EP1178136A1

EP1178136A1 - Vorrichtung zum Einstellen des Arbeitsspaltes zwischen den Spitzen von Deckelgarnituren und den Spitzen der Trommelgarnitur einer Karde

Info

Publication number: EP1178136A1
Application number: EP01116736A
Authority: EP
Inventors: Olivier Wüst; Renè Schmid; Christoph Stäheli; Götz Theodor Dr. Gresser; Christian Sauter; Jürg Faas
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2002-02-06
Also published as: DE10037710A1; US20020069486A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des Arbeitsspaltes zwischen den Spitzen von Deckelgarnituren und den Spitzen der Trommelgarnitur einer Karde, wobei die mit Garnituren versehenen Deckelstäbe über einen Teilbereich des Trommelumfangs auf beiden Seiten der Karde auf jeweiligen, konvex gebogenen Gleitführungen geführt werden, deren Gleitflächen in bezug auf die Trommelachse radial verstellbar sind. Jede Gleitführung weist eine sandwichartige Ausbildung auf, mit einer radial inneren Abstützung, die auch in einzelne Stützbereiche unterteilt werden kann, und in einen radial äusseren, kontinuierlichen Flexbogen unterteilt ist, wobei zwischen dem Flexbogen und der radial inneren Abstützung ein Kernbereich vorliegt, der mit einem oder mehreren Verstellelementen ausgeführt ist. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des Arbeitsspaltes zwischen den Spitzen von Deckelgarnituren und den Spitzen der Trommelgarnitur einer Karde, wobei die mit Garnituren versehenen Deckelstäbe über einen Teilbereich des Trommelumfangs auf beiden Seiten der Karde auf jeweiligen, konvex gebogenen Gleitführungen geführt werden, deren Gleitflächen in bezug auf die Trommeldrehachse radial verstellbar sind.

Vorrichtungen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.

Beispielsweise beschreibt die alte US-Patentschrift 528007 vom 23.10.1894 eine Wanderdeckelkarde, bei der die mit Deckelgarnituren versehenen Deckelstäbe an ihren Enden an jeweiligen endlosen Ketten befestigt sind und mittels dieser endlosen Ketten über an beiden Seiten der Karde vorgesehenen Gleitführungen gezogen werden, so dass die Garniturspitzen relativ zu den Garniturspitzen der Trommel und in einem konstanten Abstand von diesem über einen Teilbereich des Umfanges der Trommel bewegt werden und hierdurch die erwünschte Kardierarbeit leisten. Nach der Bewegung entlang der Gleitführungen werden die Deckelstäbe um ein Kettenradpaar umgelenkt und zurückgeführt zu einem weiteren Kettenrad, das auch als Umlenkstelle dient, und gelangen auf diese Weise erneut auf die Gleitführungen, so dass sie wieder mit den Garniturspitzen der Trommel die erwünschte Kardierarbeit leisten können. Somit gelangen die Deckelstäbe immer wieder auf die Gleitführung und leisten wiederholt Kardierarbeit mit der Trommel.

An den Enden der Deckelstäbe sind sogenannte Deckelköpfe vorhanden, die Gleitflächen aufweisen, die auf den jeweiligen Gleitführungen an den beiden Seiten der Karde gleiten. Diese Gleitflächen bestimmen mit den Gleitflächen der Gleitführungen den Abstand zwischen den Spitzen der Deckelgarnituren und den Spitzen der Trommelgarnituren. Dieser Abstand muss bei der Herstellung der Karde und bei Neugarnierung der Karde genau eingestellt werden, wobei man heutzutage Kardierabstände, d.h. Abstände zwischen den Spitzen der Deckelgarnituren und der Trommelgarnitur im Bereich von etwa 0,2 mm anstrebt. Nur dann ist eine hochwertige Kardierarbeit bei hoher Produktion der Karde möglich.

Bei der Einstellung dieses Kardierspaltes wird die Gleitführung bei der Karde nach der US-PS 528007 gegenüber der Trommeldrehachse radial verstellt, um den erwünschten Kardierabstand einzuhalten. Zu diesem Zweck sind die Gleitführungen als sogenannte Flexbögen ausgebildet, die in der US-Patentschrift an drei verschiedenen Stellen mittels Verstellstäben an den Seitenrahmen des Kardengestells angebracht sind. Durch Verstellung der jeweils als Gewindestange mit Links- und Rechtsgewinde ausgebildeten Verstellstäbe können die drei Punkte, an denen die Verstellstäbe an den Flexbogen angreifen, jeweils gegenüber dem Kardengestell und daher der Trommelachse radial verstellt werden, wobei zu verstehen ist, dass durch die radiale Verstellung an drei umfangsmässig verteilten Punkten die Krümmung der Flexbögen, d.h. der Gleitführungen, geringfügig verändert wird, d.h. eine Biegung der Flexbögen erfolgt.

Nach Einstellung des Kardierabstandes entlang der Gleitführungen kann die Karde in Betrieb genommen werden. Im Laufe der Zeit erfolgt eine Abnutzung der Spitzen der Deckelgarnituren und der Trommelgarnitur, so dass sich der Kardierabstand in unerwünschter Weise vergrössert. Um diese Vergrösserung des Kardierabstandes entgegenzuwirken, können auch bei der alten US-Patentschrift 528007 alle Verstellstäbe gemeinsam verstellt werden, um den Kardierabstand auf den ursprünglich vorgesehenen Wert zurückzuführen.

Zu diesem Zweck werden die Verstellstäbe an ihren dem Flexbogen abgewandten Enden nicht unmittelbar auf die Seitenrahmen des Kardengestells befestigt, sondern an jeweiligen Armen von Winkelhebeln, die drehbar an den Seitenrahmen des Kardengestells montiert sind. Die anderen Arme der jeweiligen Winkelhebel sind miteinander und mit einem Stellrad über jeweilige Verbindungsstangen verbunden, so dass durch Drehung des Stellrades eine gemeinsame Verstellung der Winkelhebel und damit über die Verstellstäbe der jeweiligen Angriffspunkte der Verstellstäbe an den Flexbögen erfolgt.

Hieraus sieht man, dass die Grundeinstellung durch die Verstellstäbe für jeden Abstützpunkt des Flexbogens unabhängig von den anderen Abstützpunkten möglich ist und dass danach eine gemeinsame Verstellung aller Abstützpunkte des Flexbogens vorgenommen werden kann, so dass die Kardierspalten gleichmässig entlang des Flexbogens verstellt werden, wobei, wie bereits erwähnt, die Flexbögen zur Anpassung an die geänderte Krümmung geringfügig gebogen werden.

Eine Änderung der Einstellung der Flexbögen ist nicht nur bei Abnutzung der Deckelgarnituren bzw. der Trommelgarnituren erforderlich, sondern auch nach Schleifen der Trommelgarnitur bzw. der Deckelgarnituren.

Es ist nämlich bekannt, eine Schleifeinrichtung auf eine Karde zu montieren und, nach Unterbrechung der Kardierarbeit, während der Lebensdauer der Garnituren diese beispielsweise zweimal oder dreimal zu schleifen, um die Garniturspitzen sowohl der Trommelgarnitur als auch der Deckelstäbegarnituren eine scharfe Form zu geben, die für eine bessere Qualität der Kardierarbeit sorgt.

Auch ist es aus verschiedenen Patentschriften, beispielsweise der EP-A-0 565 486 bekannt, eine Schleifeinrichtung in eine Karde einzubauen, die wesentlich häufiger und während des Produktionsbetriebs der Karde benutzt wird, um sicherzustellen, dass die jeweiligen Garnituren scharf bleiben. Diese letztere Möglichkeit hat den grossen Vorteil, dass zum Schleifen der Trommel- und Deckelgarnituren die Karde nicht gestoppt werden muss, so dass die Produktion nicht beeinträchtigt wird. Darüber hinaus wird sichergestellt, dass die Garnituren stets eine optimale Schärfe aufweisen und somit stets ein Kardenband mit gleichmässigen und hochwertigen Eigenschaften produziert wird, was der anschliessenden Garnherstellung zugute kommt. Weiterhin führt ein solches Schleifsystem dazu, dass die Garnituren insgesamt eine längere Lebensdauer aufweisen.

Unabhängig davon, ob die Garnituren nur wenige Male während ihrer Lebensdauer mit jeweils grösserem Materialabtrag oder häufiger mit jeweils weniger Materialabtrag geschliffen werden, führen solche Schleifvorgänge zu Änderungen des Kardierabstandes, wobei die Möglichkeit der radialen Verstellung der Flexbögen es gestattet, den Kardierabstand stets richtig einzustellen.

Verschiedene weitere Vorschläge wurden gemacht, wie man eine radiale Verstellung der Flexbögen erreichen kann.

Beispielsweise wurde von der Firma SACM in etwa 1975 eine Karde angeboten, bei der das Einstellen der Deckel auf jeder Seite der Maschine von einem einzigen Punkt aus mittels zwei aneinander liegenden und gegeneinander verschiebbaren Spiralen erfolgt.

Bei dieser Konstruktion weist die äussere Spirale auf jeder Seite der Karde die Form eines langgestreckten, gekrümmten Keils mit kleinem Keilwinkel auf, dessen radial äussere Fläche die Gleitführung bildet und dessen radial innere Fläche auf der radial äusseren Fläche der jeweiligen inneren Spirale gleitet. Auch die Innenspiralen weisen jeweils die Form eines langgestreckten, gekrümmten Keils auf, sind aber zusätzlich auf der radial inneren Seite mit Zähnen versehen und können somit mittels eines Zahnradpaares gedreht werden, so dass durch die Zusammenarbeit der radial äusseren Fläche der inneren Spirale mit den jeweiligen radial inneren Flächen der äusseren Spiralen die Gleitführungen auf beiden Seiten der Karde gleichzeitig verstellt werden können. Hierdurch können sich sämtliche Deckel gleichzeitig der Trommel der Karde nähern bzw. von derselben entfernt werden. Auch war es bekannt bei dieser Anordnung, die Trommel gegenüber der Achse der gekrümmten Gleitführung leicht zu versetzen, um der Deckelkette einen "Eintritt" zu verschaffen, d.h. der Kardierabstand in dem Bereich, wo sich die Deckelstäbe am Anfang des Kardierweges der Trommel nähern, etwas grösser einzustellen, als am Ende des Kardierweges, wenn sie die Trommel verlassen, um anschliessend an den Anfang des Kardierweges zurückgeführt zu werden.

Der gleiche Vorschlag wurde auch neu gemacht in der DE 196 51 894 A1. Auch die DE 29 48 825 A1 ist im Zusammenhang mit der Verstellung der Flexbögen einer Karde von grossem Interesse. Dort wird nämlich erkannt, dass der Kardierabstand sich im Betrieb ändern kann und zwar sowohl aufgrund von Dehnungen, die durch Fliehkraft verursacht werden, als auch aufgrund von thermischen Dehnungen, die bei Aufwärmung oder Abkühlung der Karde eintreten.

