  • the number of elements that exert an influence is constantly increasing; If the production conditions change, there are now a multitude of setting options, so that the setting of the entire machine for processing a given range of raw materials becomes confusing or complex
  • the fibers can only be processed by an intervention in the fiber mass, which inevitably leads to a certain (more or less acceptable) fiber damage. Increasing the number of carding elements can lead to better resolution, but at the same time cause unacceptable damage to a delicate material
  • the latter problem can be counteracted by skillful selection of clothing types in different zones of the card, but this leads to further complications in the setting of the overall machine
  • Due to the steady increase in working elements and types of fittings, the effort for the maintenance and upkeep of the machine also increases
  • the continuous increase in performance means more work per unit area, which results in an increasing energy requirement (while the efficiency of the use of this energy remains the same), which then leads to increasing heat loss; a cooling system is also required for the large types of cards in use
  • the all-steel set requires extensive maintenance if it has to deliver high quality over the life of the machine (Ref. 5)
  • the efficiency of the machine as a fiber processing device has resulted in large amounts of waste that must be disposed of without polluting the environment of the machine in view of environmental considerations. With its overall formwork and its feed and take-off system, the machine is slowly becoming a "space-saver".

Um dieses letzte Problem, die insbesondere in Zusammenhang mit den sogenannten Tandemkarden mit ihren zwei Tambouren vorkommt, ist z.B. in US - 4 813 104 ein sogenanntes kompaktes Gerät vorgeschlagen worden, wobei insbesondere die Tambouren senkrecht statt waagrecht angeordnet und die Durchmesser der Tambouren reduziert worden sind.This last problem, which occurs particularly in connection with the so-called tandem cards with their two reels, is e.g. a so-called compact device has been proposed in US Pat. No. 4,813,104, the reels in particular being arranged vertically instead of horizontally and the diameters of the reels being reduced.

Die ErfindungThe invention

Die in dieser Anmeldung behandelte Erfindung geht von der Ueberlegung aus, dass das Grundverfahren des Kardierens weiterhin unverändert bleiben kann aber gleichzeitig einen neuen Entwicklungsweg eröffnet werden muss, um weitere Produktions- und Qualitätsverbesserungen zu ermöglichen, ohne dabei die Kontrolle über das Verfahren zu verlieren bzw. aufs Spiel zu setzen.The invention dealt with in this application is based on the consideration that the basic method of carding can remain unchanged but at the same time a new development path has to be opened in order to enable further production and quality improvements without losing control over the method or to jeopardize.

Dieser neue Entwicklungsweg beruht auf der Erkenntnis, dass die Technologie des Kardierverfahrens von der Präzision der Maschinenelemente bzw. der Beziehung zwischen den Maschinenelementen MASSGEBEND abhängig ist. Um neue Fortschritte zu erzielen, strebt deswegen die Erfindung eine erhebliche Verbesserung der Präzision bzw. Genauigkeit des Verfahrens an. Die Erfindung sieht dementsprechend eine Umkonstruktion der Karde mit Präzision als Leitziel (statt bloss Nebenziel) der Neugestaltung vor.This new development path is based on the knowledge that the technology of the carding process depends on the precision of the machine elements or the relationship between the machine elements. In order to achieve new advances, the invention therefore strives for a considerable improvement in the precision or accuracy of the method. The invention accordingly provides a redesign of the card with precision as the guiding goal (instead of just a secondary goal) of the redesign.

Als wesentlicher Schritt zur Erzielung höherer Präzision ist eine Karde nach dieser Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsbreite eingeschränkt wird und zwar derart, dass sie einem Mass von 800 mm nicht übersteigt, z.B. zwischen 400 und 600 mm liegt und vorzugsweise unter 400 mm reduziert wird.As an essential step in order to achieve higher precision, a card according to this invention is characterized in that the working width is restricted in such a way that it does not exceed a dimension of 800 mm, e.g. is between 400 and 600 mm and is preferably reduced to less than 400 mm.

Die Reduktion der Arbeitsbreite führt direkt zu einer geringeren Durchbiegung der Arbeitselemente in einer Richtung quer zur Arbeitsbreite, weil die Arbeitsbreite eines Elementes die Durchbiegung in der dritten Potenz beeinflusst. Diese Reduktion führt aber gleichzeitig direkt zu einer erhöhten Formgenauigkeit des Elementes an und für sich und sie ermöglicht auch eine verbesserte gegenseitige Lagegenauigkeit der Arbeitselemente gegeneinander.The reduction in the working width leads directly to less bending of the working elements in a direction transverse to the working width, because the working width of an element influences the deflection in the third power. At the same time, this reduction leads directly to an increased dimensional accuracy of the element in and of itself, and it also enables an improved mutual positional accuracy of the working elements relative to one another.

Alle, den Arbeitspalt beeinflussenden Teile (z.B. der Tambour und die Deckelstäbe) sind vorzugsweise aus einem Material mit einem hohen Elastizitätsmodul zur Verminderung von Durchbiegungen über der Arbeitsbreite angefertigt. Ein solches Material ist z.B. Stahl oder faserverstärkter Kunststoff. Das ausgewählte Material muss die erwünschte Formgenauigkeit des Teiles (beim entsprechenden Herstellungsverfahren) ermöglichen und in Betrieb beibehalten können. Das Material sollte dementsprechend eine kleinere Wärmeausdehnung und/oder eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweisen, so dass anfallende Verlustwärme (die bei hoher Produktion unvermeidlich ist) zu keinen störenden Verformungen der Arbeitselemente führt.All parts influencing the working gap (for example the drum and the flat bars) are preferably made of a material with a high modulus of elasticity to reduce deflections across the working width. A such material is, for example, steel or fiber-reinforced plastic. The selected material must enable the desired dimensional accuracy of the part (in the corresponding manufacturing process) and be able to maintain it in operation. Accordingly, the material should have a smaller thermal expansion and / or a higher thermal conductivity, so that heat loss (which is unavoidable with high production) does not lead to any disruptive deformation of the working elements.

Als weiterer bevorzugter Schritt ist vorgesehen, den Durchmesser des Tambours (bzw. seiner Arbeitsfläche) einzuschränken und zwar derart, dass er ein Mass von 800 mm nicht übersteigt und vorzugsweise zwischen 350 und 450 mm liegt. Dieser Tambour arbeitet trotzdem vorzugsweise direkt mit dem Speise- und Abnahmesystem zusammen d.h. die Karde umfasst nur einen einzigen Tambour. Die Karde ist vorzugsweise eine Wanderdeckelkarde d.h. der Tambour arbeitet mit einer Wanderdeckelanordnung zusammen.As a further preferred step, the diameter of the spool (or its working surface) is restricted in such a way that it does not exceed a dimension of 800 mm and is preferably between 350 and 450 mm. This reel nevertheless preferably works directly with the feed and take-off system, i.e. the card comprises only a single drum. The card is preferably a revolving card, i.e. the drum works with a revolving cover arrangement.

Durch die Einschränkung der Arbeitsbreite ist es möglich, die gewünschten gegenseitigen Einstellungen der Arbeitselemente über diese ganze Arbeitsbreite zu gewährleisten. Dies ist im Zusammenhang mit der Wanderdeckelanordnung, wo die Hauptkardierarbeit geleistet wird, besonders wichtig. Die höhere Präzision der Arbeitselemente bzw. ihrer Anordnung ermöglicht aber gleichzeitig eine intensivere Bearbeitung der Fasern (bzw. eine dichtere Bestückung der Arbeitsflächen), was eine hohe Produktion (trotz der Reduktion der Gesamtarbeitsfläche) ermöglicht.By restricting the working width, it is possible to ensure the desired mutual adjustments of the working elements over this entire working width. This is particularly important in the context of the revolving lid arrangement where the main carding work is done. However, the higher precision of the work elements and their arrangement also enables more intensive processing of the fibers (or a denser assembly of the work surfaces), which enables high production (despite the reduction in the total work surface).

Nach dem Prinzip, dass das Kardierverfahren in seinen Grundzügen unverändert bleiben kann, sind die Durchmesser des Briseurs bzw. des Abnehmers entsprechend der Reduktion des Tambourdurchmessers zu reduzieren, z.B. um die heutzutage gebräuchlichen Beziehungen dieser Durchmesser aufrechtzuerhalten. Es ist dann möglich, mindestens den Briseur und den Abnehmer, und vorzugsweise alle den Arbeitsspalt mit dem Tambour bildenden Arbeitselemente (rotierende und ortsfeste) auf zwei ganzstückigen, ungeteilten Seitenwände zu montieren.According to the principle that the carding process can remain unchanged in its basic features, the diameter of the beater or the customer must be reduced in accordance with the reduction of the reel diameter, for example in order to maintain the relationships of these diameters which are common today. It is then possible to have at least the briseur and the customer, and preferably all of the To assemble the working gap with the working elements forming the drum (rotating and stationary) on two whole, undivided side walls.

Durch die letztgenannte Massnahme kann bewirkt werden, dass keine bei der Montage miteinander in Berührung zu bringenden Flächen zwischen den Lagerstellen des Tambours, Briseurs und Abnehmers die gegenseitigen Einstellungen dieser Elemente beeinflussen können. Weiter kann erreicht werden, dass in jeder Seitenwand die Lagerstellen bzw. Befestigungsstellen aller genannten Elemente bei der Herstellung in einer Einspannung gebildet werden. Wenn die Seitenwände nicht je aus einem Stück gebildet sind, sollten die Teile der Seitenwände daher mindestens vor der Bildung dieser Lager- bzw. Befestigungsstellen miteinander fest verbunden werden.The last-mentioned measure can ensure that no surfaces to be brought into contact with one another during assembly between the bearing points of the drum, beater and consumer can influence the mutual settings of these elements. Furthermore, it can be achieved that the bearing points or fastening points of all the elements mentioned are formed in one clamping in each side wall during manufacture. If the side walls are not ever formed from one piece, the parts of the side walls should therefore be firmly connected to one another at least before these bearing or fastening points are formed.

Die Seitenwände bilden vorzugsweise zusammen mit einer Grundplatte und einem Wanderdeckelgerüst einen Grundrahmen der Maschine. Als zusätzliche Querversteifungen können die Halterungen von ortsfesten Elementen, z.B. Kardierplatten bzw. Briseurkämme, eingesetzt werden.The side walls preferably form a base frame of the machine together with a base plate and a traveling lid frame. As additional cross stiffeners, the brackets of stationary elements, e.g. Carding plates or combs are used.

Die kleinere Bauweise der Gesamtmaschine ermöglicht vereinfachte Wartung ohne wesentliche Produktionseinbussen. Es kann z.B. vorgesehen werden, dass die einzelne Maschine (als "Baustein" einer Maschinengruppe) zur Revision im geeigneten Werkstattarbeitsraum als Einheit durch eine Ersatzmaschine ersetzt wird ("Schnellaustausch"). Die Wartung kann noch weiter vereinfacht werden, wenn nach einem bevorzugten Merkmal dieser Erfindung die Maschine aus Modulen (z.B. Tambour, einzelne rotierende Teile, Wanderdeckelanordnung) derart gebildet wird, dass jedes Modul einzeln aus dem Gestell entnommen werden kann, ohne dabei die anderen Modulen demontieren zu müssen.The smaller design of the overall machine enables simplified maintenance without significant loss of production. For example, Provision is made for the individual machine (as a "component" of a machine group) to be replaced as a unit by a replacement machine for revision in a suitable workshop workspace ("quick exchange"). Maintenance can be further simplified if, according to a preferred feature of this invention, the machine is made up of modules (e.g. drum, individual rotating parts, revolving cover arrangement) in such a way that each module can be removed individually from the frame without dismantling the other modules to have to.

In einer bevorzugten Ausführung werden die Führungen für die Wanderdeckel in ihrer Arbeitsstellung gegenüber dem Tambour nicht unmittelbar auf den Seitenwänden gebildet sondern von der Welle des Tambours getragen z.B. nach einem Prinzip gemäss Ref. 9.In a preferred embodiment, the guides for the revolving cover are in their working position opposite the Drum not formed directly on the side walls but carried by the drum of the drum, for example according to a principle according to Ref. 9.

Die Welle des Tambours ist vorzugsweise durch spielfreie Lager (Schulterlager) in den Seitenwänden montiert. Die Welle des Briseurs bzw. Abnehmers können auch durch spielfreie Lager (z.B. Schulterlager) getragen werden; es wird aber normalerweise reichen, für diese Elemente Rillenlager vorzusehen.The shaft of the drum is preferably mounted in the side walls by play-free bearings (shoulder bearings). The shaft of the breeze or customer can also be carried by play-free bearings (e.g. shoulder bearings); however, it will normally be sufficient to provide grooved bearings for these elements.

