EP1740744A1 - Flexibelbogen. - Google Patents

Flexibelbogen.

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EP1740744A1
EP1740744A1 EP05714748A EP05714748A EP1740744A1 EP 1740744 A1 EP1740744 A1 EP 1740744A1 EP 05714748 A EP05714748 A EP 05714748A EP 05714748 A EP05714748 A EP 05714748A EP 1740744 A1 EP1740744 A1 EP 1740744A1
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EP
European Patent Office
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flexible
arch
card
upper edge
drum
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EP05714748A
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Inventor
Emil Medvetchi
Max BÜHLMANN
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Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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    • 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
    • D01G15/28—Supporting arrangements for carding elements; Arrangements for adjusting relative positions of carding elements
    • D01G15/30—Bends

Definitions

  • the present invention relates to a flexible sheet for a revolving card.
  • the lid area forms the main carding zone and has the function of dissolving the flakes into individual fibers, eliminating impurities and dust, eliminating very short fibers, dissolving nits and parallelizing the fibers. Since the lids are clogged with dirt and fibers, it is necessary to clean them. This is why the revolving lid was developed, whereby the lid is held together by means of a chain or a strap and combined into an endless, circumferential band. One part is in direct use opposite the drum set. The remainder is transported in the supine position via deflection rollers and can be cleaned and possibly sanded.
  • a narrow gap forms between the sets of covers and drum. It is obtained by guiding the revolving covers, guided by curved strips - called flexible bends, regulating bends, flex bows, flexible bends or sliding bends - along the circumference of the drum in a certain, not necessarily constant carding distance.
  • the size of the carding gap for a revolving flat card is between 0.10 ... 0.30 mm for cotton or up to 0.40 mm for chemical fibers. Therefore, the precise adjustability of the flexible sheet is of central importance.
  • the lids slide in the working position on the flexible sheets when the sets of drum and lids are arranged against each other.
  • These flexible arches are approximately concentric to the drum axis of rotation, one on each side of the drum. They are attached to the side pieces or drum plates of the card in such a way that they can be adjusted easily and safely. Since the carding gap changes continuously with the grinding and wear of the clothing, the sheets must be flexible in order to readjust and thus correct the Carding gap to the target dimension, to be able to.
  • the flexible bends are usually cast from a special alloy that has elastic properties. This means that the flexible bends can be brought into the required shape with relatively little effort and little tension.
  • the object of the invention of the present application is to create a device of the type described at the outset which avoids the disadvantages mentioned and in particular prevents possible undesired deformations of the device between the set points.
  • this object is achieved by a device having the features of independent patent claim 1.
  • a device having the features of independent patent claim 1.
  • the flexible sheet in such a way that when the setting points are adjusted, the upper edge of the flexible sheet rises or falls evenly over the entire carding area while maintaining the same shape. For example, it should be avoided that a flexible arch with an initially circular upper edge is elliptically shaped after the adjustment.
  • Figure 1 Schematic representation of the card
  • Figure 2 Schematic representation of the flexible sheets according to the invention
  • Figure 1 shows a revolving card, e.g. B. the Rieter card C60 with a working width of 1.5 meters. Flakes of fiber are transported through transport channels (not shown) through the various blow molding process stages and finally fed to the cleaning shaft (16) of the card. Instead of a cleaner shaft, a normal filling shaft can also be provided. This then passes the fiber flakes on to the card as cotton wool.
  • the feed device feeds the fiber flakes to the feeders (3).
  • the licker open the fiber flakes and remove some of the dirt particles.
  • the last licker-in roller transfers the fibers to the card drum (1).
  • the card drum works together with the lids (7) and parallelises the fibers even further.
  • the lids are cleaned by a lid cleaning (14) and possibly reground using a grinding device. After the Fa If several cycles have been carried out on the card drum, they are removed from the card drum by the take-off roller (4), fed to the removal area (5) and finally placed as a card sliver in a jug stock in a jug (not shown).
  • the lids belong to a system of revolving lids (2), lids are moved over the drum surface with the help of an endless belt or a chain via deflection rollers (6) by means of a drive, mostly against the direction of rotation of the drum.
  • the underside of the lid is provided with a set, for example with a sawtooth set or flexible sets in the form of ticks.
  • the drum also has a set that works with the lid.
  • a revolving cover set consists of around 80 ... 120 covers, only a part of which is in the working position.
  • the number of lids in the working position is u. a. depending on the diameter of the drum and the convertible lid arrangement. On average there are 20 ... 46 lids.
  • the flexible sheet has means (13) for adjusting the sheets, so that an exact adjustment of the carding gap can be carried out.
  • This carding gap is normally set with a constant distance from the drum over almost the entire carding zone. However, the gap can also be set to open - the carding gap becomes larger - or it closes - the carding gap becomes smaller. To check the setting, slots can be made in the side of the arches, whereby the distance between the sets can be measured using measuring gauges.
  • FIG. 2 describes a flexible sheet (8) according to the invention in more detail.
  • the upper edge (9) of the sheet serves directly or indirectly as a sliding surface for the cover (7). These have special end pieces.
  • the flexible sheet thus has an upper edge with a constant curvature, which serves as a sliding surface for the cover and is arranged in a circular, concentric manner with the drum axis of rotation. This leads to a constant carding gap over the entire carding zone.
  • the inventive flexible arch is now characterized by a characteristic profile profile h ( ⁇ ), which is formed along the circumference (or upper edge (9)) in the direction of the center (12).
  • the inventive geometry of the flexible sheet is therefore independent of the contour of the upper edge.
  • the flexible arch will still have a circular shape afterwards, defined by a radius that is smaller or larger than the starting radius by this amount.
  • the profile shape of the flexible arch is particularly dependent on the cross section of the flexible arch. Basically, a rectangular cross section is used, but a cross section in a trapezoidal shape or a rounded variant can also be used. Any cross-sections are also conceivable, which do not even have to be the same over the entire flexible arch. In particular, for a rectangular cross section:
  • the profile height h ( ⁇ ) of the flexible bend in the interval 0 ⁇ ⁇ 0 can be constructed using the following formula for rectangular cross-sections:
  • the inventive geometry of the flexible sheet is independent of the choice of materials or their properties. By appropriately calculating the profile shape from the area moment of inertia, holes - necessary in the flexible bend, if you want to check the set carding gap with a measuring gauge, for example - can also be taken into account.
  • the flexible arch can also consist of several parts, which together again form an assembly, for. B. two wedge-shaped arc parts, as described in DE 196 51 894.