Solch Dehnungen, d.h. aufgrund von Fliehkraft oder thermischen Ursachen, sind, wie in der DE-A 29 48 825 näher erläutert, vor allem bei Inbetriebnahme oder Abschaltung der Karde problematisch. Wie dort erläutert ist, führt die Tendenz zur Erhöhung der Produktionsrate von Karden einerseits dazu, dass die Drehzahl der Verarbeitungselemente erhöht wird und andererseits, dass die Dimensionen der Maschinenzylinder grösser werden, und zwar sowohl der Durchmesser als auch die Arbeitsbreite. Durch die erhöhten Drehzahlen und die vergrösserten Dimensionen kann eine unerwünschte Deformation der Zylinder, d.h. ihre durch die Fliehkraft bewirkte Ausbauchung, erfolgen, die allmählich zunimmt.

Es wird dort auch erläutert, dass ein weiterer, mit der Steigerung der Produktionsrate und somit der Kardierungsarbeit direkt zusammenhängende Einfluss in der Tendenz zu sehen ist, den Luftaustausch zwischen den Zylindern und der Umgebung zur Verhinderung von Staubemissionen weitgehend zu unterdrücken, wodurch die natürliche Kühlung der Arbeitselemente erschwert wird.

In der DE-A 29 48 825 wird zum Ausdruck gebracht, dass die Temperatur der beteiligten Zylinder im Laufe der Betriebszeit zunimmt, bis eine Gleichgewichtstemperatur erreicht wird, wobei diese Temperaturerhöhung eine Änderung der Dimensionen der Zylinder und insbesondere eine Vergrösserung der Durchmesser der Trommel bewirkt. Sowohl der Einfluss der Fliehkraft als auch der Einfluss des Temperaturanstiegs wirken sich nicht sofort beim Inbetriebsetzen der Maschine aus, sondern erst nach einer gewissen Zeitverzögerung, die, was den Einfluss der Fliehkraft betrifft, mindestens so lange wie die Beschleunigungszeit der beteiligten Elemente, bei der Karde z.B. des Tambours, ist.

Der Einfluss des Temperaturanstieges, bis eine Gleichgewichtstemperatur erreicht ist, dauert erfahrungsgemäss über viele längere Betriebszeiträume an, welche mehrere Stunden betragen können.

Um hier Abhilfe zu schaffen, wird in der DE-A 29 48 825 ein Verfahren zur Steuerung der Arbeitsverhältnisse zwischen zwei mit einer Spitzengarnitur ausgerüsteten Arbeitselementen, beispielsweise die Trommel und die Wanderdeckel einer Wanderdeckalkarde, beschrieben, bei dem eine mit den Dimensionen der Trommel in einem direkten Zusammenhang stehenden Grösse kontinuierlich oder zeitlich erfasst und der Kardierabstand durch eine geeignete Regelung in Abhängigkeit von der erfassten Grösse auf einem bestimmten Wert gehalten wird.

Bei der dort gezeigten konkreten Lösung werden zur Verstellung der Flexbögen, d.h. der Gleitführungen, beheizbare Metallstäbe verwendet, die entweder mittels eines durch eine Wärmezufuhrvorrichtung aufheizbaren Fluids oder einer elektrischer Heizung aufgewärmt und daher zu einer thermischen Ausdehnung veranlasst werden. Da die Temperatursteuerung eine relativ genaue Einstellung der Längen der jeweiligen Metallstäbe ermöglicht, kann die dort beschriebene Einrichtung mit einer hohen Genauigkeit arbeiten.

Auch sind verschiedene andere Vorschläge bekannt für die radiale Verstellung der Flexbögen einer Karde. Beispielsweise zeigt die US-PS 5,625,924 eine Karde mit verschiedenen Möglichkeiten zur radialen Verstellung der Gleitführung, unter anderem beschreibt diese Schrift die Anwendung von steuerbaren Aktuatoren, die extra angesteuert werden, um die Arbeitselemente periodisch neu einzustellen und die Änderung des Kardierspaltes aufgrund der Abnutzung der Garnituren oder nach einem Schleifvorgang auszugleichen. Dabei wird zum Ausdruck gebracht, dass der steuerbare Aktuator im Zusammenhang mit einem eingebauten Schleifsystem verwendet und gesteuert werden kann. Es werden verschiedene Ausführungen des Aktuators angegeben. Beispielsweise wird die Anwendung von Servomotoren oder piezoelektrischen Translatoren für die Durchführung der Verstellung erwähnt. Es wird auch gezeigt, wie eine Exzenteranordnung von einem steuerbaren Antriebsmechanismus verwendbar ist, um eine feinfühlige Verstellung durchzuführen.

Im übrigen ist aus der WO-Schrift 93/07314 ein Verstellsystem bekannt, mit mehreren Verstelleinrichtungen, die an jeweiligen Stellen entlang der Gleitführung angeordnet sind und die sich zwischen der Gleitführung und einem festen Bezugspunkt erstrecken, wobei jede Verstelleinrichtung auch einen Sperrmodus aufweist, bei dem eine verstellbare Klemmeinrichtung wirksam ist, um eine einmal erreichte Einstellung durch Klemmung beizubehalten.

Trotz der Vielzahl der bereits gemachten Vorschläge sind diese in der Praxis schwierig und aufwendig zu realisieren bzw. teuer herzustellen.

Das Ausmass der Verstellbewegungen an den einzelnen Verstellpunkten des Flexbogens ist nämlich relativ klein, wobei eine Gesamtverstellung von mehr als drei bis vier Millimeter selten erforderlich ist, und eine Verstellung in Schritten von etwa 0,01 mm angestrebt wird. Aufgrund solcher kleinen Schritte ist ohne weiteres einzusehen, dass bereits kleine Spielräume in mechanischen Gelenken und dergleichen die Genauigkeit der Verstellung in Frage stellen. Auch bei thermischen Dehnungen, die doch einen gewissen Steuerungsaufwand erfordern, können durch totes Spiel beeinträchtigt werden, zumal die Einstellung mal eine Bewegung radial nach aussen und mal eine Bewegung radial nach innen erfordert. Es tritt das Problem auf, dass Temperaturmessungen an sich indirekte Messungen sind und sich direkte Messungen des Kardierabstandes bisher als relativ ungenau erwiesen haben.

Auch bei verstellbaren Keilsystemen sind die Herstellungskosten relativ hoch, zumal enge Toleranzen über einen weiten Bereich eingehalten werden müssen.

Auch wurde von der Anmelderin festgestellt, dass die verwendeten Materialien für die Gleitführung häufig eine Hysterese aufweisen, so dass die Wege beim Zustellen und Wegstellen nicht dieselben sind und die Genauigkeit der Verstellung auch aus diesem Grund leidet. Auch sind bei manchen Konstruktionen die Reibungskräfte, die auftreten, so gross, dass die Rückstellkräfte, die aufgrund der Spannung des Flexbogens entstehen, zu klein sind, um eine ordentliche Rückstellung präzise sicherzustellen.

Bei manchen Materialien tritt schon bei geringeren Spannungen eine plastische Verformung auf, die ebenfalls zu einer Ungenauigkeit der Verstellung führt. Auch die Vorspannungen, die bei der Bearbeitung des Flexbogens verwendet werden, können eine störende Auswirkung auf die Genauigkeit der Einstellung haben.

Wenn Fenster im Flexbogen vorhanden sind, die für die Deckeleinstellung nützlich sind, können diese den konstanten Verlauf des Kardierspaltes in unerwünschter Weise stören.

Es ist also bekannt, die Flexbögen bzw. Gleitführungen für die Deckelstäbe einer Karde aus verschiedenen Gründen radial zu verstellen, nämlich:

zum Neueinstellen des Kardierspaltes bei der Herstellung der Karde oder nach einem erneuten Garnieren der Karde, wobei eine jeweilige radiale Verstellung an den verschiedenen Verstellpunkten erforderlich ist, um den Kardierabstand entlang der Gleitführung an allen Punkten einstellen zu können,
um eine radiale Verstellung der Gleitführungen zu bewirken, um Abnutzungserscheinungen der Garnituren entgegenzuwirken und den Kardierabstand konstant zu halten, wobei hier eine gleichmässige Verstellung an den jeweiligen Verstellpunkten gewünscht ist, da von einer gleichmässigen Abnutzung auszugehen ist und der einmal richtig eingestellte Kardierabstand nur gleichmässig nachgestellt werden muss,
um eine radiale Verstellung der Gleitführungen herbeizuführen, um die Änderung des Kardierabstandes nach dem Schleifen der Garnituren entgegenzuwirken, wobei auch hier nur eine gleichmässige Nachstellung erforderlich ist,
um eine radiale Verstellung der Flexbögen vorzunehmen, um die Änderung des Kardierabstandes aufgrund von Fliehkraft bzw. thermischen Dehnungen entgegenzuwirken, wobei auch diese Einstellung als gleichmässige Einstellung zu verstehen ist.

Bei allen bisherigen Vorschlägen erfolgt letztendlich eine Verbiegung der Gleitführungen, um die erforderliche Anpassung des Kardierspaltes zu erreichen, so dass die Gleitführung als flexibles Teil zu betrachten ist, auch wenn sie teilweise eine sehr hohe Steifigkeit aufweist.

Um die Verstellung zu bewirken, werden die einzelnen Verstelleinrichtungen auf vergleichsweise starre Konstruktionen abgestützt, wie die Seitenrahmen des Kardengestells oder an sogenannten Fixbögen, die im Prinzip auch ein Bestandteil der Seitenrahmen des Kardengestells bilden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzusehen, die unter den erwähnten Nachteilen nicht oder nur in geringerem Ausmass leidet, preisgünstig herzustellen ist und eine genaue Einstellung des Kardierspaltes über den wirksamen Bereich der insgesamt vorhandenen Verstellung ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, wobei jede Gleitführung eine sandwichartige Ausbildung aufweist, mit einer radial inneren Abstützung, die auch in einzelne Stützbereiche unterteilt werden kann, und in einen radial äusseren, kontinuierlichen Flexbogen unterteilt ist, wobei zwischen dem Flexbogen und der radial inneren Abstützung ein Kernbereich vorliegt, der mit einem oder mehreren Verstellelementen ausgeführt ist.