Wenn der Tambour gedanklich in vier Quadrante aufgeteilt wird, sind die Speise- und Abnehmerzonen vorzugsweise in einem einzigen Quadrant vorgesehen.If the drum is mentally divided into four quadrants, the feed and customer zones are preferably provided in a single quadrant.

Die in dieser Anmeldung behandelten Prinzipien sind auf Karden mit einem Tambour oder mit zwei Tambouren (Tandemkarde) anwendbar. Im letzteren Fall ermöglichen sie eine noch kompaktere Bauweise als durch die Referenzen 8 ohnehin schon vorgesehen ist. Die Erfindung ist aber insbesondere zur Anwendung in einer Karde mit nur einem Tambour vorgesehen und wird im Zusammenhang mit diesem Typ näher beschrieben werden.The principles dealt with in this application are applicable to cards with one reel or with two reels (tandem card). In the latter case, they enable an even more compact design than is already provided by the references 8. However, the invention is intended in particular for use in a card with only one reel and will be described in more detail in connection with this type.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den Figuren der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1
eine schematische Seitenansicht einer Karde, die nach dieser Erfindung oder nach konventioneller Art gebaut werden könnte; diese Figur dient hauptsächlich zur Identifizierung der wesentlichen Arbeitselemente und Arbeitszonen der Karde,
Figur 2
eine schematische Darstellung zu einem viel grösseren Massstab von der sich gegenüber stehenden Garnituren der Karde nach Figur 1,
Figur 3
eine schematische Darstellung der Karde nach Figur 1 zusammen mit ihren Speise- und Abnahmesystemen,
Figur 4
eine schematische Darstellung von einem Teil des Tambours der Karde nach Figur 1, samt seiner Verdrahtung (Garnitur); diese Figur dient hauptsächlich der Erklärung des Begriffs "Arbeitsbreite",
Figur 5
eine Aufnahme eines aus Gusseisen gebildeten Tambours einer konventionellen Karde, wobei das Bild vom Mensch einen Massstab für die Grösse des gegossenen Teils geben soll,
Figur 6
ein Diagramm zur Darstellung des Verhältnisses zwischen der Arbeitsbreite einer Karde nach dieser Erfindung und einer Karde der heute gebräuchlichen Bauart,
Figur 7
ein Diagramm zur Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Durchmesser einer Karde nach dieser Erfindung und den Durchmesser einer Karde der heute gebräuchlichen Bauart,
Figur 8
eine isometrische Zusammenfassung der in Figur 6 und Figur 7 dargestellten Verhältnisse,
Figur 9
eine Aufnahme der Karderie einer Spinnerei mit C4 Karden der Anmelderin,
Figur 10
ein Diagramm zur Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Platzbedarf für eine Karde der heute gebräuchlichen Bauart und einer Karde nach dieser Erfindung,
Figur 11
eine schematische Ansicht der Seitenstruktur des Gestells einer Karde des heute gebräuchlichen Typs,
Figur 12
eine schematische Ansicht von einer Seitenwand für eine bevorzugte Anordnung des Gestells einer Karde nach dieser Erfindung, zusammen mit Querverbindungselementen die mit den Seitenwänden ein starrer Grundrahmen bilden,
Figur 13
eine bevorzugte "Geometrie" der Arbeitselemente einer Karde nach dieser Erfindung,
Figur 14
eine bevorzugte Anordnung der Führung für die Deckelstäbe,
Figur 15
eine schematische Darstellung der Anordnung der Deckelstäbe in der Arbeitsstellung einer Karde nach Figur 14,
Figur 16
eine schematische Darstellung der Verkleidung des Briseurs,
Figur 17
ein schematischer Querschnitt durch eine bevorzugte Lagerung des Tambours in einer Seitenwand nach Figur 12,
Figur 18
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Verbindung zwischen dem Zylinder des Tambours und seinen Trägern,
Figur 19
eine schematische Darstellung der bevorzugten Aufhängung einer Arbeitswalze in den Seitenwänden nach Figur 12,
Figur 20
eine schematische Darstellung einer neuen Garniturenart für den Tambour einer Kurzstapelfaserkarde,
Figur 20A B und C
je eine Variante des Querschnittes in der Schnittebene XX - XX in Figur 20,
Figur 21
eine erste Variante für eine Garnitur der Deckelstäbe bzw. allfälliger Zusatzkardierelemente entsprechend der neuen Tambourgarnitur,
Figur 21A
eine zweite Variante für eine Garnitur der Deckelstäbe bzw. der Zusatzkardierelemente,
Figur 22
eine weitere Variante der Nadelform für die neue Garnitur,
Figur 23
einen Trägerstab für Nadeln der neuen Garniturart.
The invention will now be explained in more detail using exemplary embodiments in connection with the figures of the drawings. It shows:
Figure 1
is a schematic side view of a card that could be built according to this invention or in a conventional manner; this figure mainly serves to identify the essential working elements and working zones of the card,
Figure 2
1 shows a schematic representation on a much larger scale of the opposing sets of the card according to FIG. 1,
Figure 3
2 shows a schematic representation of the card according to FIG. 1 together with its feeding and removal systems,
Figure 4
a schematic representation of a part of the reel of the card according to Figure 1, including its wiring (set); this figure mainly serves to explain the term "working width",
Figure 5
a shot of a drum made of cast iron of a conventional card, the image of the human being being intended to give a measure of the size of the cast part,
Figure 6
2 shows a diagram to illustrate the relationship between the working width of a card according to this invention and a card of the type currently used,
Figure 7
2 shows a diagram to show the relationship between the diameter of a card according to this invention and the diameter of a card of the type currently used,
Figure 8
6 shows an isometric summary of the relationships shown in FIG. 6 and FIG. 7,
Figure 9
a picture of the carding machine of a spinning mill with C4 cards of the applicant,
Figure 10
2 shows a diagram to illustrate the relationship between the space required for a card of the type currently used and a card according to this invention,
Figure 11
is a schematic view of the side structure of the Frame of a card of the type currently in use,
Figure 12
2 shows a schematic view of a side wall for a preferred arrangement of the frame of a card according to this invention, together with cross-connection elements which form a rigid base frame with the side walls,
Figure 13
a preferred "geometry" of the working elements of a card according to this invention,
Figure 14
a preferred arrangement of the guide for the flat bars,
Figure 15
14 shows a schematic illustration of the arrangement of the flat bars in the working position of a card according to FIG. 14,
Figure 16
a schematic representation of the cladding of the breeze,
Figure 17
2 shows a schematic cross section through a preferred mounting of the drum in a side wall according to FIG. 12,
Figure 18
1 shows a schematic representation of a preferred connection between the cylinder of the drum and its supports,
Figure 19
12 shows a schematic illustration of the preferred suspension of a work roll in the side walls according to FIG. 12,
Figure 20
a schematic representation of a new clothing type for the reel of a short staple fiber card,
Figure 20A B and C
each a variant of the cross section in the section plane XX - XX in FIG. 20,
Figure 21
a first variant for a set of the flat bars or any additional carding elements in accordance with the new reel set,
Figure 21A
a second variant for a set of the flat bars or the additional carding elements,
Figure 22
another variant of the needle shape for the new set,
Figure 23
a support rod for needles of the new set type.

Figur 1 zeigt schematisch die Hauptarbeitselemente einer Wanderdeckelkarde. Die Maschine umfasst einen einzigen Hauptzylinder 50 (den sogenannten Tambour), der drehbar in einem Gestell (in Figur 1 nicht gezeigt) getragen wird. In Figur 1 wird eine Drehrichtung im Uhrzeigersinn angenommen. Der Tambour 50 arbeitet mit drei weiteren wesentlichen Arbeitselementen zusammen, nämlich:

  • eine Wanderdeckelanordnung 52 (d.h. es handelt sich hier nicht um eine Karde mit Arbeitswalzen oder nur mit stationären Kardierplatten)
  • ein Faserspeisesystem 54 (Figur 3), das insbesondere eine Speisewalze 56 und einen Briseur 58 umfasst, und
  • ein Faserabnahmesystem 60 (Figur 3), das insbesondere einen sogenannten Abnehmer 62 (oder Doffer) umfasst.
Figure 1 shows schematically the main working elements of a revolving card. The machine comprises a single master cylinder 50 (the so-called drum), which is rotatably carried in a frame (not shown in Figure 1). In Figure 1, a clockwise direction of rotation is assumed. The Tambour 50 works with three other essential work elements, namely:
  • a revolving cover arrangement 52 (ie this is not a card with working rolls or only with stationary carding plates)
  • a fiber feed system 54 (FIG. 3), which in particular comprises a feed roller 56 and a beater 58, and
  • a fiber take-off system 60 (FIG. 3), which in particular comprises a so-called pick-up 62 (or doffer).

Die Wanderdeckelanordnung 52 umfasst Deckelstäbe 53, wovon in Figur 1 nur sechs abgebildet sind. Eine heute gebräuchliche Wanderdeckelanordnung umfasst mehr als hundert Deckelstäbe kelstäbe 53. Die Stäbe werden an ihren Enden von endlosen Ketten (nicht gezeigt) getragen und dadurch vorzugsweise gegen die Drehrichtung des Tambours bewegt (nach dem Arbeitsprinzip der C4 Karde der Anmelderin).The traveling lid arrangement 52 comprises flat bars 53, of which only six are shown in FIG. 1. A revolving cover arrangement currently in use comprises more than a hundred flat rods 53. The rods are carried at their ends by endless chains (not shown) and are thereby preferably moved against the direction of rotation of the drum (according to the working principle of the applicant's C4 card).

Figur 4 zeigt schematisch einen Teil des Tambours 50 mit seiner zylindrischen Fläche 64 und Seitenschilder 66. Die Fläche 64 ist mit einer Garnitur versehen, die in diesem Beispiel in der Form vom Draht 70 mit Sägezähnen 72 vorgesehen ist. Diese Garniturenart ist heutzutage weit verbreitet und wird hier nicht näher beschrieben. Es sind Normen für solche Garnituren festgelegt worden (Ref. 6) und eine Erklärung von dieser Garniturenart ist unter anderem in Ref. 3 zu finden. Ein gutes Bild von einem verdrahteten Tambour ist in Ref.2 (Seite 1064) zu sehen. Die Garnierungspraxis für USA ist in Ref. 4 aufgeführt.FIG. 4 schematically shows a part of the reel 50 with its cylindrical surface 64 and side plates 66. The surface 64 is provided with a clothing, which in this example is provided in the form of wire 70 with saw teeth 72. This type of clothing is widespread nowadays and is not described in more detail here. Standards have been defined for such sets (Ref. 6) and an explanation of this type of set can be found in Ref. 3, among others. A good picture of a wired reel can be seen in Ref. 2 (page 1064). Garnishing practice for USA is listed in Ref. 4.

Figur 2 zeigt ein Detail z.B. an der Stelle I in Figur 1 zu einem viel grösseren Massstab. Der Draht 70 mit zwei seiner Sägezähnen 72 ist nochmals abgebildet. Figur 2 zeigt auch einen Teil von einem Deckelstab 53, der gegenüber der Oberfläche 64 den "Arbeitsspalt" AS bildet. Stab 53 ist auch mit einer Garnitur in der Form von einem Drahtstück 71 mit Sägezähnen 73 versehen. Die Kardierarbeit wird zwischen dieser Garnituren geleistet. Sie wird wesentlich von der Lage der einen Garnitur gegenüber der Anderen sowie dem Garniturabstand "e" zwischen den Spitzen der Zähne der beiden Garnituren beeinflusst.Figure 2 shows a detail e.g. at point I in Figure 1 to a much larger scale. The wire 70 with two of its saw teeth 72 is shown again. FIG. 2 also shows a part of a flat bar 53, which forms the “working gap” AS with respect to the surface 64. Rod 53 is also provided with a fitting in the form of a piece of wire 71 with saw teeth 73. The carding work is done between these sets. It is significantly influenced by the position of one set relative to the other and the set spacing "e" between the tips of the teeth of the two sets.