Abstract

Flexibelbogen für eine Wanderdeckelkarde, wobei das Höheprofil entlang dem Umfang des Flexibelbogens in Richtung Zentrum des Radius (12) derart ausgebildet ist, dass sich bei einer Verstellung der Einstellpunkte die Oberkante des Flexibelbogens bei gleich bleibender Form über den ganzen Kardierbereich gleichmässig anhebt oder absenkt.

Description

Flexibelbogen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Flexibelbogen für eine Wanderdeckelkarde.
Der Deckelbereich bildet zusammen mit der Trommel die Hauptkardierzone und hat als Funktion die Auflösung der Flocken zu Einzelfasern, Ausscheidung von Verunreinigungen und Staub, Eliminierung von sehr kurzen Fasern, die Auflösung von Nissen und die Parallelisierung der Fasern. Da die Deckel durch Schmutz und Fasern zuge- setzt werden, ist es notwendig, diese zu reinigen. Daher wurde der Wanderdeckel entwickelt, wobei die Deckel mittels einer Kette oder einem Riemen zusammen gehalten und zu einem endlosen, umlaufenden Band zusammengefasst werden. Ein Teil steht in direktem Einsatz gegenüber der Trommelgarnitur. Der restliche Teil wird via Umlenkrollen in Rückenlage weitertransportiert und kann gereinigt und eventuell ge- schliffen werden.
Zwischen den Garnituren von Deckeln und Trommel formt sich ein enger Spalt, der Kardierspalt genannt wird. Er ergibt sich, indem die Wanderdeckel, geführt durch bogenförmige Leisten - genannt Flexibelbögen, Regulierbögen, Flex-Bögen, Flexibelbö- gen oder Gleitbögen -, in einem bestimmten, nicht Zwingendermassen konstanten Kardierabstand, in Umfangsrichtung der Trommel entlang geführt werden. Die Grosse des Kardierspalts liegt bei einer Wanderdeckelkarde zwischen 0.10...0.30 mm für Baumwolle oder bis 0.40 mm für chemische Fasern. Daher ist die präzise Einstellbarkeit des Flexibelbogens von zentraler Bedeutung.
Die Deckel gleiten in Arbeitsposition auf den Flexibelbögen, wenn die Garnituren von Trommel und Deckeln gegen einander angeordnet sind. Diese Flexibelbögen stehen etwa konzentrisch zur Trommel-Rotationsachse, an jeder Seite der Trommel einer. Sie sind an den Seitenstücken oder Trommelschildern der Karde befestigt, und zwar so, dass sie leicht und sicher nachgestellt werden können. Da sich mit dem Abschleifen und der Abnutzung der Garnituren der Kardierspalt laufend ändert, müssen die Bögen flexibel ausgebildet sein, um ein Nachstellen und somit eine Korrektur des Kardierspaltes auf das Sollmass, ermöglichen zu können. Zu diesem Zweck sind die Flexibelbögen meist aus einer Speziallegierung gegossen, die elastische Eigenschaften besitzt. Somit können die Flexibelbögen mit verhältnismässig geringem Kraftaufwand und kleiner Spannungsbelastung in die notwendige Form gebracht werden.
Für die Einstellung der Deckel, respektive des Kardierspalts, sind im Laufe der Zeit verschiedene Deckelregulierungs-Systeme entwickelt worden. Die älteste Bauart ist eine Dreipunkt-Regulierung, wie beschrieben in Johannsen, Handbuch der Baumwollspinnerei (Band II, 1963, Seite 50ff). Hierbei wird der Flexibelbogen an drei Punkten durch Tragsupporte gestützt. Durch die Einstellung zur Trommel-Rotationsachse hin oder davon weg kann der Radius der Flexibelbogen-Oberkante geändert werden. Eine Verstellung ohne ungewünschte Materialspannungen in Umfangsrichtung zu erzeugen, setzt aber voraus, dass sich die Bogenenden auf ihren Stützpunkten vorschieben müssen. Zu diesem Zweck hat der Bogen an diesen Stützpunkten Schlitze, durch welche die Einstellmittel hindurchgehen. Stellt man den Flexibelbogen enger, so nimmt der Radius ab, und das Bogenende schiebt sich an den äusseren Stützpunkten zur Seite, denn die Bogenlänge bleibt unverändert zum Ausgangszustand. Am Schluss wird die Position der Einstellmittel im Schlitz fixiert. Dieser Grundsatz ist weiter entwickelt worden in Fünfpunkt-Regulierungen, vor allem damit das Gewicht der Deckel besser über die Stützpunkte verteilt und die Durchbiegung der Bögen verhindert werden kann. Diese