Hierdurch können auf jeder Seite der Karde die radial innere Abstützung oder die dort vorhandenen, diskreten Stützbereiche starr ausgebildet und starr mit dem jeweiligen Seitenteil der Karde verbunden werden. Dadurch, dass der radial aussen liegende Flexbogen über im Kernbereich der sandwichartig angeordneten Verstellelemente abgestützt ist, besteht eine räumlich sehr nah an der radial inneren Abstützung positionierte Anordnung, wodurch die Genauigkeit der von der Gleitführung gebildeten oder getragenen Gleitfläche massgeblich durch die Genauigkeit der radial inneren Abstützung beeinflusst ist. Dadurch, dass sich der Kernbereich der Anordnung zumindest im wesentlichen entlang des gesamten Flexbogens erstreckt, wird der Flexbogen an einer Vielzahl von Stützpunkten abgestützt bzw. vollflächig am Kernbereich abgestützt, so dass eine sehr genaue Verstellung eines relativ flexiblen Flexbogens erfolgen kann, ohne dass grosse Verformungen des Flexbogens aufgrund von nur lokal an diskreten Stellungen einwirkenden Kräften zu befürchten ist.

Insgesamt weist die Vorrichtung eine relativ geringe radiale Bauhöhe auf, was Gewicht spart und die Zugänglichkeit für etwaige Messungen oder Einstellarbeiten an der Karde erhöht.

In einem konkreten Beispiel ist das Verstellelement als Piezoelement ausgebildet, das beispielsweise die Form eines sich über zumindest im wesentlichen die gesamten Länge des Flexbogens erstreckenden Piezoelement aufweisen kann, das zur Erzeugung der erforderlichen Verstellbewegungen mehrlagig ausgebildet ist.

Zwar ist mit einer derartigen Anordnung eine relativ beschränkte radiale Verstellbarkeit erreichbar, dies kann aber durchaus ausreichen, insbesondere dann, wenn diese radiale Verstellbarkeit nicht für die Grundeinstellung des Kardierspaltes, sondern für die Feineinstellung zur Anpassung an sich im Betrieb gleichmässig ändernde Kardierabstände verwendet werden soll. Auch stellt eine solche Anordnung sicher, dass die Änderung des Kardierspaltes entlang des gesamten Kardierspaltes gleich bleibt.

Statt ein sich entlang des gesamten Führungsbogens erstreckendes Piezoelement zu verwenden, können auch mehrere, nebeneinander angeordnete, getrennt oder gemeinsam ansteuerbare Piezoelemente verwendet werden, die beispielsweise in Form von bekannten Piezotranslatoren vorliegen.

Alternativ hierzu könnten piezoelektrische Verstelleinrichtungen verwendet werden, so wie sie in der deutschen Patentanmeldung 198 33 782,5 beschrieben sind.

Das Verstellelement kann auch gemäss einer weiteren Ausführungsform als pneumatisch betätigbares Element realisiert werden, beispielsweise in Form eines mit Luftdruck dehnbaren Kissenelements, das sich je nach beaufschlagenden Luftdruck elastisch ausdehnt und bei Herabsetzung des beaufschlagenden Luftdruckes wieder zusammengeht. Das pneumatisch betätigbare Element kann zumindest teilweise durch die radial innere Abstützung und den Flexbogen selbst gebildet sein, wenn beispielsweise in einem der beiden Elemente eine längliche Nut eingefräst ist, in die ein Federelement des jeweiligen anderen Teils hineinragt und so eine Luftkammer bildet, die an den Enden verschlossen sein soll.

Eine weitere Alternative für das Verstellelement besteht darin, dieses als Wärmeausdehnungselement auszubilden, beispielsweise in Form eines gewellten, beheizbaren Blechstreifens, der an den Enden festgelegt ist, so dass eine gleichmässige thermische Dehnung des wellenförmigen Elements in Längsrichtung zu einer entsprechenden Vergrösserung der radialen Höhe der Wellen führt und daher zu einer radialen Verstellung des Flexbogens. Bei Abkühlung des gewellten Blechstreifens aufgrund der Drosselung oder Abschaltung der Wärmezufuhr schrumpft dieser in der Länge und die radiale Höhe wird kleiner.

Eine Möglichkeit der Ausbildung eines solchen Wärmeausdehnungselements besteht darin, dieses als einen Bimetallstreifen auszubilden, wobei auch hier eine gewellte Form zur Anwendung gelangen kann. Aufgrund der Ausbildung als Bimetallstreifens dürften noch ausgeprägtere radiale Verstellungen möglich sein. Auch können einzelnen blattfederartige Bimetallelemente zwischen der radial inneren Abstützung und dem Flexbogen eingesetzt werden.

Eine weitere Möglichkeit der Realisierung des Verstellelements besteht darin, dieses als elektromagnetisch betätigbares Element auszubilden.

Die Verstellelemente können auch als Federelemente ausgebildet werden und beispielsweise aus mehreren, einzelnen kleinen Blattfedern bestehen. Solche Federelemente würden dazu tendieren, den Flexbogen von der radial inneren Abstützung wegzuschieben, wobei es dann notwendig ist, um den Abstand zwischen diesen beiden Teilen und daher den Kardierabstand einzustellen, Kräfte auf den Flexbogen auszuüben, die variabel sind und hierdurch den Grad der Kompression der Federn bestimmen. Eine Möglichkeit, diese Kräfte zu erzeugen, besteht darin, die Spannung im Antriebsriemen bzw. in der Antriebskette der Deckelstäbe zu verändern, da durch Änderung dieser Spannung die sich ergebenden, in radialer Richtung wirkenden Kräfte auf die Deckelstäbe und daher auf die Flexbögen einstellbar sind. Eine andere Möglichkeit würde darin bestehen, Kolben-in-Zylinder-Anordnungen vorzusehen, die radial nach innen wirkende Kräfte auf den Flexbogen ausüben. Eine besonders günstige Federanordnung ergibt sich, wenn das Federelement aus einer Polyurethan-Feder besteht, die sich als Streifenelement entlang der radial inneren Seite des Flexbogens erstreckt und sich zwischen diesem und der radial inneren Abstützung befindet. Eine solche Feder kann mit einer hohen inneren Dämpfung ausgebildet werden, so dass Schwingungen unterbunden werden können. Im übrigen könnten Dämpfungselemente, wie beispielsweise Reibungsdämpfer, vorgesehen werden, die verhindern, dass der Flexbogen ins Schwingen gerät.

Beispielsweise könnte die radial innere Abstützung mit Seitenwangen versehen werden, die auf Seitenwangen des Flexbogens gleiten, wobei ein Reibungsbelag zwischen den Seitenwangen und dem Flexbogen zu Dämpfungszwecken vorgesehen sein kann.

Wenn mehrere Verstellelemente über die Länge des Flexbogens vorhanden sind, können diese gemeinsam oder unabhängig voneinander ansteuerbar sein.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind den Ansprüchen und der weiteren Beschreibung zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die zeigt:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Karde,
Fig. 2: eine Seitenansicht der Karde der Fig. 1 im Bereich des Wanderdeckels zur näheren Erläuterung der Grundkonstruktion,
Fig. 3: einen schematischen Querschnitt im Bereich des Wanderdeckels einer Karde an der Schnittebene III-III der Fig. 2 gesehen, wobei die Darstellungen der Figuren 1, 2 und 3 in unterschiedlichen Massstäben gezeigt sind,
Fig. 4: eine schematische Seitenansicht einer Gleitführung für eine Karde nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5: eine Schnittzeichnung an der Schnittebene V-V der Fig. 4,
Fig. 6: eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Gleitführung ähnlich der der Fig. 4, jedoch in abgewandelter Form,
Fig. 7: eine weitere Seitenansicht einer erfindungsgemässen Gleitführung ähnlich der der Fig. 6, jedoch in Form einer weiteren Abwandlung,
Fig. 8: eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform einer Gleitführung für eine Karde,
Fig. 9: eine perspektivische Darstellung eines der Verstellelemente bei der Ausführungsform gemäss Fig. 8,
Fig. 10: einen schematischen Querschnitt an der Schnittebene X-X der Fig. 9,
Fig. 11: eine schematische Seitenansicht einer noch weiteren erfindungsgemässen Ausführung einer Gleitführung einer Karde,
Fig. 12: einen Querschnitt entsprechend der Schnittebene XII-XII der Fig. 11,
Fig. 13: eine Querschnittzeichnung entsprechend der Schnittebene XIII-XIII der Fig. 11,
Fig. 14: eine schematische Seitenansicht einer noch weiteren möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gleitführung,
Fig. 15: eine vergrösserte Darstellung eines Bereiches eines in der Fig. 14 dargestellten Verstellelements in Form eines Bimetallstreifens,
Fig. 16: eine schematische Seitenansicht ähnlich der Fig. 14, jedoch von einer weiteren abgewandelten Ausführungsform mit einzelnen Verstellelementen jeweils in Form eines Bimetallstreifens,
Fig. 17: eine schematische Darstellung eines einzelnen Bimetallstreifens,
Fig. 18: eine schematische Seitenansicht einer noch weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform einer Gleitführung mit als Blattfeder realisierten Federelementen,
Fig. 19: eine Darstellung eines einzelnen Federelements der Gleitführung gemäss Fig. 18,
Fig. 20: eine schematische Seitenansicht einer Gleitführung einer Karde ähnlich der der Fig. 18, jedoch unter Anwendung von Schraubendruckfedern als Federelementen,
Fig. 21: eine weitere schematische Seitenansicht einer Gleitführung einer Karde, die mit einer länglichen Polyurethanfeder ausgestattet ist,
Fig. 22: einen Querschnitt durch die Gleitführung der Fig. 21 an der Schnittebene XXII-XXII gesehen,
Fig. 23: eine weitere schematische Seitenansicht einer erfindungsgemässen Gleitführung einer Karde mit einem elektromagnetischen Aktuator,
Fig. 24: einen Querschnitt entsprechend der Schnittebene XXIV-XXIV der Fig. 23, und
Fig. 25: eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Gleitführung, die entsprechend einer magnetischen Schwebebahn ausgelegt ist.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine an sich bekannte Wanderdeckelkarde 10, beispielsweise die Karde C50 der Anmelderin in schematischer Darstellung.

Das zu kardierende Fasermaterial, das aus Naturfasern oder synthetischen Fasern oder Mischungen derselben bestehen kann, wird in Form von aufgelösten und gereinigten Flocken in den Füllschacht 12 eingespeist, von einem Briseur oder Vorreisser 14 als Wattenvorlage übernommen, einem Tambour bzw. einer Trommel 16 übergeben und von einem Wanderdeckelsatz 18 parallelisiert, der über Umlenkrollen 20, 22, 24, 26 gegenläufig zur Drehrichtung 28 des Tambours 16 angetrieben ist.