Der Teil HKZ (Fig. 1) des Tambourumfanges, der von der Wanderdeckelanordnung 52 abgedeckt ist, kann als die Hauptkardierzone bezeichnet werden. Bis vor 10 Jahren ist in dieser Zone die ganze Kardierarbeit geleistet worden. In den letzten Jahren sind aber vermehrt zusätzliche Arbeitselemente in anderen Zonen des Tambours vorgesehen worden, um eine weitere (intensivere) Kardierwirkung herbeizuführen. Der Teil VKZ des Tambourumfanges zwischen dem Briseur 58 und der Wanderdeckelanordnung 52 ist nun als Vorkardierzone bezeichnet, der Teil NKZ des Tambourumfanges zwischen der Wanderdeckelanordnung 52 und dem Abnehmer 62 als Nachkardierzone, und der Teil UKZ des Tambourumfanges zwischen dem Abnehmer 62 und dem Briseur 58 als Unterkardierzone.The part HKZ (Fig. 1) of the drum circumference, which is covered by the revolving cover arrangement 52, can be referred to as the main carding zone. Until 10 years ago, all the carding work was done in this zone. In recent years, however, additional work elements have been provided in other zones of the drum, to bring about a further (more intensive) carding effect. The part VKZ of the drum circumference between the beater 58 and the traveling lid arrangement 52 is now referred to as the pre-carding zone, the part NKZ of the drum circumference between the traveling lid arrangement 52 and the customer 62 as the postcarding zone, and the part UKZ of the drum circumference between the customer 62 and the beater 58 as Subcarding zone.

In der Vor-, Nach- und Unterkardierzonen der Karde werden heutzutage oft stabförmige Elemente 55 (Figur 3) angebracht. Es sind dadurch verschiedene Zusatzwirkungen erreichbar. Es ist aber zu bemerken, dass die blosse Vermehrung solcher Zusatzelemente nicht unbedingt zu einer besseren Kardierung führt. Ein Vorschlag (z.B. nach DOS 2 033 036), fast die ganze zylindrische Oberfläche des Tambours für das Kardieren auszunutzen, führt daher nicht zum erwünschten Ziel. Sobald die Fasern in der Drehrichtung des Tambours ausgerichtet sind, kann keine Garnitur eine weitere wesentliche Wirkung erbringen (kann keine Kräfte auf die Fasern ausüben). Beim Gebrauch von Zusatzkardierelementen ist daher vielmehr ein gezielter Einsatz anzustrebten.Nowadays, rod-shaped elements 55 (FIG. 3) are often attached in the pre-, post- and under-carding zones of the card. Various additional effects can thus be achieved. However, it should be noted that the mere multiplication of such additional elements does not necessarily lead to better carding. A proposal (e.g. according to DOS 2 033 036) to use almost the entire cylindrical surface of the reel for carding therefore does not lead to the desired goal. As soon as the fibers are aligned in the direction of rotation of the drum, no clothing can have any further significant effect (cannot exert any force on the fibers). When using additional carding elements, a targeted use should rather be aimed for.

Weiter muss jedes Zusatzelement genau gegenüber dem Tambour 50 eingestellt werden, um seine vorgesehene Wirkung zu erbringen. Eine Vermehrung der Anzahl Kardierelemente bringt dementsprechend eine Vermehrung der Einstellarbeit (Komplikation). Weiter müssen alle Einstellungen aufrechterhalten werden können.Furthermore, each additional element must be set exactly in relation to the drum 50 in order to achieve its intended effect. An increase in the number of carding elements accordingly leads to an increase in the adjustment work (complication). Furthermore, all settings must be able to be maintained.

Der Sägezahndraht 70 wird auf dem Tambour 50 "aufgezogen" d.h. in dicht nebeneinander liegenden Windungen, zwischen Seitenflanschen 68 (Figur 4), umgewickelt, um eine mit Spitzen bestückte zylindrische "Arbeitsfläche" zu bilden. Die axiale Dimension B dieser Arbeitsfläche kann als die "Arbeitsbreite" bezeichnet werden. Auf der Arbeitsfläche soll möglichst gleichmässig gearbeitet werden d.h. Fasern verarbeitet werden. Die Arbeitsbreite B des Tambours 50 ist daher für alle anderen Arbeitselemente der Karde massgebend, insbesondere für

  • die Wanderdeckel, welche zusammen mit dem Tambour die Fasern gleichmässig über die ganze Arbeitsbreite B kardieren müssen,
  • das Speisesystem, welches stets einen gleichmässig verteilten Faserstrom an den Tambour 50 über die ganze Arbeitsbreite B gewährleisten muss, und
  • das Abnahmesystem, welches stets gleichmässig Fasern vom Tambour 50 über die ganze Arbeitsbreite B abheben soll.
The sawtooth wire 70 is "drawn up" on the reel 50, that is to say wound in closely adjacent turns, between side flanges 68 (FIG. 4), in order to form a cylindrical "working surface" equipped with tips. The axial dimension B of this work surface can be referred to as the "working width". Work on the work surface should be as even as possible, ie fibers are processed. The working width B of the reel 50 is therefore decisive for all other working elements of the card, in particular for
  • the revolving lids, which together with the drum have to card the fibers evenly over the entire working width B,
  • the feed system, which must always ensure an evenly distributed fiber flow to the drum 50 over the entire working width B, and
  • the take-off system, which should always evenly lift fibers from the reel 50 over the entire working width B.

Um gleichmässige Arbeit über die ganze Arbeitsbreite B leisten zu können, müssen die Einstellungen der Arbeitselemente (inklusiv allfällige Zusatzelemente) über diese Arbeitsbreite eingehalten werden. Der Tambour 50 selbst kann aber durch das Aufziehen des Garniturdrahtes und/oder durch die Fliehkraft (Referenz 14) deformiert werden, wobei zusätzliche Steifigkeit durch Zusatzmaterial (Wanddicke) erkauft werden kann. Die Deckelstäbe 53 sind normalerweise mit Verstärkungsrippen versehen, um die Durchbiegung möglichst zu verringern. Speziale Massnahmen zur Versteifung von Zusatzelementen (Kardiersegmente) können auch ergriffen werden (siehe z.B. unsere schweiz. Patentanmeldung Nr 4349/89 vom 1.12.1989 mit dem Titel "Tambourverschalungssegment").In order to be able to perform uniform work across the entire working width B, the settings of the working elements (including any additional elements) must be observed across this working width. However, the reel 50 itself can be deformed by pulling on the clothing wire and / or by centrifugal force (reference 14), additional stiffness being able to be bought through additional material (wall thickness). The flat bars 53 are normally provided with reinforcing ribs in order to reduce the deflection as much as possible. Special measures for stiffening additional elements (carding segments) can also be taken (see, for example, our Swiss patent application No. 4349/89 from December 1st, 1989 with the title "Drum shuttering segment").

In Figur 4 ist auch die Welle W des Tambours 50 gezeigt. Diese Welle W ist in einem in Figur 4 nicht gezeigten Gestell getragen, sodass der Tambour durch einen nicht gezeigten Antrieb um die Längsachse A-A der Welle W in Drehung versetzt werden kann. Der Durchmesser (⌀) der zylindrischen Oberfläche 64 (d.h. das Doppelte des gezeigten Radius R) ist auch ein wichtiges Mass der Maschine, wie nachfolgend in Zusammenhang mit weiteren Figuren dargestellt werden soll.The shaft W of the drum 50 is also shown in FIG. This shaft W is carried in a frame, not shown in FIG. 4, so that the drum can be rotated about the longitudinal axis AA of the shaft W by a drive, not shown. The diameter (⌀) of the cylindrical surface 64 (ie twice the radius R shown) is also an important dimension of the machine, such as to be presented below in connection with further figures.

Die heutzutage gebräuchlichsten Karden (Ref. 11) haben eine Arbeitsbreite im Bereich 900 bis 1500 mm bei einem Tambourdurchmesser im Bereich 1200 bis 1500 mm. Der Tambour für eine solche Karde ist als Eisen-Gussteil hergestellt. Die Aufnahme der Figur 5 zeigt einen Tambour für eine Karde mit einer Arbeitsbreite B von 1000 mm und einen Durchmesser von 1300 mm bei einem Gewicht von 1000 kg. Die heute gebräuchlichen Abmessungen von Kardentambouren, sowohl für Karden mit Einzel- wie auch Tandem-Tambouren, sind in den Ref. 3, 4 und 7 aufgeführt.The most common cards today (Ref. 11) have a working width in the range 900 to 1500 mm with a reel diameter in the range 1200 to 1500 mm. The reel for such a card is made as an iron casting. 5 shows a reel for a card with a working width B of 1000 mm and a diameter of 1300 mm with a weight of 1000 kg. The dimensions of cardigan reels used today, both for cards with single and tandem reels, are listed in Ref. 3, 4 and 7.

Eine Karde nach dieser Erfindung hat eine maximale Arbeitsbreite B von 800 mm wobei die Arbeitsbreite vorzugsweise erheblich weniger als 600 mm beträgt. Das Verhältnis zwischen der heute normalen Arbeitsbreite Bn und eine Arbeitsbreite Be nach dieser Erfindung ist im Diagramm der Figur 6 gezeigt. Die beiden Arbeitsbreiten werden ausgehend von der gleichen "Nullebene" E-E dargestellt. Die vollausgezogene Linie Bn stellt die heute minimale Arbeitsbreite von 900 mm dar, während die gestrichelte Linie die Verlängerung bis zur maximalen Arbeitsbreite von 1500 mm darstellt. Die vollausgezogene Linie Be stellt zum gleichen Massstab die maximale Arbeitsbreite von 800 mm nach dieser Erfindung dar, während der bevorzugte Bereich von 600 mm (und weniger) mit dem Grenzstrich Br gezeigt ist.A card according to this invention has a maximum working width B of 800 mm, the working width preferably being considerably less than 600 mm. The relationship between today's normal working width Bn and a working width Be according to this invention is shown in the diagram in FIG. The two working widths are shown starting from the same "zero level" E-E. The fully extended line Bn represents the minimum working width of 900 mm today, while the dashed line represents the extension up to the maximum working width of 1500 mm. The solid line Be represents the maximum working width of 800 mm according to this invention to the same scale, while the preferred range of 600 mm (and less) is shown with the boundary line Br.

Figur 7 zeigt entsprechende Verhältnisse für der heute gebräuchlichsten Durchmesser des Tambours für eine heute erhältliche Karde (D = 1300 mm), und die maximalen und minimalen Durchmesser des Tambours für eine Karde nach dieser Erfindung (d max. = 600 mm, d min. = 400 mm). Der bevorzugte Durchmesser von 500 mm ist gestrichelt angedeutet.Figure 7 shows corresponding relationships for the most common diameter of the reel for a card currently available (D = 1300 mm), and the maximum and minimum diameters of the reel for a card according to this invention (d max. = 600 mm, d min. = 400 mm). The preferred diameter of 500 mm is indicated by dashed lines.

Die in Figur 6 und 7 schematisch dargestellten Beziehungen sind in die isometrische Abbildung der Figur 8 für die Tambourabmessungen von 500 mm Durchmesser d bei 500 mm Arbeitsbreite b gegenüber den heute gebräuchlichen 1300 mm Durchmesser D und 1000 mm Arbeitsbreite B zusammengefasst.The relationships shown schematically in FIGS. 6 and 7 are shown in the isometric illustration in FIG Drum dimensions of 500 mm diameter d with 500 mm working width b compared to the 1300 mm diameter D and 1000 mm working width B common today.

Figur 9 zeigt eine Aufnahme der Karderie einer Spinnerei, die mit Karden der C4 Modellreihe der Anmelderin ausgerüstet ist. Es sind am Anmeldetag ca. 5000 Karden dieses Typs im Einsatz weltweit. Die vorerwähnten Arbeitselemente sind in Figur 9 nicht sichtbar, weil die Maschine zum Schutz ihrer Umgebung voll verschalt ist. In Figur 9 sieht man dementsprechend nur die äussere Verschalung, die aus Blechteilen gebildet ist. Figur 9 zeigt auch die Füllschächte (F, Fig. 3), die zur Ablieferung von Fasermaterial (in der Form einer Watte) an das Speisesystem 54 (Figur 3) dienen, und für jede Karde einen Kannenstock (K, Fig. 3), der zur Aufnahme der vom Abnahmesystem 60 (Figur 3) abgelieferten Band 61 dient. Figur 9 zeigt auch, dass die "Karderie" nicht aus einer einzigen Maschine, sondern aus einer Maschinengruppe besteht. Die einzelnen Maschinen stellen je einen "Baustein" der Maschinengruppe dar. Die Karderie als ganzes erfordert entsprechend viel Platz. Diese Erfindung sieht keine wesentlichen Aenderungen im Füllschacht F und dem Kannenstock K vor, so dass ohne eine Aenderung der Gesamtanordnung, die erst nachfolgend beschrieben werden soll, keine wesentlichen Reduktionen des Platzbedarfes für diese Baugruppen zu erwarten sind. Die Abnahme der Arbeitsbreite des Füllschachtes F entsprechend der Reduktion der Arbeitsbreite der Karde selber, kann hier als zweitrangig ausser Acht gelassen werden.FIG. 9 shows a photograph of the carding machine of a spinning mill which is equipped with cards of the applicant's C4 model series. Around 5000 cards of this type are in use worldwide on the filing date. The above-mentioned working elements are not visible in FIG. 9 because the machine is fully connected to protect its surroundings. Accordingly, in FIG. 9 only the outer casing, which is formed from sheet metal parts, can be seen. FIG. 9 also shows the filling chutes (F, FIG. 3) which are used to deliver fiber material (in the form of a wadding) to the feed system 54 (FIG. 3), and a can stick (K, FIG. 3) for each card, which serves to receive the tape 61 delivered by the take-off system 60 (FIG. 3). FIG. 9 also shows that the "carding machine" does not consist of a single machine but of a machine group. The individual machines each represent a "building block" of the machine group. The carding machine as a whole accordingly requires a lot of space. This invention does not provide for any significant changes in the filling shaft F and the pitcher can K, so that without a change in the overall arrangement, which will only be described below, no significant reductions in the space required for these assemblies can be expected. The decrease in the working width of the filling shaft F corresponding to the reduction in the working width of the card itself can be disregarded here as a secondary issue.