Regulierung arbeitet mit einem Scheitelpunkt, der nur in Richtung des Radius geändert werden kann, zur Seite aber fixiert ist. Die End- und Zwischenpunkte sind in beiden Richtungen verstellbar. Ein Beispiel einer neueren Fünfpunkt-Regulierung ist u. a. in EP 787 841 beschrieben. Obwohl viele Verbesserungsvorschläge für die Einsteilvorrichtungen und Regulierung vorgeschlagen sind, gibt es in der Praxis immer noch Probleme mit ungewünschten Verformungen der Flexibelbögen. Ein Hauptproblem liegt darin, dass zwischen den Einstellpunkten „Hügel" und/oder „Täler" entstehen, die sich direkt in einem nicht gleichmässig verlaufenden Kardierspalt niederschlagen. Diese Verformungen können örtlich radiale Abweichungen von einigen Hundertstel mm bewirken und sind daher, verglichen mit der eingangs erwähnten, typischen Grosse eines Kardierspalts, gross genug, um einen merkbaren Effekt auf das Kardierverhalten zu haben. Was sich wiederum negativ in der Qualität des Bandes, dem Endprodukt der Karde, niederschlägt.
Der Erfindung der vorliegenden Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich- tung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche die genannten Nachteilen vermeidet und insbesondere mögliche unerwünschte Verformungen der Vorrichtung zwischen den Einstellpunkten verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Insbesondere dadurch, den Flexibelbogen derart zu konstruieren, dass sich bei einer Verstellung der Einstellpunkte die Oberkante des Flexibelbogens bei gleich bleibender Form über den ganzen Kardierbereich gleichmässig anhebt oder absenkt. Beispielsweise soll vermieden werden, dass ein Flexibelbogen mit anfänglich kreisförmiger Oberkante nach der Verstellung elliptisch geformt ist.
Im Folgenden wird anhand von Beispielen die Erfindung näher erläutert.
Figur 1 : Schematische Darstellung der Karde Figur 2: Schematische Darstellung der Flexibelbögen nach der Erfindung
Figur 1 zeigt eine Wanderdeckelkarde, z. B. die Rieter Karde C60 mit einer Arbeitsbreite von 1,5 Meter. Faserflocken werden durch Transportkanäle (nicht gezeigt) durch die verschiedenen Putzereiprozessstufen transportiert und schliesslich dem Reinigerschacht (16) der Karde zugeführt. Anstatt einem Reinigerschacht kann auch ein normaler Füllschacht vorgesehen werden. Dieser gibt die Faserflocken dann als Watte an die Karde weiter. Die Speisevorrichtung speist die Faserflocken zu den Vor- reissem (3). Die Vorreisser öffnen die Faserflocken und entfernen einen Teil der Schmutzpartikel. Die letzte Vorreisserwalze übergibt die Fasern an die Kardentrommel (1). Die Kardentrommel arbeitet mit den Deckeln (7) zusammen und parallelisiert hierbei die Fasern noch weiter. Die Deckel werden gereinigt durch eine Deckelreinigung (14) und eventuell nachgeschliffen mittels einer Schleifvorrichtung. Nachdem die Fa- sern zum Teil mehrere Umläufe auf der Kardentrommel durchgeführt haben, werden sie von der Abnehmerwalze (4) von der Kardentrommel abgenommen, dem Abnahmebereich (5) zugeführt und schliesslich als Kardenband in einen Kannenstock in einer Kanne abgelegt (nicht gezeigt).
Die Deckel gehören zu einem System von Wanderdeckeln (2), dabei werden Deckel mit Hilfe von einem Endlosriemen oder einer Kette via Umlenkrollen (6) mittels eines Antriebs über die Trommeloberfläche fortbewegt, meistens gegen die Drehrichtung der Trommel. Die Unterseite der Deckel ist mit einer Garnitur versehen, zum Beispiel mit einer Sägezahngarnitur oder flexiblen Garnituren in Form von Häkchen. Auch die Trommel hat eine Garnitur, die mit dem Deckel zusammenarbeitet. Ein Wanderdeckelsatz besteht aus rund 80...120 Deckel, wovon nur ein Teil in Arbeitsstellung steht. Die Anzahl Deckel in Arbeitsstellung ist u. a. abhängig vom Durchmesser der Trommel und der Wandeldeckelanordnung. Im Durchschnitt sind es 20...46 Deckel. Zwi- sehen der Trommel- und der Deckel-Garnitur ist ein Spalt, der Kardierspalt genannt wird. Weiter hat der Flexibelbogen Mittel (13) zum Einstellen der Bogen, so angeordnet, damit eine genaue Einstellung des Kardierspalts vorgenommen werden kann. Dieser Kardierspalt wird normalerweise eingestellt mit einem gleich bleibenden Abstand zur Trommel, über fast die ganze Kardierzone. Allerdings kann der Spalt auch öffnend - der Kardierspalt wird grösser - oder schliessend - der Kardierspalt wird kleiner - eingestellt werden. Für die Kontrolle der Einstellung können in der Seite der Bögen Schlitze angebracht sein, wodurch mit Messlehren der Abstand zwischen den Garnituren gemessen werden kann.