Fasern aus dem auf dem Tambour 16 befindlichen Faservlies werden dann von einer Abnehmewalze 30 abgenommen und in an sich bekannter Weise in einer aus verschiedenen Walzen bestehenden Auslaufpartie 32 zu einem Kardenband 34 gebildet. Dieses Kardenband 34 wird dann von einer Bandablage 36 in einer Transportkanne 38 in zykloidischer Art abgelegt.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen die Karde der Fig. 1 im Bereich der Wanderdeckelkette in einem grösseren Massstab und in weiterem Detail. Darstellungshalber werden nur einzelne Deckelstäbe 40 gezeigt, die alle aus einem als Hohlprofil ausgebildeten Tragkörper 42, der die Deckelgarnitur 44 trägt, und zwei Endköpfen 46 bestehen, die an jeweiligen Enden des hohlprofilartigen Tragkörpers angebracht sind, beispielsweise so, dass sie in die Enden des Hohlprofils eingesetzt und durch einen Quetschvorgang, der in der EP-A-627 507 im Detail beschrieben ist, formschlüssig mit dem Hohlprofil verbunden werden.

Die konkrete bevorzugte Ausbildung der Deckelköpfe 46 und der diese antreibende Antriebsriemen 48 ist in der EP-A-753 610 beschrieben, wobei der Riemen insbesondere nach Fig. 4 dieser Schrift ausgebildet sein kann.

Der Riemen 48 ist auf einer Seite, nämlich auf der inneren Seite in Fig. 2, mit Zähnen 48A ausgestattet, die mit Zähnen 48B auf den Zahnrädern 20 und 26 in Eingriff gelangen, wobei der Darstellung halber nur wenige Zähne 48A und 48B gezeigt sind, es sich jedoch versteht, dass die gesamte Innenseite des Riemens 48 mit Zähnen 48A und der gesamte Umfang der Zahnräder 20 und 26 mit entsprechenden Zähnen 48B versehen ist. Auf der Aussenseite des Riemens 48 befinden sich weitere, balkenartige Zähne oder Balken 49, die paarweise angeordnet sind, wobei auch hier der Klarstellung halber nur einzelne Paare 49 gezeigt sind und jedes Zahnpaar 49 in einer entsprechenden Ausnehmung 41 eines jeweiligen Deckelkopfes eingreift, wie in der EP-A-0 753 610 näher beschrieben ist.

Man sieht aus Fig. 2, dass die endlosen Antriebsriemen, von denen nur der eine auf der einen Seite der Karde hier dargestellt ist, die Deckelstäbe 40 von einer Einlaufstelle 50 auf der rechten Seite der Zeichnung über einen Kardierweg entlang einer Gleitführung 52, die einen Flexbogen 54 umfasst, bis zu einer Auslaufstelle 56 ziehen und dass die Deckelstäbe 40 anschliessend um das den gezeigten Antriebsriemen antreibende Zahnrad 20 umgelenkt und zu der Einlaufstelle 50 wieder zurückgeführt werden, wobei der Antriebsriemen unmittelbar vor der Einlaufstelle 50 um das weitere Zahnrad 26 umgelenkt wird und zwischen den beiden Zahnrädern 20, 26 von zwei weiteren Stützrädern 22, 24 und einer Abstützung 58 abgestützt werden.

Es versteht sich, dass eine Anordnung wie in Fig. 2 gezeigt sich auch auf der anderen Seite der Karde in an sich bekannter Weise befindet, wobei die angetriebenen Zahnräder 20 durch eine gemeinsame Welle 60 von einem entsprechenden Motor angetrieben werden, wodurch die beiden Zahnräder 20 und daher die beiden Zahnriemen 48 mit den daran über die Zahnpaare 49 befestigten Deckelstäbe 40 synchron umlaufen, so dass die Längsachsen der Deckelstäbe 40 sich stets parallel zu der Antriebsachse 62 der Trommel 16 erstrecken. Diese parallele Lage wird bei der Bewegung mit der Deckelkette stets beibehalten. Es versteht sich ausserdem, dass im Betrieb Deckelstäbe 40 über die gesamte Länge der Antriebsriemen 48 gleichmässig verteilt angeordnet sind.

Wie in der EP-A-753 610 näher beschrieben wird, liegen die Gleitflächen 64 der Deckelköpfe 46 im Bereich des Flexbogens 54 in gleitender Berührung mit dieser und zwar einerseits aufgrund ihres Eigengewichts und andererseits aufgrund der Riemenspannung, welche im Bereich jedes Deckelkopfes ein radial nach innen gerichtete Kraft erzeugt. Mit anderen Worten werden sie einerseits aufgrund ihres Eigengewichtes und andererseits an die Gleitführung 52, d.h. an die Gleitflächen 66 des Flexbogens 54, durch die Spannung in den Antriebsriemen 48 angedrückt. Hierdurch wird die erforderliche Kardierabstand A (Fig. 3)zwischen den Deckel- garnituren 44 und der Trommelgarnitur 68 sichergestellt. Aufgrund des formschlüssigen Eingreifens der Balkenpaare 49 der Antriebsriemen 48 in die entsprechenden Öffnungen 41 der Deckelköpfe und aufgrund des synchronisierten Umlaufs der Antriebsriemen 48 auf beiden Seiten der Karde werden die Deckelstäbe 40 synchronisiert über die beiden Flexbögen 54 bewegt, wobei die Längsachsen der Deckelstäbe 40 stets parallel zur Trommelachse geführt sind.

Der formschlüssige Eingriff zwischen den Antriebsriemen 48 und den Deckelköpfen 46 überträgt die Zugkräfte der Antriebsriemen 48 auf die Deckelstäbe 40, so dass diese eben entlang des Kardierweges zwischen der Einlaufstelle 50 und der Auslaufstelle 56 bewegt werden.

Eine Besonderheit des Vorschlages nach der EP-A-753 610 liegt darin, dass im Bereich der Umlenkung die Balken der Balkenpaare 49 der Antriebsriemen 48 dazu neigen, auseinander zu spreizen und die Deckelköpfe 46 so festhalten, dass diese um die Zahnräder 20, 26 umgelenkt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Deckelstäbe 40 verlorengehen und ohne dass zusätzliche Führungen in diesen Bereichen notwendig sind.

Auf der oberen Seite des Wanderdeckels 18 liegen aber die Deckelstäbe 40 lose auf den oberen Trummen der Antriebsriemen; sie können somit leicht vom Antriebsriemen 48 gelöst werden, wenn sie beispielsweise besonders gesäubert oder ausgetauscht werden sollen. Die Schwerkraft sorgt dafür, dass die Deckelstäbe 40 in diesem Bereich sich nicht auf unerwünschter Weise von den Antriebsriemen 48 trennen.

Wie aus der Schnittzeichnung der Fig. 3 ersichtlich ist, sorgen die Flexbögen 54 der Gleitführungen 52 dafür, den Kardierbstand A zwischen den Deckelgarnituren 44 und der Trommelgarnitur 68 festzulegen, die der Darstellung halber nur abschnittsweise in Fig. 3 gezeigt sind, wobei die Gleitführungen in diesem Beispiel mit einem jeweiligen eingelassenen, bandförmigen Führungselement 70 aus Kunststoff ausgestattet sind, das die Gleitfläche für die Deckelköpfe bildet, wie in der DE-A-39 07 396 oder in der EP-A-0 620 296 näher beschrieben ist. Grundsätzlich kann ein solches eingelassenes Element oder eingelassene, in Abschnitte unterteilte Elemente bei allen nachfolgend näher beschriebenen Ausführungen gemäss der vorliegenden Erfindung zur Bildung der eigentlichen Gleitfläche 66 für die Deckelköpfe 46 verwendet werden. Es kann aber auch auf ein solches Element verzichtet werden, insbesondere wenn der Deckelkopf mit einem Gleitschuh bzw. Gleitbelag versehen ist, der auf die üblicherweise aus Metall bestehende Gleitführung gleitet.

Aus Fig. 3 ist auch ersichtlich, dass jede Gleitführung 52 auch eine radial innere Abstützung 72 aufweist, die häufig Fixbogen genannt wird, wobei jede radial innere Abstützung 72 fest mit dem jeweils zugeordneten Seitenrahmen 74 der Karde verbunden ist oder integral mit diesem ausgebildet ist, beispielsweise in Form eines jeweiligen Gussteils. Die Seitenrahmen 74 der Karde tragen ausserdem die Drehachse 62 der Trommel (in Fig. 3 nicht gezeigt) und bilden auch eine radiale Führung für die Flexbögen 54 (nicht gezeigt).

Zwischen jeder radial inneren Abstützung 72 und den dieser zugeordneten Flexbögen 54 befinden sich - wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich - in diesem Beispiel fünf in der Länge verstellbare Einrichtungen 76, die beispielsweise aus einem inneren, mit Aussengewinde versehenen Teil 78 und einem äusseren, als Gewindehülse mit innerem Gewinde ausgebildeten Teil 80 bestehen. Durch Drehung des inneren Teils 78 gegenüber dem äusseren Teil 80 kann die Länge der jeweiligen Einstelleinrichtung 76 jeweils eingestellt werden und somit eine radiale Verstellung des Flexbogens 54 im Bereich der jeweiligen Abstützstelle vorgenommen werden. Hierdurch kann die Krümmung der jeweiligen flexiblen Flexbögen 54 an die Krümmung der Trommel angepasst werden und die radiale Stelle der Gleitfläche 66 der jeweiligen Flexbögen 54 so eingestellt werden, dass der Kardierabstand A über die gesamte Länge des Kardierweges und über die gesamte Breite der Trommel konstant bleibt oder - falls erwünscht - den erwünschten Verlauf entlang des Kardierweges aufweist.

Bezugnehmend auf die Fig. 4 und 5 wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Gleitführung 100 gezeigt. Diese weist eine sandwichartige Ausbildung auf mit einer radial inneren Abstützung 102 und einem radial äusseren kontinuierlichen Flexbogen 104, wobei zwischen dem Flexbogen und der radial inneren Abstützung ein Kernbereich 106 vorliegt, der mit einem Verstellelement 108 in Form einer piezoelektrischen Verstelleinrichtung ausgeführt ist. Das Bezugszeichen 62 deutet auch hier auf die Drehachse der Trommel hin. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass die Gleitführung 100 zumindest im wesentlichen konzentrisch zur Drehachse der Trommel 62 verläuft, wobei die Winkelerstreckung der Gleitführung 100 etwa 100° beträgt.

Es kann sich bei der radial inneren Abstützung 102 entweder um ein Teil handeln, das entsprechend der radial inneren Abstützung 72 der Fig. 2 und 3 fest mit den Seitenrahmen der Karde befestigt ist, wobei diese Ausbildung dann voraussetzt, dass die radiale äussere Oberfläche 110 der radial inneren Abstützung 100 bereits konzentrisch zur Drehachse der Trommel ausgerichtet ist, oder die gewünschte Ausrichtung gegenüber der Drehachse der Trommel aufweist. Das piezoelektrische Verstellelement 108 dient dann der Feineinstellung der Gleitfläche 112 des Flexbogens 104, an der die Deckelköpfe gleiten, in dem Sinne, dass bei Änderungen des Kardierabstandes A aufgrund von Fliehkraft und/oder thermischen Dehnungen und/oder Abnutzung und/oder Schleifvorgängen eine Steuerung bzw. eine Regelung 114 das Verstellelement 108 so ansteuert, dass die Gleitfläche 112 des Flexbogens um den gleichen Betrag um die gesamte Länge des Flexbogens radial verstellt wird.