Figur 10 zeigt mit vollausgezogenen Linien, den Verschalungskasten der C4 Karde mit einer Länge L von 2450 mm, Breite W von 3050 mm und Höhe H von 2000 mm. Die gleiche Figur zeigt mit gestrichelten Linien zum gleichen Massstab die Verschalungskasten für eine Karde nach dieser Erfindung mit einer Länge 1 von 1050 mm, eine Höhe h von 1600 mm und eine Breite w von 1600 mm.Figure 10 shows with solid lines, the formwork box of the C4 card with a length L of 2450 mm, width W of 3050 mm and height H of 2000 mm. The same figure shows with dashed lines to the same scale the formwork box for a card according to this invention with a length 1 of 1050 mm, a height h of 1600 mm and a width w of 1600 mm.

Zusammenfassung des LeitgedankensSummary of the guiding principle

Die Figuren 5 bis 10 insbesondere zeigen die äusserlichen Auswirkungen vom Bruch mit der Vergangenheit und deuten auf einige Vorteile dieser Auswirkungen hin. Diese Auswirkungen stellen aber nicht selbst den Leitgedanken der Erfindung dar.FIGS. 5 to 10 in particular show the external effects of a break with the past and indicate some advantages of these effects. However, these effects do not themselves constitute the main idea of the invention.

Die bisherigen Entwicklungen der Karde sind darauf gerichtet, die effektive Arbeitsfläche zu vergrössern, wo "effektive Arbeitsflächen" als (Anzahl Arbeitselemente x Arbeitsbreite) verstanden werden kann. Bei maximaler effektiven Arbeitsfläche wurde dann versucht, Genauigkeit zu gewährleisten.The previous developments of the card are aimed at increasing the effective working area, where "effective working areas" can be understood as (number of working elements x working width). An attempt was then made to ensure accuracy with the maximum effective work surface.

Nach dieser Erfindung ist nicht die Arbeitsfläche, sondern die Genauigkeit (Präzision) in den Mittelpunkt zu setzen.According to this invention, the focus is not on the work surface, but on the accuracy (precision).

Die wesentliche Erkenntnis ist, dass die Präzision durch eine Vergrösserung der effektiven Arbeitsfläche beeinträchtigt wird. Die Arbeitsfläche ist daher nicht zu vergrössern, sondern zu verkleinern, und zwar derart, dass die Präzision und dadurch die Effizienz der Ausnutzung der vorhandenen Arbeitsfläche wesentlich gesteigert werden kann. Der Schlüssel zur Steigerung der Präzision liegt in der Einschränkung der Arbeitsbreite. Dieser Schlüssel eröffnet aber das Tor zu einer Reihe von weiteren Möglichkeiten, die zum Teil (wie z.B. die Verkleinerung des Tambourdurchmessers) schon in der Vergangenheit vorgeschlagen wurden, aber bislang nur schwer bzw. überhaupt nicht praktisch (technisch/wirtschaftlich) realisierbar waren. Weitere Möglichkeiten zur Steigerung der Präzision werden nun anhand der weiteren Figuren beschrieben werden.The key finding is that the precision is impaired by increasing the effective work surface. The work surface should therefore not be enlarged, but reduced in such a way that the precision and thereby the efficiency of the use of the existing work surface can be increased significantly. The key to increasing precision is to limit the working width. However, this key opens the door to a number of other options, some of which (such as reducing the diameter of the drum) have been proposed in the past, but have so far been difficult or not at all practical (technical / economical) to implement. Further possibilities for increasing the precision will now be described on the basis of the further figures.

Weiterentwicklung des LeitgedankensFurther development of the guiding principle Grundrahmen bzw. Gestell:Base frame or frame:

Der Briseur 58 und der Abnehmer 62 (Figur 3) sind auch je mit einer Garnitur (nicht gezeigt) versehen. Es ist notwendig, den Tambour, den Briseur und den Abnehmer durch ein Gestell in einer vorbestimmten Anordnung einander gegenüber zu montieren, um die erwünschten Wirkungen an den Stellen wo ihre Garnituren sich nähern zu erzielen. Das Gestell muss die vorbestimmten Beziehungen dieser Arbeitselemente über die Lebensdauer der Maschine aufrechterhalten.The breeze 58 and the pickup 62 (FIG. 3) are also each provided with a set (not shown). It is necessary to mount the drum, the breeze and the customer opposite each other by means of a frame in a predetermined arrangement in order to achieve the desired effects in the places where their clothing is approaching. The frame must maintain the predetermined relationships of these work items over the life of the machine.

Figur 11 zeigt schematisch den heute konventionellen Aufbau des Gestells einer C4 Karde. Die vorerwähnten Elemente werden für die Montage in drei Baugruppen aufgeteilt, nämlich

  • die Baugruppe des Tambours 50 selber mit zwei senkrechten Gestell-Seitenwänden 100 (nur eine Seitenwand in Fig. 11 sichtbar), die als Träger für die Endpartien der Welle W des Tambours dienen,
  • die Baugruppe des Speisesystems, mit Seitenträgern 102 (nur ein Seitenträger in Fig. 11 sichtbar) mindestens für die Endpartien der Welle 104 des Briseurs 58, und
  • die Baugruppe des Abnahmesystems, mit Seitenträgern 105 (nur ein Seitenträger in Fig. 11 sichtbar) mindestens für die Endpartien der Welle 108 des Abnehmers 62.
FIG. 11 schematically shows the structure of the frame of a C4 card which is conventional today. The above-mentioned elements are divided into three assemblies for assembly, namely
  • the assembly of the reel 50 itself with two vertical frame side walls 100 (only one side wall is visible in FIG. 11), which serve as supports for the end parts of the shaft W of the reel,
  • the assembly of the feed system, with side supports 102 (only one side support visible in FIG. 11) at least for the end parts of the shaft 104 of the beater 58, and
  • the assembly of the take-off system, with side supports 105 (only one side support visible in FIG. 11) at least for the end parts of the shaft 108 of the take-off 62.

Jede dieser drei Baugruppen kann weitere Walzen umfassen, z.B. die Speisewalze, die von den jeweiligen Seitenwänden getragen werden. Diese weiteren Walzen sind aber in Figur 11 nicht gezeigt, weil sie für die nächstfolgenden Ueberlegungen keine Rolle spielen. Die Seitenträger für die Tambour- und Abnahmebaugruppen 100 bzw. 105 sind auf den Seitenwänden 107 eines Untergestells 101 montiert und befestigt. Am Untergestell 101 grenzt ein zweites Untergestell 103 an, wovon die Seitenwände 109 die Baugruppe des Briseurs trägt.Each of these three assemblies can comprise further rollers, for example the feed roller, which are carried by the respective side walls. These further rollers are not shown in FIG. 11 because they are irrelevant for the next considerations. The side carriers for the drum and removal assemblies 100 and 105 are mounted and fastened on the side walls 107 of a base frame 101. A second frame borders on the base 101 Base 103 on, of which the side walls 109 carries the assembly of the breeze.

Der Abstand N zwischen den Achsen des Tambours 50 und des Briseurs 58 und der Abstand M zwischen den Achsen des Tambours 50 und Abnehmers 62 sollten beide genau einstellbar sein. Bei der Anordnung nach Figur 11 sind diese Abstände N und M von der Berührung (bzw. nicht Berührung) der Flächen P1 der Seitenträger auf den Seitenwänden bzw. der Flächen P2 der Untergestelle wesentlich beeinflusst.The distance N between the axes of the drum 50 and the beater 58 and the distance M between the axes of the drum 50 and the pickup 62 should both be precisely adjustable. In the arrangement according to FIG. 11, these distances N and M are significantly influenced by the contact (or not contact) of the surfaces P1 of the side supports on the side walls or the surfaces P2 of the underframes.

Figur 12 zeigt (zu einem grösseren Massstab als Figur 11) ein bevorzugtes Gestell für eine Karde nach dieser Erfindung. Dieses Gestell umfasst zwei senkrechte Seitenwände 110 (nur eine Seitenwand in Figur 12 sichtbar). Diese Seitenwände 110 sind durch eine Bodenplatte BP, drei Querverbindungen Q und das Wanderdeckelgerüst G mit mehreren Querverbindungen V zu einem in dem Sinn geschlossenen Grundrahmen zusammengebunden, dass Querverbindungen oberhalb, unterhalb und zu beiden Seiten des Tambours vorhanden sind. Die Querverbindungen Q sind möglichst nahe an den Tambour vorgesehen, um das Gebilde hier möglichst steif zu gestalten.FIG. 12 shows (on a larger scale than FIG. 11) a preferred frame for a card according to this invention. This frame comprises two vertical side walls 110 (only one side wall is visible in FIG. 12). These side walls 110 are bound together by a base plate BP, three cross connections Q and the revolving cover frame G with a plurality of cross connections V to form a closed base frame in the sense that cross connections are present above, below and on both sides of the drum. The cross connections Q are provided as close as possible to the drum in order to make the structure here as rigid as possible.

Jede Seitenwand 110 ist mit einem Schlitz 112 und zwei Oeffnungen 114, 116 versehen. Die Oeffnung 114 nimmt die Welle 104 des Briseurs, die Oeffnung 116 die Welle 108 des Abnehmers und der Schlitz 112 die Welle W des Tambours auf. Die Baugruppe des Tambours wird durch Zentrierbolzen (162, Fig. 17) in Oeffnungen Z in den Seitenwänden fixiert (positioniert). Diese Oeffnungen Z, 114, 116 können als Bohrungen in einer einzigen Einspannung der Seitenwand als Werkstück bei der Herstellung gebildet werden. Dies ermöglicht eine besonders genaue Vorbestimmung der Abstände n (zwischen der Längsachse der Tambourwelle und der Längsachse der Briseurwelle) und m (zwischen der Längsachse der Tambourwelle und der Längsachse der Abnehmerwelle). Nach dem gleichen Prinzip sind alle übrigen rotierenden bzw. einstellbaren Teile (z.B. die Speisewalze, Auslaufzylinder, Kardierplatten an dem Tambour bzw. am Briseur) in den Seitenwänden 110 gelagert. Die Seitenwände 110 sind vorzugsweise je aus einem Stück (z.B. Gussteil) gebildet. Wo dies nicht zutrifft, sollten Verbindungen zwischen Seitenwandteilen vor der Bildung der Oeffnungen Z, 114 und 116 bewerkstelligt werden.Each side wall 110 is provided with a slot 112 and two openings 114, 116. The opening 114 receives the shaft 104 of the breeze, the opening 116 the shaft 108 of the customer and the slot 112 the shaft W of the drum. The assembly of the drum is fixed (positioned) by centering bolts (162, Fig. 17) in openings Z in the side walls. These openings Z, 114, 116 can be formed as bores in a single clamping of the side wall as a workpiece during production. This enables a particularly precise predetermination of the distances n (between the longitudinal axis of the drum shaft and the longitudinal axis of the beater shaft) and m (between the longitudinal axis of the drum shaft and the longitudinal axis of the customer shaft). All other rotating or adjustable parts (for example the feed roller, outlet cylinder, carding plates on the reel or on the breeze) are stored in the side walls 110. The side walls 110 are preferably each formed from one piece (eg cast part). Where this is not the case, connections between side wall parts should be made before the openings Z, 114 and 116 are formed.