Figur 2 beschreibt einen Flexibelbogen (8) gemäss der Erfindung detaillierter. Die Oberkante (9) des Bogens dient direkt oder indirekt als Gleitfläche für die Deckel (7). Diese haben dazu spezielle Endstücke.
In der Folge wird zur Erläuterung der Flexibelbogen-Form gemäss Erfindung von einer kreisförmigen Flexibelbogen-Oberkante ausgegangen. Dies ist aber keine zwingende
R Bee>rdliinnπgιuιnnπg, w w/iirrrdl Der Flexibelbogen habe also eine Oberkante mit konstanter Krümmung, die als Gleitfläche für die Deckel diene und kreisförmig-konzentrisch zur Trommel-Rotationsachse angeordnet sei. Dies führt zu einem gleich bleibenden Kardierspalt über die ganze Kardierzone.
Der erfinderische Flexibelbogen ist nun durch einen charakteristischen Profilverlauf h(φ) gekennzeichnet, welcher entlang dem Umfang (resp. Oberkante (9)) in Richtung Zentrum (12) ausgebildet ist. Dieser Profilverlauf kann aus dem Flächeträgheitsmoment abgeleitet werden, welches lautet: l{ψ)= Io 1-*- . Ψo
wobei /: Flächenträgheitsmoment; I0: I am mittleren Einstellungspunkt; φ : Winkel ausgehend vom mittleren Einstellungspunkt; φ0: Winkel zwischen mittlerem und äus- serem Einstellpunkt.
Die theoretischen Grundlagen zur Herleitung dieser Formel sind unter anderem zu finden in Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 18. Auflage, Abs. 2.4, Biegebeanspruchung (Bending), p. 186ff.
Die erfinderische Geometrie des Flexibelbogens ist daher unabhängig von der Kontur der Oberkante. Die notwendige und hinreichende Bedingung für den Flexibelbogen ist, dass das Flächenträgheitsmoment linear abnimmt über den Umfang, von I = I0 (bei φ = 0) zu I = 0 (bei φ = <p0).
Wird das Profil eines Flexibelbogens nach dieser Gesetzmässigkeit gefertigt, ist eine gleichmässige Verformung der Oberkante gegeben. Bezogen auf die eingangs getrof- fene Annahme, der Flexibelbogen habe eine kreisförmige Oberkante, heisst das:
Wenn die Einstellpunkte allesamt um einen bestimmten Betrag zum Kreiszentrum hin oder davon weg verstellt werden, besitzt der Flexibelbogen danach immer noch eine Kreisform, definiert durch einen Radius, der um diesen Betrag kleiner oder grösser ist, als der Ausgangradius. Die Profilform des Flexibelbogen, berechnet aus dem gegebenen Flächenträgheitsverlauf, ist insbesondere abhängig vom Querschnitt des Flexibelbogens. Grundsätzlich wird ein rechteckiger Querschnitt eingesetzt, allerdings kann auch ein Querschnitt in Trapezform oder eine abgerundete Variante eingesetzt werden. Es sind ebenso beliebige Querschnitte denkbar, die nicht einmal über den ganzen Flexibelbogen gleich sein müssen. Im Speziellen gilt für einen rechteckigen Querschnitt:
/ = -» 12
Hierbei ist b: Breite des Quersch >n-itts und h: Höhe des Querschnitts.
Der Verlauf der Profilhöhe h(φ) des Flexibelbogens im Intervall 0 < φ< φ0 kann mittels folgender Formel für rechteckige Querschnitte konstruiert werden:
Die erfinderische Geometrie des Flexibelbogens ist unabhängig von der Auswahl der Materialien oder deren Eigenschaften. Durch die passende Berechnung der Profilform aus dem Flächenträgheitsmoment können auch Löcher - notwendig im Flexibelbogen, wenn man zum Beispiel mit einer Messlehre den eingestellten Kardierspalt kontrollieren will - berücksichtigt werden. Der Flexibelbogen kann auch aus mehreren Teilen bestehen, die gemeinsam wieder einen Baugruppe bilden, z. B. zwei keilförmigen Bogenteile, wie beschrieben in DE 196 51 894.