Bei der Gleitfläche 112 kann es sich um längliche Streifen oder Abschnitte eines Elements, wie bisher im Zusammenhang mit dem Bezugszeichen 66 und in der EP-A-0 620 296 beschrieben, handeln

Wenn die Steuerung 114 als Regelung ausgebildet ist, wird mittels einer entsprechenden, an sich bekannten Sensorik (nicht gezeigt) der Kardierabstand A regelmässig oder kontinuierlich gemessen und das Verstellelement 108 so angesteuert, dass der gemessene Istwert des Kardierabstandes A stets an einen vorgegebenen Sollwert gehalten wird. Statt dessen kann die Steuerung 114 von einer übergeordneten Steuerung, beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, Steuerbefehle erhalten, die aufgrund von Erfahrungswerten eine radiale Verstellung der Gleitfläche 112 ermöglicht, so dass der Kardierabstand stets den gewünschten Sollwert aufweist.

Beispielsweise ist es möglich, das Hochlauf- bzw. Auslaufverhalten einer Karde so zu berücksichtigen, dass die eintretenden, zeitabhängigen, durch Fliehkraft und thermische Dehnung bedingten Änderungen des Kardierabstandes, die der übergeordneten Steuerung aufgrund von Messungen oder historischen Werten bekannt sind, ausgeregelt werden. Dies kann dadurch erfolgen, dass entsprechende, zeitabhängige Sollwerte für den Kardierabstand von der übergeordneten Steuerung an die Steuerung 114 geliefert werden, so dass die Steuerung durch radiale Verstellung der Gleitfläche 112 die sonst eintretenden Änderungen des Kardierabstandes ausregelt. Sowohl die durch Fliehkraft bedingten Dehnungen als auch die thermisch bedingten Dehnungen führen zu einer Verkleinerung des Kardierabstandes, so dass die Gleitflächen 112 radial nach aussen verstellt werden müssen, um den Kardierabstand auf den Nennabstand zurückzuführen.

Ebenso ist es möglich, Erfahrungswerte für die Abnutzung der Deckelgarnituren 44 und der Trommelgarnitur 68 zu berücksichtigen und eine radiale Verstellung der Gleitfläche 112 so vorzunehmen, dass der Kardierabstand A trotz Abnutzung der Garnituren zumindest im wesentlichen konstant bleibt.

Es ist weiterhin möglich, die Auswirkung von Schleifvorgängen auf den Kardierabstand zu erfassen und eine entsprechende Verstellung der radial äusseren Gleitfläche 112 über die Steuerung 114 zeitangepasst vorzunehmen, so dass der Kardierabstand A stets den gewünschten Sollwert aufweist. Sowohl Abnutzung der Garnituren als auch Schleifvorgänge führen zu einer Erhöhung des Kardierabstandes, so dass hier eine radial nach innen gerichtete Verstellung der Gleitflächen 112 erforderlich ist, um die eintretende Vergrösserung des Kardierabstandes auszugleichen und diesen zumindest im wesentlichen konstant zu halten. Ansätze für eine zeitabhängige Steuerung eines Aktuators für die radiale Verstellung eines Flexbogens sind der EP-A-0 787 841 zu entnehmen. Beim vorliegenden Beispiel handelt es sich bei dem Verstellelement 108 um eine in radialer Richtung wenig Platz beanspruchende Piezoverstelleinrichtung.

Genauer gesagt, wie aus Fig. 5 hervorgeht, besteht diese Piezoverstelleinrichtung 108 aus einer Vielzahl von streifenförmigen, übereinander gelegten Elementen, die jeweils mit Elektroden versehen sind, die bei Anbringung von geeigneten Steuerspannungen eine entsprechende Vergrösserung oder Verkleinerung der radialen Dicken der Streifen verursacht. Die entsprechenden Spannungen werden von der Steuerung 114 an die piezoelektrischen Streifen mittels Leitungen 111, 113 angelegt, die in Fig. 4 schematisch angedeutet sind.

Da die radiale Dickenänderung eines solchen piezoelektrischen Streifens relativ beschränkt ist, müssen mehrere solche Streifen zur Anwendung gelangen, um einen vernünftigen Verstellbereich abzudecken. Der Verstellbereich der über die Lebensdauer einer Karde benötigt wird um die insgesamt notwendigen Feineinstellungen durchzuführen beträgt maximal etwa 0.2 bis 0.3 mm

Da die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Anordnung hauptsächlich der Feinjustierung des Flexbogens 104 dient, muss - wie bereits erwähnt wurde - entweder davon ausgegangen werden können, dass die radial äussere Fläche 110 der radial inneren Abstützung 102 aufgrund entsprechender Bearbeitung die gewünschte Position in bezug auf die Drehachse der Trommel bzw. des Umlaufkreises der Garniturspitzen 68 der Trommel 16 aufweist. Oder die radial innere Abstützung 100 muss selbst radial verstellbar sein, wofür beispielsweise eine Anordnung gemäss Fig. 2 und 3 verwendet werden könnte. Das heisst, die radial innere Abstützung 102 könnte selbst als eine Art Flexbogen realisiert werden und über radiale Verstelleinrichtungen wie 76 in Fig. 2 und 3 von einem Fixbogen 72 aus verstellt werden, um die ursprüngliche Einstellung des Kardierabstandes bei Herstellung der Karde oder bei Neugarnierung derselben (nachfolgend die Grundeinstellung genannt) zu erreichen. Um diese Grundeinstellung durchzuführen benötigt man einen Stellweg von bis zu 2 mm.

Da eine solche radiale Verstellung der radial inneren Abstützung 102 eine nicht unerhebliche Verbiegung dieses Teils bedeutet, kann es sinnvoll sein - wie in Fig. 7 gezeigt - die radial innere Abstützung in einzelne, radial innere Abstützelemente zu unterteilen, die dann jeweils für sich in radialer Richtung an den Seitenrahmen 74 der Karde verstellt werden können und anschliessend an diesen befestigt werden, wie nachfolgend näher erläutert wird.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, die im Prinzip der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 sehr ähnlich ist, nur werden hier anstelle eines länglichen, piezoelektrischen Verstellelements 108 mehrere einzelne piezoelektrische Verstellelemente 116 verwendet, wobei in der Darstellung der Fig. 6 acht solche Verstellelemente gezeigt sind. Es können jedoch auch deutlich mehr solcher piezoelektrischen Verstellelemente sein. Auch hier kommt eine radial innere Abstützung 102 und ein radial äusserer Flexbogen 104 zur Anwendung, wobei die piezoelektrischen Verstellelemente 116 den Kernbereich bilden und einzelne piezoelektrische Verstellelemente 116 einen Abstand 118 voneinander aufweisen.

In diesem Beispiel und in allen nachfolgenden Beispielen werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet. Es versteht sich, dass die bisherige Beschreibung für die einzelnen Teile auch bei den weiteren Ausführungsformen gilt, es sei denn, etwas Gegenteiliges wird gesagt.

Dementsprechend deutet auch hier das Kästchen 114 auf eine Steuerung oder Regelung hin, die mit einer Gleichstromenergiequelle 115 (hier schematisch in Form einer Batterie gezeigt) ausgestattet ist und entweder Messwerte für den Kardierabstand A von einer entsprechenden Messeinrichtung oder Steuerbefehle von einer übergeordneten Steuerung - wie bisher beschrieben - erhält.

Da es sich bei den piezoelektrischen Verstellelementen 116 um getrennte Elemente handelt, müssen diese alle parallel angesteuert werden, wenn eine radiale Verstellung der radial äusseren Gleitfläche 112 des Flexbogens 104 angestrebt wird. Somit gehen von der Steuerung 114 aus Steuerleitungen 111 und 113 an die jeweiligen piezoelektrischen Verstellelemente.

Bei den piezoelektrischen Verstellelementen 116 kann es sich um einfache Stapel aus mehreren piezoelektrischen Elementen handeln, wobei jeder Stapel dann im Prinzip das gleiche Ausdehnungsverhalten hat wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5. Oder es kann sich um besondere piezoelektrische Translatoren handeln, die für einen grösseren Verstellbereich ausgelegt sind.

Eine Möglichkeit, eine solche piezoelektrische Verstelleinrichtung zu realisieren ist in der DE-A-198 33 782 gezeigt und beschrieben, dort in Form einer Antriebsanordnung für einen Schreibkopf. Mit der dort gezeigten Anordnung können von einem kompakten piezoelektrischen Antriebselement unter Anwendung entsprechender Hebel Verstellungen im Bereich von bis zu 2 mm ohne weiteres erreicht werden, was für die Einstellung des Kardierabstandes A ausreichen dürfte, und zwar nicht nur im Sinne der Feineinstellung, sondern auch im Sinne der Ausgangseinstellung bei der Herstellung oder bei der Neugarnierung einer Karde. Da bei einem piezoelektrischen Element die eintretende Dimensionsänderung proportional zur angelegten Spannung ist, kann über die Höhe der angelegten Spannung das Ausmass der radialen Verstellung festgelegt werden.

Es ist auch möglich, einen Teil der piezoelektrischen Antriebsanordnung gemäss der DE-A-198 33 782 zu nehmen, beispielsweise wenn solche Anordnungen nur für die Feineinstellung verwendet werden. Beispielsweise könnte die piezoelektrische Antriebsanordnung auf die piezoelektrischen Elemente mit dem Joch oder auf die piezoelektrischen Elemente mit dem Joch und mit den elastischen Streifen beschränkt werden, so dass nur die erste Vergrösserungsstufe oder die erste und zweite Vergrösserungsstufe zur Anwendung gelangen.

Wenn die Verstellelemente nicht nur für die Feineinstellung, sondern auch für die Grundeinstellung benutzt werden, so ist es erforderlich, die piezoelektrischen Elemente einzeln anzusteuern, damit unterschiedliche radiale Verstellungen an den jeweiligen Stellen entlang des Flexbogens 104 vorgenommen werden können. Werden die einzelnen piezoelektrischen Verstellelemente 116 nur für die Feineinstellung benutzt, können sie gemeinsam angesteuert werden, so dass eine gleichmässige radiale Verstellung des Flexbogens an den verschiedenen Angriffsstellen der piezoelektrischen Verstellelemente 116 erfolgt.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung, die der Anordnung gemäss Fig. 6 sehr ähnlich ist, wobei der Übersicht halber die Steuereinrichtung 114 mit einer Energiequelle 115 und Leitungen 111 und 113 weggelassen ist. Der Unterschied zur Ausführung gemäss Fig. 6 besteht im Prinzip darin, dass die radial innere Abstützung 102 hier nicht als kontinuierliches Element ausgebildet ist, sondern in einzelne Abschnitte 102A unterteilt ist, wobei in der gezeigten Variante ein piezoelektrisches Verstellelement 116 jedem Abschnitt 102A der radial inneren Abstützung zugeordnet ist. Es können aber auch mehrere piezoelektrische Verstellelemente 116 jedem Abschnitt 102A zugeordnet werden, falls dies vom Konstrukteur aus irgendeinem Grund gewünscht wird.