Die Abstände n, m sind natürlich viel kleiner als die Abstände N, M, nicht nur weil der Durchmesser des Tambours nach dieser Erfindung kleiner ist, sondern auch weil die Durchmesser der Briseur und Abnehmer auch vorzugsweise reduziert worden sind, und zwar im Verhältnis zur Abnahme des Tambourdurchmessers. Dies bedeutet für einen Tambour mit einem Durchmesser von 400 bis 600 mm die folgenden Abmessungen der anderen Durchmesser:
Briseur ⌀ 90 mm bis 150 mm
Abnehmer ⌀ 200 mm bis 300 mmThe distances n, m are of course much smaller than the distances N, M, not only because the diameter of the reel according to this invention is smaller, but also because the diameters of the beater and customer have also preferably been reduced, in relation to the decrease of the drum diameter. For a reel with a diameter of 400 to 600 mm, this means the following dimensions of the other diameters:
Briseur ⌀ 90 mm to 150 mm
Customers ⌀ 200 mm to 300 mm

Arbeitsgeschwindigkeit bzw. Zentrifugalkräfte:Working speed or centrifugal forces:

Bei einer Reduktion des Aambourdurchmessers muss die Drehzahl dieses Elementes erhöht werden, um die heute gebräuchliche Umfangsgeschwindigkeit aufrecht zu erhalten. Die Reduktionen des Tambourdurchmessers und der Arbeitsbreite führen aber zu einer Reduktion der effektiven Arbeitsfläche, welche zum Aufrechterhalten des Materialdurchsatzes durch eine Erhöhung der heute gebräuchlichen Umfangsgeschwindigkeit ausgeglichen werden muss. Wenn, wie vorzugsweise vorgesehen wird, Kapazität für eine weitere Steigerung der Produktion geschaffen werden soll, bedeutet dies eine weitere Steigerung der Umfangsgeschwindigkeit. Die damit verbundenen Erhöhungen der Tambourdrehzahl führen zu einer entsprechenden Erhöhung der auf dem verarbeiteten Material wirkenden Fliehkräfte. Dies ergibt den Vorteil einer verbesserten Ausscheidung von schwereren Partikeln.If the flavor diameter is reduced, the speed of this element must be increased in order to maintain the circumferential speed that is common today. However, the reductions in the reel diameter and the working width lead to a reduction in the effective working area, which must be compensated for by maintaining the material throughput by increasing the circumferential speed in use today. If, as is preferably provided, capacity is to be created for a further increase in production, this means a further increase in the peripheral speed. The associated increases in drum speed lead to a corresponding increase in the centrifugal forces acting on the processed material. This gives the advantage of improved separation of heavier particles.

Die erhöhte Fliehkraft übt einen Einfluss auf die Fasern aus, sodass mit einer Zunahme der aus den Walzengarnituren hervorstehenden Faserenden zu rechnen ist. Diese Faserenden werden gegen die den Walzen gegenüberstehenden Flächen der Verkleidung geschleudert. Es entsteht dadurch vermehrt Reibung zwischen den Fasern und der Verkleidung. Die Formgebung und Oberflächengüte der Verkleidung spielt daher eine wichtigere Rolle als bisher. Vorzugsweise wird daher jede Oberfläche, die nicht mit einer Garnitur versehen ist, bearbeitet, um die Form und Struktur der faserführenden Fläche zu bestimmen.The increased centrifugal force exerts an influence on the fibers, so that an increase in the fiber ends protruding from the roller sets can be expected. These fiber ends are thrown against the facing surfaces of the cladding. This creates increased friction between the fibers and the cladding. The shape and surface quality of the cladding therefore plays a more important role than before. It is therefore preferred to process any surface that is not provided with a clothing in order to determine the shape and structure of the fiber-carrying surface.

Der Lufthaushalt im Arbeitsspalt könnte auch eine wichtigere Rolle spielen. Da diese Luft keine Vorteile bringt, ist es wünschenswert die Luftmenge möglichst klein zu halten, möglicherweise bis zur (Teil-) Evakuierung.The air gap in the working gap could also play a more important role. Since this air has no advantages, it is desirable to keep the amount of air as small as possible, possibly until (partial) evacuation.

Maschinengeometrie:Machine geometry:

Die Figuren 11 und 12 weisen auch einen weiteren Unterschied auf, nämlich die Aenderung der "Geometrie" der Gesamtanordnung. Diese "Geometrie" kann (stellvertretend) durch den Winkel α vertreten werden, der von den Linien M,N (Winkel α1) bzw. m,n (Winkel α2) gebildet wird. Winkel α2 ist bedeutend kleiner als Winkel α1, was die zur Verfügung stehende Fläche des Tambours in seiner Drehrichtung zwischen dem Briseur und dem Abnehmer erhöht. Im Hinblick auf den erforderlichen Faserdurchfluss pro Arbeitsflächeneinheit ist dieser Zunahme der vorhandenen Arbeitsfläche in der Drehrichtung zwischen dem Briseur und Abnehmer vorteilhaft, weil in diesem Bereich die Hauptkardierleistung erbracht werden muss. Es bleibt trotzdem Platz vorhanden in der Unterkardierzone, um eine kleine Anzahl Zusatzkardierstäbe vorzusehen. Diese Zusatzkardierstäbe können nach den in unserer schweizerischen Patentanmeldung Nr. 4348/89 vom 04.12.1989 (Titel: "Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen oder Kardieren von Textilfasern") gebildet und angeordnet werden.Figures 11 and 12 also have a further difference, namely the change in the "geometry" of the overall arrangement. This "geometry" can (representatively) be represented by the angle α, which is formed by the lines M, N (angle α1) or m, n (angle α2). Angle α2 is significantly smaller than angle α1, which increases the available surface of the reel in its direction of rotation between the briseur and the customer. In view of the required fiber flow per work surface unit, this increase in the existing work surface in the direction of rotation between the briseur and the customer is advantageous because the main carding service has to be performed in this area. However, there is still space in the sub-carding zone to provide a small number of additional carding rods. These additional carding bars can be formed and arranged in accordance with our Swiss patent application No. 4348/89 of December 4, 1989 (title: "Process and device for cleaning or carding textile fibers").

Die kleineren Dimensionen der Karde selbst, ermöglichen auch eine platzsparende Anordnung der Kombination Füllschacht-Karde-Kannenstock d.h. eine Anordnung, welche die erforderliche Bodenfläche für diese drei Bausteine reduziert. Eine Karde nach Fig. 12 könnte z.B. durch 90° um die Längsachse des Tambours gedreht werden, so dass der Briseur 58 auf der "Oberseite" angeordnet ist. Der Füllschacht F (Fig. 3) könnte dann oberhalb (statt neben) der Karde aufgestellt werden. In einer solchen Anordnung,oder in Kombination mit einer Anordnung nach Fig. 12, könnte der Kannenstock K (Fig. 3) unterhalb (statt neben) der Karde aufgestellt werden.The smaller dimensions of the card itself also allow for a space-saving arrangement of the combination of filling shaft-carding-jug stock, i.e. an arrangement that reduces the floor space required for these three building blocks. A card according to Fig. 12 could e.g. can be rotated through 90 ° about the longitudinal axis of the drum, so that the breeze 58 is arranged on the "top". The filling shaft F (Fig. 3) could then be placed above (instead of next to) the card. In such an arrangement, or in combination with an arrangement according to FIG. 12, the jug stock K (FIG. 3) could be set up below (instead of next to) the card.

Wanderdeckelanordnung:Moving lid arrangement:

Es wird nun anhand der Figuren 13, 14 und 15 eine geeignete Wanderdeckelanordnung für eine Karde des neuen Typs beschrieben. Fig. 14 zeigt schematisch einen Schnitt in der Ebene XIV - XIV (Fig. 12). Es sind Führungsscheiben 88 über Lagern 89 direkt an der Welle W des Tambours montiert, wobei sich diese Scheiben 88 in Betrieb in Abhängigkeit von den Bewegungen der Deckelstäbe 53 um die Welle W drehen können. Dieses System gleicht insofern das System nach EP 232 018 an (Ref. 9). Der "Bogen" befindet sich deshalb nur auf den Scheiben 88, umfasst aber den gleichen Winkel β wie der Bogen der Figur 1.A suitable revolving cover arrangement for a card of the new type will now be described with reference to FIGS. 13, 14 and 15. FIG. 14 schematically shows a section in the plane XIV - XIV (FIG. 12). Guide disks 88 are mounted directly on the shaft W of the drum via bearings 89, these disks 88 being able to rotate around the shaft W in operation depending on the movements of the flat bars 53. In this respect, this system matches the system according to EP 232 018 (Ref. 9). The "arch" is therefore only on the disks 88, but comprises the same angle β as the arch of FIG. 1.

Figur 15 zeigt, dass in der neuen Karde (wegen der Verkleinerung des Tambourdurchmessers) nur 12 konventionelle Deckelstäbe 53 in der Arbeitsstellung (auf den Bogen mit Winkel β) gegenüber dem Tambour 50 Platz finden. Diese Deckelstäbe 53 sind mit der heute gebräuchlichen identisch. Eine vollständigere Beschreibung solcher Deckelstäbe ist z.B. in Referenz 3 zu finden. In einer heute konventionellen Karde, finden auf dem Führungsbogen ca. 40 Stäbe Platz. (Ref. 11).FIG. 15 shows that in the new card (because of the reduction in the drum diameter) there is only room for 12 conventional flat bars 53 in the working position (on the sheet with an angle β) relative to the drum 50. These flat bars 53 are identical to those in use today. A more complete description of such flat bars is e.g. can be found in reference 3. In a card that is conventional today, there is space for around 40 rods on the guide bend. (Ref. 11).

Die Abnahme der Anzahl faserverarbeitender Elemente in der Wanderdeckelanordnung stellt eine Reduktion der Kardierarbeit dar, welche durch die höhere Präzision ausgeglichen werden muss. Es ist aber festzustellen, dass die Reduktion der Kardierarbeit nicht proportional zur Abnahme der Anzahl Deckelstäbe verläuft. Es ist bekannt ((Ref. 3), dass der grösste Teil der Kardierarbeit schon beim Einlauf der Stäbe auf den Bogen geleistet wird d.h. während die Stäbe sich von Stelle 1 bis zur Stelle 6 in Figur 15 bewegen. Eine gewisse Reduktion der Anzahl Stäbe auf dem Bogen bringt deshalb in vielen Fällen keine wesentlichen Nachteile mit sich.The decrease in the number of fiber processing elements in the revolving cover arrangement represents a reduction in the Carding work, which must be compensated for by the higher precision. However, it should be noted that the reduction in the carding work is not proportional to the decrease in the number of flat bars. It is known ((Ref. 3) that the majority of the carding work is already carried out when the bars enter the sheet, ie while the bars move from position 1 to position 6 in Figure 15. A certain reduction in the number of bars to in many cases, therefore, the bow has no significant disadvantages.

Trotzdem kann es sich unter Umständen als notwendig erweisen, mehr als 12 Deckelstäbe in der Arbeitsstellung vorzusehen. Ein heute gebräuchlicher Deckelstab 53 ist nicht gleichmässig über seine ganze Breite wirkungsvoll, sondern hauptsächlich im Randbereich an der in der Bewegungsrichtung nachfolgenden Kante (in der "Ferse") arbeitet. Die Breite der Deckelstäbe in einer Karde nach dieser Erfindung kann daher reduziert werden, da sie die notwendige Steifigkeit, wegen der Reduktion der Arbeitsbreite, sowieso aufweisen. Die Deckelstabbreite kann z.B. gegenüber dem heute konventionellen Deckelstab halbiert, und die Anzahl Deckelstäbe in der Arbeitsstellung dadurch verdoppelt, werden.Nevertheless, it may prove necessary to provide more than 12 flat bars in the working position. A flat bar 53 in use today is not effective over its entire width, but mainly works in the edge area on the edge following in the direction of movement (in the "heel"). The width of the flat bars in a card according to this invention can therefore be reduced since they have the necessary rigidity anyway because of the reduction in the working width. The flat bar width can e.g. halved compared to today's conventional flat bar, which doubles the number of flat bars in the working position.