Claims

Patentansprüche
1. Flexibelbogen für eine Wanderdeckelkarde dadurch gekennzeichnet, dass das Höheprofil entlang dem Umfang der Flexibelbogen in Richtung Zentrum des Ra- dius (12) derart ausgebildet ist, dass sich bei einer Verstellung der Einstellpunkte die Oberkante des Flexibelbogens bei gleich bleibender Form über den ganzen Kardierbereich gleichmässig anhebt oder absenkt.
2. Flexibelbogen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Höheprofil aus dem Flächenträgheitsmoment ι(φ)= ι0 1-— abgeleitet ist, wobei I: Flächen- l Ψo ) trägheitsmoment; I0: /am mittleren Einstellungspunkt; φ : Winkel ausgehend vom mittleren Einstellungspunkt; φ0: Winkel zwischen mittlerem und äusserem Einstellpunkt.
3. Flexibelbogen nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Flexibelbogen einen rechteckigen Querschnitt hat und somit das Höheprofil der Formel entspricht, wobei b die Breite des Querschnitts und h die Höhe des Querschnitts ist.
4. Flexibelbogen nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Oberkante (9) kreisförmig ist.
5. Flexibelbogen nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Konstruktionselemente, z. B. Löcher, berücksichtigt werden.
6. Flexibelbogen nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Bogen aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist.
7. Karde mit mindestens einem Flexibelbogen nach Anspruch 1 bis 6.
EP05714748A 2004-04-26 2005-04-12 Flexibelbogen. Not-in-force EP1740744B1 (de)

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