Die einzelnen Abstützelemente 102A können Bestandteile der Seitenrahmen 74 einer Karde sein, oder sie können entsprechend den Doppelpfeilen 120 radial verstellbar auf dem jeweils zugeordneten Seitenrahmen 74 der Karde geführt werden und beispielsweise mittels Klemmschrauben 122 nach erfolgter Verstellung auf den Seitenrahmen 74 festgeklemmt werden. Dies bedeutet, dass bei der Herstellung der Karde oder bei Neugarnierung eine Verstellung in Richtung des Doppelpfeils 120, beispielsweise durch eine Einrichtung wie 76 in Fig. 2 und 3, vorgenommen werden kann. Diese Ersteinstellung kann mittels der Klemmschrauben 122 festgelegt werden. Die weitere Verstellung zur Feinjustierung des Flexbogens 104 wird dann von den piezoelektrischen Elementen 116 vorgenommen.

Fig. 8 zeigt eine alternative erfindungsgemässe Ausbildung einer Gleitführung 100, auch hier mit einer radial inneren Abstützung 102 und einem radial äusseren Gleitbogen 104. Der Kernbereich 106 ist in diesem Beispiel mit Verstellelementen ausgeführt, die als jeweilige Kissenelemente 124 ausgebildet sind, die mit jeweiligem, gegenseitigen Abstand 119 voneinander im Kernbereich 106 angeordnet sind.

Bei dieser Ausführungsform kommen sieben Kissenelemente zur Anwendung. Es können aber auch mehr oder weniger sein. Ein einzelnes Kissenelement ist in den Figuren 9 und 10 gezeigt. Jedes Element besteht aus oberen und unteren Schalenteilen 126, 128, die in ihren Randbereichen 130 ringsum aneinander verschweisst sind und die einen Hohlraum 132 gemeinsam definieren. Dieser Hohlraum 132 ist über eine Rohrleitung 134 an einer Druckquelle anschliessbar, wobei über eine entsprechende Steuerung 114 das in der Kammer 132 herrschende Druckniveau bei jedem Kissen einzeln oder gemeinsam einstellbar ist.

Durch Erhöhung des inneren Druckes in der Kammer 132 dehnt sich dieses Kissenelement 124 aus und führt somit zu einer radial nach aussen gerichteten Verstellung des Flexbogens 104 und damit zu einer entsprechenden Änderung des Kardierabstandes A. Wird der Druck in der Kammer 132 herabgesetzt, führt das Federverhalten der für die Schalen 126, 128 verwendeten Bleches bzw. Materials zu einer Verkleinerung der Höhe des jeweiligen Kissens, so dass eine radial nach innen gerichtete Verstellung des Flexbogens 104 eintritt.

Es können entweder Luftdruck oder hydraulischer Druck zur Anwendung gelangen. Auch hier kann die Steuerung 114 im Sinne einer Regelung ausgelegt werden und den Kardierabstand aufgrund von gemessenen Istwerten auf einen vorgegebenen Sollwert bzw. Sollwertverlauf hin regeln, oder sie kann so ausgelegt werden, dass sie von einer übergeordneten Steuerung entsprechende Befehle empfängt und der Kardierabstand A an die jeweils herrschenden Gegebenheiten anpasst, d.h. an die durch Fliehkraft bedingte und thermisch bedingte Änderungen des Kardierabstandes sowie Änderungen des Kardierabstandes aufgrund von Abnutzung im Lauf der Zeit und aufgrund von Schleifvorgängen auf den jeweils gewünschten Wert einstellt. Das heisst, die Kissenelemente können für die Feineinstellung verwendet werden.

Da mit solchen Kissenelementen eine radiale Verstellung im Bereich von einigen Millimetern durchaus erreichbar ist, können Sie aber auch für die Ersteinstellung verwendet werden, wozu sie einzeln angesteuert werden müssen.

Auch hier kann die radial innere Abstützung 102 in Form von Abschnitten 102A gemäss Fig. 7 realisiert werden. Es können dann die einzelnen Abschnitte 102A gegebenenfalls entsprechend der Ausführung gemäss Fig. 7 radial verstellbar ausgelegt werden. Anstelle von kissenartigen Verstellelementen können auch Kolben-in-Zylinder-Anordnungen zur Anwendung gelangen.

Bei der erfindungsgemässen Ausführungsform gemäss Fig. 11 bis 13 handelt es sich ebenfalls um eine mittels eines Druckfluids, d.h. Druckluft oder hydraulische Flüssigkeit, verstellbare Einrichtung. Bei dieser Ausführungsform hat der Flexbogen 104 im Querschnitt eine T-förmige Gestalt, die aus Fig. 12 ohne weiteres ersichtlich ist. Die radial innere Abstützung 102 weist dagegen eine U-förmige Gestalt auf und hat somit eine radial nach aussen offene, U-förmige Nut 136, in die das Federelement 138 des Flexbogens hineinragt.

Zwischen dem unteren Ende 140 des Federelementes 138 und dem Boden 142 der U-förmigen Nut 136 befindet sich eine im Querschnitt rechteckige Kammer 144, in der sich ein Schlauch 146 befindet. Auf den Seitenwangen der im Querschnitt U-förmigen, radial inneren Abstützung befinden sich Reibungsbeläge 148 und 150, die an den entsprechenden Seitenflächen des Federelementes 138 anliegen und dort eine Reibungskraft erzeugen, die Schwingungen des Flexbogens 104 gegenüber der radial inneren Abstützung 102 vermeiden lassen.

Durch Erhöhung bzw. Herabsetzung des Druckes in der Kammer 144, die über eine Leitung 134 gemäss Fig. 9 erfolgen kann, kann der Flexbogen 104 in der radialen Richtung weg von der radial inneren Abstützung 102 bzw. auf die radial innere Abstützung zu bewegt werden.

Man sieht in Fig. 12, dass der Schlauch 146 an allen vier Seiten eingeschlossen ist, wodurch dieser auch bei der Einwirkung eines höheren inneren Druckes gut abgestützt ist und somit nicht platzen kann. Um die durch die U-förmige Nut 136 und das untere Ende 140 des Federelementes 138 gebildete Kammer an den Enden abzuschliessen und sicherzustellen, dass der Schlauch 146 auch hier abgestützt ist und daher nicht platzen kann, sind in Fig. 13 an den Enden des im Querschnitt T-förmigen Flexbogens 104 Platten 152 angebracht, die in tiefer ausgeführte Bereiche 154 der Nut 136 verschiebbar geführt sind. Das heisst, dass die Enden des Schlauches 146 an jeweilige Platten 152 anstossen und somit auch in diesem Bereich abgestützt sind.

Auch bei dieser Ausführungsform kann der in der Kammer 144 herrschende Druck durch eine Steuerung 114 gesteuert werden, wobei eine Erhöhung des Innendruckes in der Kammer 144, d.h. im Schlauch 146, zu einer radial nach aussen gerichteten Verschiebung des Flexbogens 104 führt. Eine Herabsetzung des Innendruckes aufgrund der Kräfte, die von den Deckelköpfen ausgehen (Eigengewicht der Deckelstäbe plus Kraftkomponente aufgrund der in den Antriebsriemen 48 herrschenden Spannung), führt zu einer radial nach innen gerichteten Verschiebung des Flexbogens.

Da der Druck in der Kammer 144 an allen Punkten entlang des Flexbogens 104 gleich ist, müssen Massnahmen getroffen werden, um die gewünschte gleichmässige Verbiegung des Flexbogens 104 zu erreichen, so dass dessen Gleitfläche 112 stets kreisförmig bleibt.

Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, liegt darin, die radiale Abmessung des Flexbogens 104 entlang des Flexbogens 104 zu variieren, damit unter den herrschenden Kräften diese so verformt, dass die Gleitfläche 112 stets konzentrisch zur Drehachse 62 verläuft.

Eine andere Möglichkeit (hier nicht gezeigt) besteht darin, einzelne Schlauchabschnitte entlang des Führungsbogens 104 zu verteilen und diese getrennt anzusteuern. Bei der getrennten Ansteuerung besteht ausserdem die Möglichkeit, die einzelnen Schlauchabschnitte so zu benutzen, dass die Grundeinstellung bei Herstellung der Karde oder bei Neugarnierung hierdurch erreicht wird und daraufhin die Schlauchabschnitte so anzusteuern, dass die Feineinstellung zum Ausgleich von durch Fliehkraft bedingten Verformungen, thermische Dehnungen, Abnutzung oder Schleifvorgängen verwendet wird.

Da der Ausgleich von durch Fliehkraft bedingten Verformungen und thermischen Ausdehnungen im Regelfall eine radial nach aussen gerichtete Bewegung des Flexbogens erfordert, während die Kompensation von Abnutzung bzw. Herabsetzung der Höhe der Garnituren aufgrund von Schleifvorgängen eine radial nach innen gerichtete Bewegung des Flexbogens 104 erfordert, soll sichergestellt werden, dass die Ausgangsposition des Flexbogens derart ist, dass Bewegungen in beiden Richtungen möglich sind (diese Überlegung gilt für alle Ausführungsformen). Das heisst, in der Ausgangsposition muss bereits ein gewisser Druck in der Druckkammer 144 herrschen.

Fig. 14 und Fig. 15 zeigen eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gleitführung 100. Bei dieser Ausführungsform befindet sich zwischen dem Flexbogen 104 und der radial inneren Abstützung 102 im Kernbereich 106 ein Verstellelement 160 in Form eines wellenförmig gebogenen Bimetallstreifens mit Heizelement. Ein Abschnitt dieses Bimetallstreifens 160 ist in einem grösseren Massstab in Fig. 15 gezeigt. Wie aus dieser Zeichnung ersichtlich ist, sind - wie üblich bei einem Bimetallstreifen - zwei Metallstreifen 162 und 164 unterschiedlicher thermischer Ausdehnung aneinander an der Grenzfläche 166 befestigt. Der Bimetallstreifen liegt im Kernbereich 106 mit seinen Enden an jeweiligen Anschlägen 168 und 170 an, so dass bei Erhöhung der Temperatur des Bimetallstreifens dieser nicht in der Länge wachsen kann, sondern die radiale Amplitude der Wellenform nimmt zu. Dadurch wird der Flexbogen 104 radial verstellt, und zwar bei einer Temperaturerhöhung in Richtung radial weg von der radial inneren Abstützung 102, und bei Temperaturherabsetzung in der radial nach innen gerichteten Richtung auf die radial inneren Abstützung 102 zu. Bei dieser Ausführungsform ist nur eine gleichförmige radiale Verstellung des Flexbogens entlang seines gesamten Umfanges möglich, so dass diese Ausführungsform sich nur für die Feineinstellung des Kardierabstandes eignet. Allerdings kann auch hier die radial inneren Abstützung 102 selbst radial verschiebbar und/oder verformbar und/oder in Segmente unterteilt werden, um die Grundeinstellung bei der Herstellung der Karde oder bei Neugarnierung zu ermöglichen.