Figur 13 zeigt die bevorzugte Geometrie der Arbeitselemente Tambour 50, Wanderdeckelanordnung 52, Briseur 58, Abnehmer 62 und (allfällige) Zusatzelemente, die nachfolgend näher behandelt werden. Die Seitenwände 110 (siehe auch Fig. 12) tragen einen Joch 92, welcher durch Befestigungen 93 auf den Seitenwänden 110 montiert ist. Der Joch 92 dient seinerseits als Träger für die Führungswalzen 94 der Wanderdeckelanordnung 52. Die Wanderdeckelanordnung bzw. das Gestell (nicht gezeigt) wird durch drei Querverbindungen V verstärkt, die mit dem Joch 92 verbunden sind. Die Hauptkardierzone umfasst an der Tambourachse einen Winkel von ca. 110°, die Vorkardierzone einen Winkel von ca. 50°, die Nachkardierzonen einen Winkel von ca. 50° und die Unterkardierzone einen Winkel von ca. 40°. Der Winkel α beträgt ca. 65°. Figur 13 zeigt auch die Speisewalze 56 (vgl. Seite 11 und 12) und ein Paar Dofferrollen 61 am Abnehmer 62.FIG. 13 shows the preferred geometry of the working elements drum 50, revolving cover arrangement 52, beater 58, pickup 62 and (any) additional elements which are dealt with in more detail below. The side walls 110 (see also FIG. 12) carry a yoke 92 which is mounted on the side walls 110 by means of fastenings 93. The yoke 92 in turn serves as a carrier for the guide rollers 94 of the revolving cover arrangement 52. The revolving cover arrangement or the frame (not shown) is reinforced by three cross connections V which are connected to the yoke 92. The main carding zone comprises an angle of approximately 110 ° on the reel axis, the pre-carding zone an angle of approximately 50 °, the postcarding zones an angle of approximately 50 ° and the Subcarding zone an angle of approx. 40 °. The angle α is approximately 65 °. FIG. 13 also shows the feed roller 56 (cf. pages 11 and 12) and a pair of doffer rolls 61 on the pickup 62.

Tambourverkleidung:Drum cover:

In der Vorkardierzone findet ein Zusatzsegment 96 mit einem Schmutzausscheidemesser (nicht gezeigt - z.B. nach unserer schweiz. Patentanmeldung Nr. 4349/89 vom 01.12.1989) Platz. In der Nachkardierzone befinden sich Kardierstäbe 98, die ähnlich der Deckelstäbe 53 gebildet werden können. Wie schon erwähnt finden in der Unterkardierzone bis zu 3 Kardierstäbe (nicht gezeigt) Platz.In the pre-carding zone there is space for an additional segment 96 with a dirt separating knife (not shown - e.g. according to our Swiss patent application No. 4349/89 from December 1st, 1989). In the postcarding zone there are carding bars 98 which can be formed similarly to the flat bars 53. As already mentioned, there is space for up to 3 carding bars (not shown) in the sub-carding zone.

Der Tambour 50 ist sonst durch Platten 86 verkleidet. Die innere, dem Tambour gegenüberstehenden Flächen dieser Verkleidungsplatten 86 sind bearbeitet bzw. behandelt worden, sodass sie eine möglichst kleine Bremswirkung auf die ihnen berührenden Fasern ausüben. Diese Platten müssen auch genau gegenüber dem Tambour 50 einstellbar sein, um die erwünschte Faserführung bzw. den vorgegebenen Lufthaushalt am Tambour zu gewährleisten.The drum 50 is otherwise covered by plates 86. The inner surfaces of these cladding plates 86, which face the drum, have been processed or treated so that they exert the smallest possible braking effect on the fibers touching them. These plates must also be adjustable exactly in relation to the drum 50 in order to ensure the desired fiber guidance or the specified air balance on the drum.

Wie schon angedeutet, sind der Briseur und Abnehmer (ausser an ihren Uebergabestellen) auch verkleidet. Der Abnehmer hat Verkleidungsplatten wie die Platten 86 (Figur 13) des Tambours und solche Platten können auch an der Oberseite des Briseurs 58 (Figur 16) vorgesehen werden. Der Briseur 58 kann aber auch an seiner Unterseite zur Erreichung einer Vorauflösung mit Kardierstäben aufweisenden Segmenten 87 (Figur 16) versehen werden. Solche Segmente sind aber schon gebräuchlich und werden hier nicht näher beschrieben.As already indicated, the breeze and customer (except at their handover points) are also disguised. The customer has cladding panels such as the panels 86 (FIG. 13) of the drum and such panels can also be provided on the top of the beater 58 (FIG. 16). The breeze 58 can, however, also be provided on its underside with segments 87 (FIG. 16) having carding rods in order to achieve a pre-resolution. Such segments are, however, already in use and are not described in more detail here.

Tambouraufhängung bzw. Materialien:Drum suspension or materials:

Figur 17 zeigt die bevorzugte Lagerung für den Tambour 50 einer Karde nakch dieser Erfindung. Der Tambour ist auf einer Welle W montiert. Diese Befestigung ist in Figur 17 nicht gezeigt, wobei aber bevorzugte Anordnungen nachfolgend anhand der Figur 18 beschrieben werden sollten. Jede Endpartie der Welle W hat eine gestufte Gestaltung und erstreckt sich durch den Schlitz 112 (Fig. 12) in der entsprechenden Seitenwand 110. Zwischen jeder Seitenwand 110 und einer in der Oeffnung liegenden Wellenstufe befindet sich ein Schrägkugellager 150. Jedes Lager 150 umfasst einen inneren Laufring 152, der nur auf seinen vom Tambour entfernten Ende mit einer Schulter 154 versehen ist. Jeder Laufring 152 ist durch eine jeweilige Mutter 153 gegenüber der Welle W befestigt.Figure 17 shows the preferred storage for the reel 50 of a carding machine according to this invention. The drum is mounted on a shaft W. This attachment is not shown in Figure 17, but preferred arrangements should be described below with reference to Figure 18. Each end portion of the shaft W has a stepped configuration and extends through the slot 112 (FIG. 12) in the corresponding side wall 110. Between each side wall 110 and a shaft step located in the opening there is an angular contact ball bearing 150. Each bearing 150 comprises an inner one Race 152, which is provided with a shoulder 154 only at its end remote from the drum. Each race 152 is attached to the shaft W by a respective nut 153.

Jedes Lager 150 umfasst auch einen äusseren Laufring 156, der nur auf seinen dem Tambour 50 zugewandten Ende mit einer Schulter 158 versehen ist. Der Laufring 156 des einen (linken") Lagers 150 ist durch zwei geflanschte Ringe 160 und Befestigungsschrauben (nicht gezeigt) fest in einem ringförmigen Zwischenstück 161 montiert. Das Zwischenstück 161 ist durch die schon erwähnten Zentrierbolzen 162 und Zentrierbohrungen Z (Fig. 12) in der entsprechenden Seitenwand 110 befestigt.Each bearing 150 also comprises an outer race 156, which is provided with a shoulder 158 only on its end facing the drum 50. The race 156 of the one (left ") bearing 150 is fixedly mounted in an annular intermediate piece 161 by two flanged rings 160 and fastening screws (not shown). The intermediate piece 161 is in through the already mentioned centering bolts 162 and centering holes Z (FIG. 12) attached to the corresponding side wall 110.

Der Laufring 156 des anderen ("rechten") Lagers 150 ist nicht fest an der entsprechenden Seitenwand 110 (bzw. dem entsprechenden Zwischenstück 161) befestigt sondern durch eine Feder 164 zwischen seiner Schulter 158 und einen an der Wand 110 (über das Zwischenstück 161) befestigten Ring 163 axial in Richtung der Schulter 154 vom gleichen Lager gedruckt.The race 156 of the other ("right") bearing 150 is not fixedly attached to the corresponding side wall 110 (or the corresponding intermediate piece 161) but by a spring 164 between its shoulder 158 and one on the wall 110 (via the intermediate piece 161) attached ring 163 axially toward shoulder 154 from the same bearing.

Spiel in beiden Lagern 150 (z.B. durch Abnützung oder Glättung der Kugellagerflächen) wird durch die Feder 164 aufgenommen. Dieses Lagerprinzip ist bekannt. Geeignete Lager sind vom SKF (Typ 7209 CD) erhältlich.Play in both bearings 150 (e.g. due to wear or smoothing of the ball bearing surfaces) is absorbed by the spring 164. This bearing principle is known. Suitable bearings are available from SKF (type 7209 CD).

Figur 4 zeigt schematisch sowohl den hohlzylindrischen Teil des Tambours, wie auch seine Seitenschilder 66, ohne aber die Verbindung dieser Elemente miteinander und mit der Welle W darzustellen. Diese Verbindungen können auch in einem Tambour 50 nach dieser Erfindung konventioneller Art sein. Der Tambour 50 kann auch aus Guss, wie ein heute gebräuchlicher Tambour, gebildet werden.FIG. 4 schematically shows both the hollow cylindrical part of the drum and its side plates 66, but without showing the connection of these elements to one another and to the shaft W. These connections can also be made in a drum 50 according to this invention of conventional type. The drum 50 can also be made of cast iron, like a drum that is used today.

Der hohlzylindrische Teil 170 des Tambours 50 (Figur 18) wird aber vorzugsweise aus einem Material mit einem wesentlich höheren E-Modul als Gusseisen gebildet - z.B. aus Stahl. Dieser Zylinder kann durch Dreharbeit an einem Stahlrohr (als Rohling) gebildet werden, sodass alle wesentlichen Flächen bearbeitet werden. Die Seitenschilder 172 sind vorzugsweise aus dem gleichen Material gebildet und können biegeweiche Teile umfassen, so dass allfällige radiale Kräfte zwischen dem Zylinder 170 und der Seitenschilder 172 zu Verformung der Schilder 172 eher als zu einer Verformung des Zylinders 170 führen. In Fig. 18 ist jedes Seitenschild 172 über einer U-förmigen, äusseren Randpartie 174 mit dem Zylinder 170 verbunden, so dass diese Randpartie einen dünnen Spalt 176 mit dem Zylinder 170 bildet und den biegeweichen Teil des Seitenschildes 172 darstellt.The hollow cylindrical part 170 of the drum 50 (FIG. 18) is, however, preferably formed from a material with a much higher modulus of elasticity than cast iron - e.g. from steel. This cylinder can be formed by turning on a steel tube (as a blank), so that all essential surfaces are processed. The side plates 172 are preferably formed from the same material and can comprise flexible parts, so that any radial forces between the cylinder 170 and the side plates 172 lead to deformation of the plates 172 rather than to a deformation of the cylinder 170. In FIG. 18, each side plate 172 is connected to the cylinder 170 via a U-shaped outer edge part 174, so that this edge part forms a thin gap 176 with the cylinder 170 and represents the flexible part of the side plate 172.

Die Verwendung von neuen Materialien höheren E-Moduls bei niedrigen spezifischen Gewicht, (z.B. faserverstärktem Kunststoff), wäre im Zylinder 170 möglich. Ein Zylinder aus solchem Material könnte z.B. durch eine "Füllung" aus porösem Material mit der Welle verbunden werden. Solche Materialien weisen eine geringe Wärmeausdehnung aus. Es können aber auch Zusätze vorgesehen werden, um die Wärmeleitfähigkeit aus den Gebieten, wo hohe Verlustwärme entsteht, zu gewährleisten.The use of new materials with a higher modulus of elasticity and a low specific weight (e.g. fiber-reinforced plastic) would be possible in cylinder 170. A cylinder made of such material could e.g. are connected to the shaft by a "filling" of porous material. Such materials have low thermal expansion. However, additives can also be provided to ensure the thermal conductivity from the areas where high heat loss occurs.

Modulbauweise:Modular construction:

Mit ihrem niedrigen Gewicht und kleinen Dimensionen ist es relativ leicht, eine Karde nach dieser Erfindung aus der "Verarbeitungslinie" (vgl. Figur 9) für die Wartung zu entfernen, wobei eine Ersatzmaschine in der Linie zur Aufrechterhaltung der Gesamtproduktion eingesetzt wird. Figur 19 zeigt aber auch eine weitere Möglichkeit, die Montage bzw. Wartungsarbeit in einer Karde nach dieser Erfindung zu vereinfachen.With its low weight and small dimensions, it is relatively easy to remove a carding machine according to this invention from the "processing line" (see FIG. 9) for maintenance, using a replacement machine in the line to maintain overall production. Figure 19 also shows another possibility of assembly or to simplify maintenance work in a card according to this invention.

Jede Arbeitswalze (z.B. der Briseur 58 und/oder der Abnehmer 62) kann durch eine Aufhängung nach Figur 19 in den Seitenwänden 110 montiert werden. Diese Aufhängung umfasst zwei Konuselemente 180, 182 je mit einer Stummelachse 184, 186 die in einer entsprechenden Oeffnung 188, 190 in der Seitenwand 110 aufgenommen wird. Jedes Konuselement wird in einer entsprechend verjüngenden Oeffnung in der Stirnseite der Arbeitswalze aufgenommen.Each work roll (e.g. the beater 58 and / or the pickup 62) can be mounted in the side walls 110 by a suspension according to FIG. 19. This suspension comprises two cone elements 180, 182 each with a stub axle 184, 186 which is received in a corresponding opening 188, 190 in the side wall 110. Each cone element is received in a corresponding tapered opening in the front of the work roll.

Das eine Element 180 und seine Achse 182 hat eine Längsbohrung 192. Ein Bolzen 194 erstreckt sich durch diese Bohrung hindurch in eine Gewindebohrung 196 des Elementes 182, um die beiden Konuselemente fest mit der Walze zusammenzubinden. Die Stummelachsen 184, 186 sind durch geeignete Lagerungen 198 in den Seitenwänden 110 gelagert.One element 180 and its axis 182 have a longitudinal bore 192. A bolt 194 extends through this bore into a threaded bore 196 of the element 182 in order to firmly connect the two cone elements to the roller. The stub axles 184, 186 are supported in the side walls 110 by suitable bearings 198.

Die Achse 186 des Elementes 182 hat am freien Ende einen Koppelungsteil 200, der mit einem Getriebe (nicht gezeigt) eines Getriebemotors 204 gekoppelt werden kann. Durch eine geeignete Verbindung 206 ist der Motor 204 mit der entsprechenden Seitenwand 110 gegen Verdrehung gesichert. Die Baugruppe kann leicht dadurch demontiert werden, dass der Motor 204 entfernt, der Bolzen 194 gelockert und die Konuselemente durch die Lageröffnungen in den Seitenwänden abgezogen werden, wobei die Walze selbst aus dem Raum zwischen den Seitenwänden gehoben werden kann. Die Montage einer Ersatzeinheit kann entsprechend (umgekehrt) ausgeführt werden, ohne andere Einheiten der Maschine zu stören.The axis 186 of the element 182 has a coupling part 200 at the free end, which can be coupled to a gear (not shown) of a gear motor 204. The motor 204 is secured against rotation with the corresponding side wall 110 by a suitable connection 206. The assembly can be easily disassembled by removing the motor 204, loosening the bolt 194 and pulling the cone elements out through the bearing openings in the side walls, whereby the roller itself can be lifted out of the space between the side walls. The replacement of a replacement unit can be carried out accordingly (vice versa) without disturbing other units of the machine.

Die Wanderdeckelanordnung 52 (Fig. 12 und 13) bildet ein weiteres Modul, das durch Lockern der Befestigungen 93 als Einheit von den Seitenwänden abgehoben werden kann, und dabei die Tambourbaugruppe freistellt. Der Tambour 50 wird über die Welle W von einem Motor 205 (Fig. 17) angetrieben, welcher (wie der Motor 204, Fig. 19) über eine geeignete Verbindung 207 mit der Seitenwand 110 gegen Drehung gesichert ist. Durch Entfernung des Motors 205 und Lockern der Zentrierbolzen 162 (Fig. 17) kann auch die Tambourbaugruppe aus den Seitenwänden 110 entfernt werden, ohne die Demontage der anderen Baugruppen zuerfordern.The revolving cover arrangement 52 (FIGS. 12 and 13) forms a further module which can be lifted off the side walls as a unit by loosening the fastenings 93 and thereby exposing the drum assembly. The drum 50 is driven via the shaft W by a motor 205 (FIG. 17) which (like the motor 204, FIG. 19) has a suitable one Connection 207 with the side wall 110 is secured against rotation. By removing the motor 205 and loosening the centering bolts 162 (FIG. 17), the drum assembly can also be removed from the side walls 110 without requiring the disassembly of the other assemblies.

GarniturenartType of clothing

Die Beschreibung bis zu diesem Punkt beruht sich auf der Annahme, dass die heute gebräuchliche Garniturart weiterhin verwendet wird. Eine Karde nach der Erfindung kann auf dieser Basis realisiert werden. Sie kann aber durch die Verwendung neuerer Garniturenarten noch verbessert werden, wie nun anhand der weiteren Figuren gezeigt werden soll.The description up to this point is based on the assumption that the type of clothing currently in use continues to be used. A card according to the invention can be realized on this basis. However, it can be further improved by using newer clothing types, as will now be shown with the aid of the other figures.

Anhand der Figur 4 ist die heutzutage gebräuchlichste Garniturenart (Ganzstahlgarnitur) für den Tambour kurz beschrieben worden (wobei weitere Einzelheiten aus den Referenzen 1 bis 5 erhältlich sind). Die Ganzstahlgarnitur hat wesentliche Vorteile gebracht, bleibt aber wartungsbedürftig über seine gesamte Lebensdauer, wobei verschiedene Aspekte der Garnitur berücksichtigt werden müssen.The most common type of clothing (all-steel clothing) for the reel has been briefly described with reference to FIG. 4 (further details are available from references 1 to 5). The all-steel set has brought significant advantages, but remains in need of maintenance over its entire service life, whereby various aspects of the set must be taken into account.

Nach Figur 20 ist es nun vorgesehen, eine neue Garniturenart für den Tambour vorzusehen und zwar eine Garnitur, die aus einzelnen, in einem Träger festgehaltenen Spitzen (z.B. Nadeln) besteht. Es ist zwar in der Praxis bekannt, den Briseur mit Nadeln, nach Referenz 10, zu garnieren. Eine solche Garnierung des Tambours ist auch vrgeschlagen worden, ist aber für den Tambour mit ihrer viel höheren Spitzendichte bislang in der Praxis nicht verwirklicht worden.According to FIG. 20, it is now planned to provide a new type of clothing for the drum, namely a clothing consisting of individual tips (e.g. needles) held in a carrier. It is known in practice to garnish the breeze with needles according to reference 10. Such a garnishing of the drum has also been suggested, but has so far not been achieved in practice for the drum with its much higher peak density.

Eine solche Bestückung der Arbeitsfläche des Tambours ist auch für eine konventionelle Karde durchführbar und würde auch die nachfolgend zu beschreibenden technologischen Vorteile bringen. Sie wird aber relativ leicht realisierbar, wo diese Arbeitsfläche selber reduziert worden ist, wobei gleichzeitig die Anforderungen an die Präzision der Garnitur wesentlich erhöht worden sind.Such a loading of the working surface of the reel can also be carried out for a conventional card and would also bring the technological advantages to be described below. But it is relatively easy to implement where this work area has been reduced, at the same time the requirements for the precision of the clothing have been increased significantly.

Figur 20 zeigt nochmals einen Teil von der zylindrischen Fläche 64 des Tambours. Die Linien R1 stellen Radien vom Tambour dar. Dieser Tambour ist mit Nadeln 120 bestückt, die je einzeln gebildet sind und in einzelnen Sitzen (Löcher) im Mantel eingepresst bzw. geklebt und dabei festgehalten sind. Die Spitzen dieser Nadeln liegen möglichst nah an einer Mantelfläche Mt.FIG. 20 again shows a part of the cylindrical surface 64 of the drum. The lines R1 represent radii of the drum. This drum is equipped with needles 120, each of which is formed individually and is pressed or glued into individual seats (holes) in the jacket and is thereby held. The tips of these needles are as close as possible to a lateral surface Mt.

Wesentliche Einstellparameter für das Verhalten einer Garnitur in der Karde sind die Winkel der Flanken der Sägezähne gegenüber der Längsrichtung des Drahtes (Ref. R5, R6 und R4). Auf dem Tambour übersetzt sich jeder solche Parameter in einen Winkel der zutreffenden Flanke gegenüber einer Tangente (bzw. einem Radius) der Mantelfläche des Tambours, wobei alle Spitzen des Tambours in der Drehrichtung des Tambours gerichtet sind.The essential setting parameters for the behavior of a clothing in the card are the angles of the flanks of the saw teeth in relation to the longitudinal direction of the wire (Ref. R5, R6 and R4). On the drum, each such parameter translates into an angle of the appropriate flank with respect to a tangent (or a radius) of the surface of the drum, with all the tips of the drum directed in the direction of rotation of the drum.

Wenn eine Nadel als Arbeitselement der Tambourgarnitur betrachtet wird, ist der Winkel (der "Arbeitswinkel") seiner "Arbeitsflanke" gegenüber einem Radius (einer Tangente) des Tambours auch als wesentliches Parameter zu berücksichtigen. Wenn jede Nadel z.B. wie mit dem runden Querschnitt in Figur 20A gezeigt ist, ihrer ganzen Längsachse entlang rotationssymmetrisch gebildet wird, kann z.B. der Winkel e dieser Längsachse gegenüber dem Radius oder gegenüber der Tangente des Tambours als wesentlicher Parameter behandelt werden.If a needle is considered to be the working element of the drum set, the angle (the "working angle") of its "working flank" with respect to a radius (a tangent) of the drum must also be considered as an essential parameter. If each needle e.g. as shown with the round cross-section in Figure 20A, is formed rotationally symmetrical along its entire longitudinal axis, e.g. the angle e of this longitudinal axis with respect to the radius or with respect to the tangent of the drum are treated as an essential parameter.

Dies gilt nicht, wenn die Nadel nicht über ihrer ganzen Länge rotationssymmetrisch ist, sondern z.B. wie die Nadel in Figur 22 mit ihrer Spitze S an einer Flanke gebildet ist. In diesem Fall ist der Winkel zwischen der Arbeitsflanke AF und dem Radius R, (oder der Tangente) als Einstellparameter zu berücksichtigen. Die Spitze S kann sich an der Arbeitsflanke AF (Figur 21) oder an der sich der Arbeitsflanke diametrisch entgegengesetzter Flanke (nicht angedeutet) befinden.This does not apply if the needle is not rotationally symmetrical over its entire length, but, for example, like the needle in FIG. 22 with its tip S is formed on a flank. In this case, the angle between the working flank AF and the radius R, (or the tangent) must be taken into account as the setting parameter. The tip S can be on the working edge AF (Figure 21) or on the Working edge diametrically opposite edge (not indicated).

Wenn die Nadel nicht über ihrer ganzen Länge rotationssymmetrisch ist, könnten Probleme entstehen, wenn die Nadelfüsse kreisrund sind, da die Nadeln dann beim Einpressen falsch eingestellt werden könnten. Solche Nadeln könnten z.B. einen viereckigen Querschnitt (Figur 20B) oder ein dreieckiger Querschnitt (Figur 20C) aufweisen. Im letzten Fall kann die Arbeitsflanke AF abgerundet werden (Figur 20C) oder als Ebene gebildet werden (Figur 20B).If the needle is not rotationally symmetrical over its entire length, problems could arise if the needle feet are circular, since the needles could then be incorrectly adjusted when pressed in. Such needles could e.g. have a square cross-section (FIG. 20B) or a triangular cross-section (FIG. 20C). In the latter case, the working edge AF can be rounded off (FIG. 20C) or formed as a plane (FIG. 20B).

Die Nadeln sind vorzugsweise nicht direkt im Körper des Tambours eingesteckt,sondern z.B. in Trägerstäbe 122 (Figur 23), die nebeneinander an zylindrischer Fläche des Tambours befestigt sind und dadurch einen äusseren Mantel bilden. Die Stäbe 122 sind dann vorzugsweise einzeln bzw. gruppenweise austauschbar, da einzeln bzw. gruppenweise am Tambour befestigt. Vorzugsweise werden eine Gruppe von Stäben zu einem Segment durch Verbindungselemente zusammengefasst und die Segmente werden durch geeignete Verbindungen an Seitenflanschen des Tambours befestigt. Die Arbeitswinkel der Nadeln werden dann gegenüber den Oberflächen der Stäbe festgelegt.The needles are preferably not inserted directly into the body of the drum, but e.g. in support rods 122 (FIG. 23) which are fastened next to one another on the cylindrical surface of the reel and thereby form an outer jacket. The rods 122 are then preferably interchangeable individually or in groups because they are attached to the drum individually or in groups. A group of rods is preferably combined into a segment by connecting elements and the segments are attached to side flanges of the drum by suitable connections. The working angles of the needles are then determined in relation to the surfaces of the rods.

Eine geeignete Garnitur ist in unserer deutschen Patentanmeldung Nr. 3 914 543 vom 2. Mai 1989 gezeigt worden.A suitable set has been shown in our German patent application No. 3,914,543 dated May 2, 1989.