Da - wie schon erwähnt - der Ausgleich von durch Fliehkraft und Aufwärmung bedingten Änderungen des Kardierspaltes eine Bewegung radial nach aussen erfordern, während der Ausgleich von Abnutzung der Garnituren bzw. Erhöhung des Kardierabstandes aufgrund von Schleifvorgängen eine radial nach innen gerichtete Bewegung des Flexbogens erfodern, soll der Bimetallstreifen bereits im Ausgangszustand erwärmt sein, so dass radiale Verstellungen in beiden Richtungen möglich sind.

Die Temperatursteuerung des Bimetallstreifens erfolgt vorzugsweise über ein längliches Widerstandselement 171, das sich entlang der gesamten Länge des Bimetallstreifens 160 erstreckt. Durch die Leitungen 111 und 113 wird ein Strom durch das Widerstandselement 172 von der Steuerung 114 geschickt, die hier entweder mit einer Gleichspannungsenergiequelle oder - wie gezeigt - mit einer Wechselstromquelle 115A betrieben wird. Das Bezugszeichen 174 deutet auf einen Temperaturfühler hin, der über eine Leitung 176 mit der Steuerung 14 gekoppelt ist und den Istwert für die jeweilige Temperatur des Bimetallstreifens liefert. Die Steuerung 114 kann demnach als Regelung ausgebildet werden und so arbeiten, dass der Bimetallstreifen eine Isttemperatur aufweist, die einer vorgegebenen Solltemperatur oder einem Solltemperaturverlauf entspricht, wobei die Solltemperatur bzw. der Solltemperaturverlauf mit der gewünschten Einstellung des Kardierabstandes korreliert.

Fig. 16 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, die im Prinzip der Ausführungsform gemäss Fig. 14 und Fig. 15 sehr ähnlich ist. Hier werden lediglich anstelle eines länglichen, gewellten Bimetallstreifens einzelne, blattfederartige Bimetallstreifenelemente 160A benutzt, wovon es in der hier dargestellten Ausführungsform insgesamt acht gibt, wobei andere Zahlen von Bimetallelementen, d.h. mehr oder weniger, ohne weiteres möglich sind.

Wie in Fig. 17 dargestellt, weist jedes Bimetallelement eine eigene Steuerung 114 auf, so dass die Bimetallstreifen einzeln angesteuert werden können. Bei dieser Ausführungsform, wie auch bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 14 und 15, kann die radial inneren Abstützung 102 ohne weiteres segmentartig ausgebildet werden, entsprechend der Ausführungsform der Fig. 7. Die Grundeinstellung kann durch Verstellung der entsprechenden Segmente 102A erreicht werden.

Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 15 und 16 können die Bimetallelemente verwendet werden, um sowohl die Grundeinstellung als auch die Feineinstellung des Kardierabstandes zu realisieren, da mit solchen Bimetallstreifen die erforderliche Bewegungsamplitude realisierbar ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist es erforderlich, die Bimetallstreifen im Ausgangszustand bei einer Temperatur zu betreiben, die oberhalb der Umgebungstemperatur liegt, damit radiale Verstellungen der Gleitfläche 112 des Flexbogens 104 sowohl radial nach innen als auch radial nach aussen möglich sind, was durch Herabsetzung bzw. Erhöhung der Temperatur der jeweiligen Blechstreifen möglich ist.

Fig. 18 zeigt eine erfindungsgemässe Gleitführung 100, die auf den ersten Blick der Gleitführung der Fig. 16 sehr ähnlich ist. Nur handelt es sich hier bei den blattfederartigen Elementen 180 nicht um Bimetallstreifen, sondern um einfache Blattfedern, wie aus Fig. 19 hervorgeht. Die radiale Einstellung bei dieser Ausführungsform erfolgt lediglich über die Spannung der Antriebsriemen 48. Sollen nämlich die Gleitflächen 112 der Flexbögen 104 radial nach aussen verstellt werden, wird die Spannung der Antriebsbänder herabgesetzt und diese üben dann über die Deckelköpfe 46 kleinere Kräfte auf die Gleitflächen 112 aus, so dass sich die Blattfederelemente 180 ausdehnen können und die gewünschte Bewegung der Gleitflächen 112 radial nach aussen erfolgt. Sollte dagegen die Position der Gleitflächen 112 radial nach innen verstellt werden, so wird die Spannung der Antriebsriemen erhöht, beispielsweise durch Bremsen der Drehachse 182 des Zahnrades 26 gemäss Fig. 2 (ggf. mit Erhöhung des Drehmoments auf der Achse 60 des Zahnrades 20), wodurch die in radialer Richtung wirkenden Kräfte, die von den Deckelköpfen auf den Flexbogen 104 ausgeübt werden, sich erhöhen und die gewünschte Verstellung der Gleitfläche 112 radial nach innen erfolgt.

Fig. 20 zeigt eine mögliche, abgewandelte Ausführungsform der Fig. 18, bei der Schraubenfedern 190 anstelle von Blattfedern 180 zur Anwendung kommen, wobei mehrere Schraubendruckfedern 190 vorgesehen sind, die entlang des Flexbogens verteilt angeordnet sind, wie durch die sich radial erstreckenden, gestrichelten Linien angedeutet ist.

Fig. 21 und Fig. 22 zeigen eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform einer Gleitführung 100, die mit einem Federelement 200 ausgestattet ist. Es handelt sich bei diesem Federelement 200 um ein längliches Kunststoffelement, beispielsweise aus Polyurethan, das sich im Bodenbereich der Nut 202 eines U-förmigen Flexbogens 104 befindet. Bei dieser Ausführungsform ist die radial inneren Abstützung im Querschnitt umgekehrt T-förmig ausgebildet, wobei das Federelement 204 der radial inneren Abstützung 102 sich in die Nut 202 des Flexbogens 104 hinein erstreckt und die obere Seite 206 des Federelementes 204 dort auf der Unterseite des Federelementes 200 drückt.

Die Ansteuerung erfolgt bei dieser Ausführungsform - wie bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 18 bis 20 - über die Ansteuerung der Spannung der Antriebsriemen 48. Auch eine umgekehrte Anordnung wäre möglich, d.h. eine Anordnung, bei der der Flexbogen 104 einen T-förmigen Querschnitt und die radial inneren Abstützung 102 einen U-förmigen Querschnitt aufweist, wie im Prinzip beispielsweise aus Fig. 12 hervorgeht. Bei allen diesen Ausführungsvarianten mit federnden Elementen, sei es reine Federelemente oder Bimetallstreifen, kann es von Vorteil sein, Reibungsdämpfer vorzusehen, damit die Flexbögen 104 nicht dazu neigen, in Schwingung zu geraten.

Die Reibungsdämpfer können beispielsweise die Form von Reibbelägen aufweisen, die auf entsprechenden Wangen des einen Elementes (radial innere Abstützung 102 oder Flexbogen 104) angebracht sind und mit entsprechenden Reibungsflächen auf dem jeweils anderen Element zusammenarbeiten, wie bei 148 und 150 in Fig. 12 gezeigt.

Die Fig. 23 und 24 zeigen eine erfindungsgemässe Ausführungsform einer Gleitführung 100, die mit Verstellelementen 220 in Form von Walzenelementen arbeitet, die elektromagnetisch verstellt werden.

Bei dieser Ausführungsform weist die radial innere Abstützung 102 keilförmig ansteigende Elemente 222 auf, die mit den Walzenelementen 220 zusammenarbeiten. Diese berühren nämlich auf ihrer Unterseite die keilförmigen Elemente 222 und auf ihrer Oberseite die radial innere Seite 224 des Flexbogens 104. Die Enden 206 bzw. 208 der jeweiligen Walzenelemente 220 sind in entsprechenden Bohrungen von jeweiligen Seitenführungsplatten 210 bzw. 212 angeordnet. Die Plattenelemente 210, 212 können von einem gemeinsamen Stösselglied 214 entsprechend dem Doppelpfeil 216 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn entlang des Gleitbogens 104 verschoben werden, wobei die zur Anwendung kommenden Schubkräfte von einem elektromagnetischen Aktuator 218 stammen, der von einer Steuerung 114 angesteuert wird.

Es kann sich bei dem elektromagnetischen Aktuator 218 um einen linearen, elektromagnetischen Motor handeln, oder es kann sich auch um einen Drehantrieb handeln, wobei das Element 214 dann als Gewindespindel auszuführen wäre, die mit einem Mutterelement zusammenarbeitet, das an einer Verbindungsbrücke 215 der zwei plattenförmigen Elementen 210, 212 angreift.

Durch die Bewegung im Uhrzeigersinn werden die Walzen 220 entlang der keilförmigen Elemente in dem Sinne bewegt, dass der Flexbogen 104 radial nach aussen verschoben wird. Soll dagegen eine radial nach innen gerichtete Bewegung des Flexbogens 104 erfolgen, so werden die Walzen 220 entgegen dem Uhrzeigersinn entlang der Keilflächen bewegt, wodurch der Flexbogen 104 unter den Andruckkräften der Deckelstäbe (Eigengewicht der Deckelstäbe plus radiale Spannungskomponente aufgrund der Antriebsriemenspannung) nach innen gedrückt wird.

Diese Ausführungsform eignet sich vor allem für die Feinjustierung. Es wäre aber denkbar, wenn die keilförmigen Elemente sich jeweils in radialer Richtung verschieben lassen würden, beispielsweise mittels Verstellschrauben, die sich in radialer Richtung innerhalb der radial inneren Abstützung erstrecken, diese Ausführungsform auch für die Grundeinstellung zu verwenden, vorausgesetzt, dass die Seitenplatten 210, 212 eine gewisse Flexibilität aufweisen. Auch könnte man im Prinzip jedes Walzenelement 220 für sich getrennt von den anderen Elementen entsprechend dem Doppelpfeil 216 verschieben, um die Grundeinstellung zu erreichen und danach alle Walzenelemente 220 gleichförmig bewegen, um die Feineinstellung herbeizuführen.