Die gleichen Stäbe 122 können auch als Deckelstäbe (Figur 21) und in stationäre Kardiersegmente (Figur 21A) benützt werden. In beiden Figuren ist eine Drehrichtung des Tambours (nicht gezeigt) im Uhrzeigersinn angenommen. Während aber die Nadeln im Tambour alle die gleichen Arbeitswinkel aufweisen müssen, gilt dies nicht unbedingt für die Deckelstäbe und stationären Kardiersegmente. Wie z.B. in unserer schweiz. Patentanmeldung Nr. 4348/89 gezeigt worden ist, kann es sich als vorteilhaft erweisen, die Arbeitswinkel der Garnitur der äusseren Arbeitselemente um den Tambour zu ändern. Es kann sich sogar als vorteilhaft erweisen, die Nadeln der Kardiersegmente mit einem "negativen" Arbeitswinkel (Figur 21A) zu versehen d.h. die Spitzen dieser Nadeln weisen in der Drehrichtung des Tambours hin. Figur 21A zeigt auch eine weitere Variante für die Form der Nadeln mit einer Verjüngung über die ganze Nadellänge (oder mindestens über ihre freie Länge d.h. den Teil ausserhalb des Trägerstabes). Die Deckelstäbe werden aber untereinander alle die gleichen Arbeitswinkel aufweisen und zwar einen "positiven" Winkel (Figur 21) d.h. die Nadelspitzen weisen gegen die Drehrichtung des Tambours hin.The same rods 122 can also be used as flat rods (FIG. 21) and in stationary carding segments (FIG. 21A). In both figures, a direction of rotation of the drum (not shown) is assumed to be clockwise. However, while the needles in the reel must all have the same working angles, this does not necessarily apply to the flat bars and stationary carding segments. For example in Switzerland. Patent application No. 4348/89 has been shown, it can prove advantageous to change the working angle of the clothing of the outer working elements to change the drum. It may even prove advantageous to provide the needles of the carding segments with a "negative" working angle (FIG. 21A), ie the tips of these needles point in the direction of rotation of the reel. FIG. 21A also shows a further variant for the shape of the needles with a taper over the entire length of the needle (or at least over its free length, ie the part outside the support rod). The flat bars will, however, all have the same working angles with one another, namely a "positive" angle (FIG. 21), ie the needle tips point against the direction of rotation of the drum.

Die Nadelstäbe sind vorzugsweise aus einem relativ leicht deformierbaren Material (z.B. Aluminium oder Messing) gebildet. Sie müssen zum Gebrauch an steife Stäbe befestigt werden. Diese können wie der Tambour aus Stahl (oder einem anderen Material höheren E-Moduls) gebildet werden.The needle bars are preferably made of a relatively easily deformable material (e.g. aluminum or brass). They must be attached to rigid rods for use. Like the drum, these can be made of steel (or another material with a higher modulus of elasticity).

Der Hauptvorteil der Nadeln als Garnitur des Tambours und der Deckelstäbe liegt in einer wesentlich längerer Standzeit als mit der heute gebräuchlichen Ganzstahlgarnitur erreichbar ist. Dieser Vorteil ist natürlich auch dann vorhanden, wenn die Nadelgarnitur in einer konventionellen Karde eingesetzt ist. Die Kombination der Nadelgarnitur mit einer Karde nach dieser Erfindung ist aber besonders vorteilhaft, weil durch die Erfindung die Arbeitsfläche des Tambours reduziert wird, was einerseits den Garnierungsaufwand reduziert und andererseits die Belastung dieser Garnierung pro Zeiteinheit (bei gleicher bzw. erhöhter Produktion der Maschine) erhöht.The main advantage of the needles as a set of the reel and the flat rods is that they have a much longer service life than can be achieved with the all-steel set currently in use. This advantage is of course also present when the needle set is used in a conventional card. The combination of the needle set with a card according to this invention is particularly advantageous because the invention reduces the working surface of the reel, which on the one hand reduces the amount of garnish and on the other hand increases the load on this garnish per unit of time (with the same or increased production of the machine) .

Präzisionprecision

Eine wesentliche Verbesserung der "Präzision" ist eine Aufgabe dieser Erfindung. Die "Präzision" bedeutet hier zweierlei:

  • einerseits, die Einhaltung einer vorgegebenen Einstellung über die ganze Arbeitsbreite (was eine effizientere Ausnutzung der Arbeitsfläche ermöglicht),
  • andererseits, engere Einstellungen (was eine intensivere Verarbeitung der Fasern pro Arbeitsflächeneinheit ermöglicht. (siehe Figur 2).
A significant improvement in "precision" is an object of this invention. The "precision" here means two things:
  • on the one hand, compliance with a specified setting across the entire working width (which enables more efficient use of the working area),
  • on the other hand, tighter settings (which enables more intensive processing of the fibers per work surface unit. (see FIG. 2).

Die engeren Einstellungen (Auswirkung 2) werden durch die verbesserte Einhaltung der Einstellungen (Auswirkung 1) ermöglicht.The tighter attitudes (impact 2) are made possible by the improved adherence to the attitudes (impact 1).

Die "Präzision" der Anordnung von Einzelteilen sind durch die folgenden Faktoren bestimmt:

  • die Formgenauigkeit der Teile selber (z.B. Deckelstab, Tambour), und
  • die Genauigkeit des Arbeitsspaltes dazwischen.
The "precision" of the arrangement of individual parts is determined by the following factors:
  • the shape accuracy of the parts themselves (eg flat bar, reel), and
  • the accuracy of the working gap in between.

Kurze bzw. kleinere Elemente können genauer hergestellt werden. Sie können auch genauer garniert werden, es können z.B. im Prinzip derartige Massnahmen getroffen werden, dass jede Nadel einzeln an der Mantelfläche Mt (Fig. 20) einstellbar ist.Short or smaller elements can be manufactured more precisely. They can also be garnished more precisely, e.g. in principle, such measures are taken that each needle can be set individually on the lateral surface Mt (FIG. 20).

Die Präzision ist aber nicht nur während der (statischen) Montage wichtig, sondern vielmehr während des (dynamischen) Betriebes. Die Herstellungpräzision muss dann im wesentlichen beibehalten werden, und zwar möglichst über der Lebensdauer der Maschine.Precision is not only important during (static) assembly, but rather during (dynamic) operation. The manufacturing precision must then essentially be maintained, if possible over the life of the machine.

Die kleinere Arbeitsbreite nach dieser Erfindung führt direkt zur Auswirkung I (bessere Einhaltung der Einstellungen) im Betrieb, weil sie eine Erhöhung der Steifigkeit aller Arbeitselemente der Karde ermöglicht. Die Reduktion des Tambourdurchmessers bringt sowohl kleinere thermische Ausdehnung als auch kleinere Ausdehnung unter Fliehkraft. Die Verkleinerung des Tambourdurchmessers und die kleinere Arbeitsbreite ergeben eine kompaktere Bauweise und eine Gewichtsreduktion. Diese führen zu einer Verbesserung des Gestells, welche eine viel genauere Vorbestimmung der gegenseitigen Positionierung der Walzenachsen ermöglicht. Die Verwendung eines spielfreien Lagers für den Tambour ergibt bessere Einhaltung der gewünschten Einstellungen über die Zeit.The smaller working width according to this invention leads directly to effect I (better adherence to the settings) in operation, because it enables the rigidity of all working elements of the card to be increased. The reduction of the drum diameter brings both smaller thermal Expansion as well as smaller expansion under centrifugal force. The reduction of the reel diameter and the smaller working width result in a more compact construction and a weight reduction. This leads to an improvement of the frame, which enables a much more precise predetermination of the mutual positioning of the roller axes. The use of a play-free bearing for the drum results in better compliance with the desired settings over time.

Die Verbesserungen in der Präzision ermöglichen eine wesentliche Erhöhung vom Durchsatz pro Arbeitsflächeneinheit. Dadurch ist die kleinere Arbeitsfläche des Tambours in der Lage, eine Zunahme der Produktion gegenüber der heutigen Karde zu unterstützen.The improvements in precision enable a significant increase in throughput per unit of work surface. As a result, the smaller working surface of the reel is able to support an increase in production compared to today's card.

Zusätzliche WirkungenAdditional effects

Die kleineren Dimensionen reduzieren den Platzbedarf. Gleichzeitig, bei Aufrechterhaltung bzw. Erhöhung der Produktion führen sie zu einer Verbesserung der Reinigungswirkung. Dies, zusammne mit erhöhter Effizienz der Ausnutzung von der Arbeitsfläche, ergibt wenigere Technologieelemente, was sowohl die Einstell- als auch die Wartungsarbeiten reduziert. Das Kardierverfahren wird dadurch übersichtlicher und leichter beherrschbar, was für die Automatisierung des Gesamtspinnverfahrens von Bedeutung ist. Die höhere Effizienz führt zu einer Reduktion des Energiebedarfes pro verarbeiteten Fasermenge.The smaller dimensions reduce the space requirement. At the same time, if production is maintained or increased, they lead to an improvement in the cleaning effect. This, together with increased efficiency of the utilization of the work surface, results in fewer technology elements, which reduces both the adjustment and the maintenance work. This makes the carding process clearer and easier to control, which is important for the automation of the overall spinning process. The higher efficiency leads to a reduction in the energy requirement per amount of fiber processed.

Alle diese Wirkungen führen gemeinsam zu einer wesentlichen Verbesserung der Produktivität der einzelnen Maschine.All of these effects together lead to a significant improvement in the productivity of the individual machine.

Claims (12)

Eine Karde mit mindestens einem Tambour, wobei eine zylindrische Fläche des Tambours mit einer Garnitur versehen ist, welche die Arbeitsbreite der Karde definiert, einem Speisesystem zum gleichmässigen Speisen des Tambours mit zu kardierenden Fasern über der ganzen Arbeitsbreite, ein Abnahmesystem zum gleichmässigen Doffern von kardierten Fasern über der ganzen Arbeitsbreite und einer Wanderdeckelanordnung zum gleichmäßigen sigen Kardieren von Fasern auf dem Tambour über der ganzen Arbeitsbreite, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsbreite weniger als 800 mm misst.A card with at least one reel, whereby a cylindrical surface of the reel is provided with a set which defines the working width of the card, a feeding system for evenly feeding the reel with fibers to be carded over the entire working width, a take-off system for evenly doffing carded fibers over the entire working width and a revolving cover arrangement for evenly carding fibers on the reel over the entire working width, characterized in that the working width measures less than 800 mm. Eine Karde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
nur ein Tambour vorhanden ist und das Speise- bzw. Abnahmesystem arbeitet unmittelbar mit diesem Tambour zusammen.A card according to claim 1, characterized in that
there is only one reel and the feed or take-off system works directly with this reel. Eine Karde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Arbeitsbreite zwischen 400 mm und 600 mm misst.A card according to claim 1 or 2, characterized in that
measures the working width between 400 mm and 600 mm. Eine Karde nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Tambourdurchmesser zwischen 400 mm und 600 mm misst.A card according to claim 1, 2 or 3, characterized in that
the reel diameter measures between 400 mm and 600 mm. Eine Karde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Durchmesser des Briseurs zwischen 90 mm und 150 mm misst.A card according to one of the preceding claims, characterized in that
the diameter of the breeze measures between 90 mm and 150 mm. Eine Karde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Durchmesser des Abnehmers zwischen 200 mm und 300 mm misst.A card according to one of the preceding claims, characterized in that
the diameter of the customer measures between 200 mm and 300 mm. Eine Karde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Tambour aus Stahl gebildet wird.A card according to one of the preceding claims, characterized in that
the drum is made of steel. Eine Karde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Tambour, Abnehmer und Briseur durch zwei Seitenwände, je aus einem Stück, getragen werden.A card according to one of the preceding claims, characterized in that
the drum, customer and breeze are carried by two side walls, each made of one piece. Eine Karde nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Tambour im Gestell durch spielfreie Lager getragen wird.A card according to one of the preceding claims, characterized in that
the drum in the frame is carried by play-free bearings. Eine Karde nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Garnitur aus einzelnen in einem Träger festgehaltenen Spitzen gebildet ist.A card according to one of claims 1 to 9, characterized in that
the set is formed from individual tips held in a carrier. Eine Karde nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die Spitzen als Nadeln gebildet sind.A card according to claim 10, characterized in that
the tips are formed as needles. Eine Karde nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Träger als ein sich über der ganzen Arbeitsbreite erstreckenden Stab gebildet ist.A card according to claim 10 or 11, characterized in that
at least one carrier is formed as a rod extending over the entire working width.
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