Schliesslich zeigt Fig. 25 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Gleitführung 100, die nach dem Prinzip einer magnetischen Schwebebahn arbeitet. Der Flexbogen 104 weist nämlich mehrere Permanentmagnete 240 auf, die alle so angeordnet sind, dass der Nordpol radial nach innen weist (oder der Südpol).

In der radial inneren Abstützung 102 eingearbeitet sind gegenüber jedem Permanentmagnet 240 Elektromagnete 242, die so betrieben werden, dass die radial nach aussen weisenden Stirnenden, d.h. die Stirnenden, die in den Permanentmagneten 240 gegenüberliegen, ebenfalls Nordpole darstellen. Somit wirken magnetische Kräfte zwischen der radial inneren Abstützung 102 und dem Flexbogen 104, die bestrebt sind, die Permanentmagnete 240 und daher den Flexbogen 104 in Richtung radial von der radial inneren Abstützung 102 weg zu verschieben.

Die Elektromagneten 224, die teilweise nur durch gestrichelte Linien dargestellt sind, bestehen aus einem Magnetkern 226 aus einem magnetisierbaren Stoff, wie Weicheisen, und einer Spule 248, die von einer Steuerung 114 angesteuert wird. Durch Steuerung der Stärke des Stromes, der durch die Spule 248 fliesst, kann die Stärke der Magnetkräfte gesteuert werden, die zwischen den Elektromagneten 242 und den Permanentmagneten 240 wirken. Wenn der Flexbogen 104 sich von der radial inneren Abstützung 102 aufgrund dieser magnetischen Kräfte weiter entfernt, werden die Kräfte, die auf den Flexbogen 104 ausgeübt werden, durch die zunehmende Spaltbreite herabgesetzt. Jeder Flexbogen 104 findet dort seine Gleichgewichtsstellung, wenn die Kräfte, die von den Elektromagneten 242 ausgehen, durch die radial nach innen gerichteten Kräfte, die auf die Gleitfläche 112 wirken (Eigengewicht der Deckelköpfe 46 und radiale Komponente der Antriebsriemenspannung), ausgeglichen werden.

Somit ist ersichtlich, dass durch Erhöhung des Stromes durch die Spulen 248 die radiale Breite des Spaltes 250 vergrössert werden kann und umgekehrt. Da die Elektromagneten 242 einzeln angesteuert werden können und Luftspalten von bis zu 3 mm ohne weiteres praktikabel sind, kann diese Ausführungsform sowohl für die Feineinstellung als auch für die Grundeinstellung herangezogen werden. Auch hier muss aber die Anordnung so betrieben werden, dass im Ausgangszustand ein gewisser Strom durch die jeweiligen Elektromagneten 242 fliesst, damit sowohl radial nach innen gerichtete Bewegungen des Flexbogens 104 wie auch radial nach aussen gerichtete Bewegungen möglich sind.

Auch eine attraktive Version wäre möglich, bei der die Flexbögen 104 durch radial nach aussen wirkende Druckfedern, wie beispielsweise 190 bei der Ausführungsform gemäss Fig. 20, abgestützt sind und durch entgegengesetzte Polarität der Permanentmagnete 240 und der Elektromagneten 242 die Flexbögen 104 in Richtung auf die jeweilige radial innere Abstützung 102 zugezogen wird, wodurch die Druckfedern komprimiert werden. Das System findet dann immer sein Gleichgewicht, wenn die Kräfte, die von den Druckfedern 190 erzeugt werden, durch die radial nach innen gerichteten Kräfte ausgeglichen werden, die von den Elektromagneten ausgehen, wobei natürlich auch die weiteren, in radialer Richtung wirkenden Kräfte (Eigengewichte der Deckelköpfe 46 und radiale Spannungskomponente der Spannung des Antriebsriemens) berücksichtigt werden müssen.

Es ist schliesslich nicht unbedingt notwendig, die Magneten 240 als Permanentmagnete zu realisieren; auch diese könnten als Elektromagnete ausgebildet werden. Dementsprechend könnten dann die Elektromagneten 242 durch Permanentmagnete ersetzt werden. Auch sind andere Anordnungen der die abstossenden oder anziehenden Kräfte erzeugenden Magnete möglich.

Claims

Vorrichtung zum Einstellen des Arbeitsspaltes zwischen den Spitzen von Deckelgarnituren (44) und den Spitzen der Trommelgarnitur (68) einer Karde (10), wobei die mit Garnituren versehenen Deckelstäbe (40) über einen Teilbereich des Trommelumfangs auf beiden Seiten der Karde auf jeweiligen, konvex gebogenen Gleitführungen (100) geführt werden, deren Gleitflächen (112) in bezug auf die Trommelachse (62) radial verstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass jede Gleitführung (100) eine sandwichartige Ausbildung aufweist, mit einer radial inneren Abstützung (102), die auch in einzelne Stützbereiche (102A) unterteilt sein kann, und mit einem radial äusseren, kontinuierlichen Flexbogen (104), wobei zwischen dem Flexbogen (104) und der radial inneren Abstützung ein Kernbereich (106) vorliegt, der mit einem oder mehreren Verstellelementen (108; 116; 124; 146; 160; 160A; 180; 190; 200; 218, 220, 222; 240, 242) ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite der Karde die radial innere Abstützung (102) oder die dort vorhandenen, diskreten Stützbereiche (102A) starr ausgebildet und starr mit dem jeweiligen Seitenteil der Karde verbunden ist bzw. sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement als Piezoelement (108; 116) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass sich das Piezoelement (108) über zumindest im wesentlichen die gesamte Länge des Flexbogens (104) erstreckt und gegebenenfalls mehrlagig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite der Karde mehrere Verstellelemente (116) vorgesehen sind, die die Form von nebeneinander angeordneten, getrennt oder gemeinsam ansteuerbaren Piezoelementen aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. jedes Verstellelement als pneumatisch betätigbares Element (124; 146) realisiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatisch betätigbare Element (124) die Form eines mit Luftdruck dehnbaren Kissenelements aufweist, das sich je nach beaufschlagenden Luftdruck elastisch ausdehnt und bei Herabsetzung des beaufschlagenden Luftdrucks wieder zusammengeht.
Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatisch betätigbare Element (146) zumindest teilweise durch die radial innere Abstützung (102) und den Flexbogen (104) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass eine längliche Nut (136) in eine der radial inneren Abstützung (102) und der Gleitführung (104) vorgesehen ist, in der ein Federelement (138) des jeweils anderen Teils hineinragt und so eine Kammer (144) bildet, die an den Enden verschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatisch betätigbare Element die Form eines dehnbares Schlauches (146) aufweist, der sich in einem länglichen Hohlraum (144) befindet, der zwischen der radial inneren Abstützung (102) und der Gleitführung (104) ausgebildet ist und sich entlang der Gleitführung (104) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwangen der länglichen Nut (136) als radiale Führung für die Gleitführung (104) dienen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite der Karde das Verstellelement aus einem Wärmeausdehnungselement (160; 160A) besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeausdehnungselement (160) die Form eines gewellten beheizbaren Blechstreifens aufweist, der an den Enden festgelegt ist (bei 168, 170).
Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeausdehnungselement (160; 160A) als Bimetallstreifen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch x,
dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten der Karde mehrere Wärmeausdehnelemente (160A) vorgesehen sind, die jeweils aus einem Bimetallstreifen bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetallelemente (160A) blattfederartig sind und zwischen der radial inneren Abstützung (102) und dem jeweiligen Flexbogen (104) eingesetzt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite der Karde mehrere Verstellelemente vorgesehen sind, die als jeweilige Federelemente (180; 190) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (180; 190) als Druckfederelemente ausgebildet sind.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente aus einzelnen Blattfedern (180) bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite der Karde ein Verstellelement in Form eines Federelements aus Polyurethan (200) vorgesehen ist, das sich als Streifenelement entlang der radial inneren Seite des Flexbogens (104) erstreckt und sich zwischen diesem und der radial inneren Abstützung (102) befindet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einstellung der Vorspannung des Antriebsriemens (48) bzw. der Antriebskette für den Wanderdeckel (18), um aufgrund einer Änderung dieser Spannung die radiale Position der federbelasteten Flexbögen zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Einrichtungen zur Ausübung von radial nach innen wirkenden Kräften auf jeden Flexbogen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Flexbogen (104) und der diesem zugeordneten radial inneren Abstützung (102) Reibungsdämpfer (148, 150) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite der Karde entweder in der radial inneren Abstützung (102) oder im Flexbogen (104) eine sich in Richtung der Gleitführung erstreckende Nut (136) vorgesehen ist, in die ein Federbereich (138) des jeweils anderen Elements, d.h. der des Flexbogens (104) bzw. der radial inneren Abstützung (102), hinein erstreckt, wobei die Reibungsdämpfer (148, 150) zwischen den Wangen der Nut (136) und dem diesen gegenüberliegenden Federbereich (138) wirken.
Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungsdämpfer (148, 150) die Form eines Reibungsbelages auf den Wangen bzw. auf dem Federbereich aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement auf jeder Seite der Karde als elektromagnetisch betätigbares Element (220) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, dass jedes elektromagnetisch betätigbare Element aus einem in einem Keilspalt auf magnetische oder elektromagnetische Weise verschiebbaren Element (220) besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flexbogen (104) und die diesem zugeordnete radial innere Abstützung (102) mit magnetischen Einrichtungen (240, 242) ausgestattet ist, die gemeinsam eine Verstelleinrichtung bilden, wodurch der Flexbogen magnetisch in vorgebbaren Abständen oberhalb der radial inneren Abstützung (102) schwebt.
Vorrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet, dass Federelemente zwischen jedem Flexbogen (104) und der diesem jeweils zugeordneten radial inneren Abstützung (102) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29,
dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Einrichtungen auf dem Flexbogen (104) Permanentmagnete (240) sind, während die magnetischen Einrichtungen auf der diesem zugeordneten, radial inneren Abstützung (102) Elektromagnete (242) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29,
dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Einrichtungen auf dem Flexbogen (104) Elektromagnete (242) sind, während die magnetischen Einrichtungen auf der diesem zugeordneten radial inneren Abstützung (102) Permanentmagnete (240) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29,
dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Einrichtungen auf dem Flexbogen (104) und der diesen zugeordneten radial inneren Abstützung (102) jeweils aus Elektromagneten (242) bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 32,
dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Einrichtungen auf jedem Flexbogen (104) und der diesem zugeordneten radial inneren Abstützung (102) anziehend der abstossend gepolt sind, wobei bei einer anziehenden Auslegung Federelemente nach Anspruch 29 vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 28 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (114) zur Steuerung der Stromstärke durch die Elektromagneten (242) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Verstellelemente auf jeder Seite der Karde vorgesehen sind und über die Länge des Flexbogens verteilt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellelemente gemeinsam oder unabhängig voneinander ansteuerbar sind.