EP2085505B1

EP2085505B1 - Fixkamm einer Kämmmaschine

Info

Publication number: EP2085505B1
Application number: EP20080018741
Authority: EP
Inventors: Flavio Cavadini; Ueli Stutz
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2028-10-27
Also published as: EP2085505A2; CN101498066B; CN101498066A; EP2085505A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fixkamm einer Kämmmaschine mit einem Fixkammträger, welcher einen Halteabschnitt aufweist, der mit einer Trägerplatte verbunden ist, an welcher ein Nadelstreifen, bzw. eine Fixkammgarnitur befestigt ist.
Der Fixkamm einer Kämmmaschine ist während dem Kämmprozess wechselnden dynamischen Belastungen ausgesetzt, welche sich zum Teil in einer elastischen Verformung des Fixkammes insbesondere in seiner Längsrichtung bemerkbar machen. Dies wiederum wirkt sich auf die Befestigungsstellen des Fixkammes in der Kämmmaschine aus. Das heisst, durch die auftretende elastische Durchbiegung des Fixkammes, quer zu seiner Längsrichtung, entstehen Relativbewegungen zwischen den fix gelagerten Halteelementen (z. B. Halteklammern) und dem Halteabschnitt-des Fixkammes. Dadurch ist der Halteabschnitt in diesem Bereich einem Verschleiss unterworfen. Üblicherweise sind entsprechend der Anzahl der Kämmköpfe acht Fixkämme auf einer Kämmmaschine eingesetzt.
Um den Verschleiss herabzusetzen, wurde in der DE-102 52 098 A1 vorgeschlagen, zwischen dem Fixkamm und dem Fixkammhalter einen Verschleissschutz anzubringen. Dadurch konnte zwar der Verschleiss in diesem Bereich vermindert werden, die dynamischen Belastungen, bzw. die Durchbiegung sind jedoch gleich geblieben. Das heisst, die Ursache des Verschleisses wurde hiermit nicht beseitigt.
Um ein optimales Kämmergebnis durch den Fixkamm zu erzielen, ist es notwendig, dass der Abstand zwischen der Fixkammgarnitur, bzw. dem Nadelstreifen zu den nachfolgenden Abreisswalzen möglichst gering gehalten wird. Sofern durch die dynamische Belastung quer zur Längsrichtung des Fixkammes eine Durchbiegung entsteht, ist diese in der Positionierung des Fixkammes beim Einbau mit zu berücksichtigen. Das heisst, der Mindestabstand des Fixkammes zu den Abreisswalzen ist um das Mass der Durchbiegung grösser zu wählen, um eine Kollision des Fixkammes während seiner Kämmstellung mit den Abreisswalzen zu vermeiden. Infolge der beschriebenen Durchbiegung des Fixkammes erhält man auch, über die Breite des abzuziehenden Faservlieses gesehen, unterschiedliche Kämmbedingungen, da die Durchbiegung in Richtung der äusseren Enden des Fixkammes abnimmt. Daraus resultiert, dass infolge der Durchbiegung der Abstand des Fixkammes zu den Abreisswalzen im Mittenbereich am geringsten ist, während er in Richtung der äusseren Enden zunimmt. Das kann zu unterschiedlichen Kämmergebnissen über die Länge des Fixkammes führen.
Es wäre nun denkbar, zur Reduzierung der Durchbiegung des Fixkammes seine äusseren Dimensionen zu vergrössern. Dies würde jedoch den Nachteil mit sich ziehen, dass das Gewicht des Fixkammes unter Umständen erheblich erhöht wird. Dies wiederum würde im Hinblick auf immer höhere Kammspielzahlen (KS/min) einen erhöhten Leistungsaufwand mit sich ziehen und auch die Lagerstellen des Zangenaggregates zusätzlich belasten.
Die EP 0 580 549 A1 offenbart einen Fixkamm mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe die genannten Nachteile zu vermeiden und eine kompakte Ausführung eines Fixkammes mit erhöhter Biegefestigkeit vorzuschlagen, wodurch auch die Relativbewegungen zwischen dem Halteabschnitt des Fixkammes und seinen Befestigungselementen minimiert werden. Gleichzeitig ist darauf zu achten, dass die Masse des Fixkammes nur geringfügig geändert wird und die engen geometrischen Einbaumasse des Fixkammes zwischen dem Zangenaggregat und den Abreisswalzen berücksichtigt werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das zusätzliche Versteifungselement mit dem Halteabschnitt und der Trägerplatte verbunden und mit diesen einstückig ausgebildet ist.
Der Begriff "Längsrichtung" bezieht sich auf die Länge des Fixkammes, welche sich in Einbaulage in der Kämmmaschine quer zur Durchflussrichtung des Fasermaterials erstreckt.
Durch die vorgeschlagene Ausführung wird die Masse des Fixkammes unwesentlich erhöht. Das Versteifungselement kann in dem Bereich angebracht werden, in welchem es trotz den engen Einbauverhältnissen keine Behinderung darstellt. Vorzugsweise wird das Versteifungselement daher - in Einbaulage des Fixkammes gesehen - auf der Seite der Trägerplatte angebracht, welche den nachfolgenden Abreisswalzen gegenübersteht. Das entspricht - in Durchflussrichtung des Fasermaterials gesehen - der vorderen Seite der Trägerplatte.
Vorzugsweise wird weiter vorgeschlagen, dass das Versteifungselement - in Längsrichtung des Fixkammträgers gesehen - sich von der Mitte des Fixkammträgers in Richtung seiner beiden Enden erstreckt und einen Abstand zu den Enden des Fixkammträgers aufweist. Dadurch ist es möglich, dass in dem jeweiligen freibleibenden Bereich zwischen den Enden des Versteifungselementes und dem jeweiligen Ende des Fixkammträgers Halteelemente für die Fixierung des Fixkammes, wie bisher bekannt, verwendet werden können.
Erfindungsgemäß wird vorgeschagen, dass das Versteifungselement mit dem Halteabschnitt und der Trägerplatte verbunden ist. Das ergibt eine besonders stabile und kompakte Ausführung, wodurch auch zusätzlich eine deutliche Erhöhung der Biegesteifigkeit, quer zur Längsrichtung des Fixkammträgers erzielt wird. Vorzugsweise ist das Versteifungselement mit dem Halteabschnitt und der Trägerplatte zusammen als ein Hohlprofil auszubildet. Damit erhält man eine Ausführung des Fixkammträgers in Leichtbauweise bei gleichzeitiger Erhöhung der Biegefestigkeit. Wie bereits beschrieben, wird auch eine Erhöhung der Biegefestigkeit des Fixkammträgers quer zu seiner Längserstreckung erzielt, was sich ebenfalls vorteilhaft auf die Konstanthaltung der Position der Spitzen der Fixkammgarnitur während dem Abreiss- bzw. Kämmvorgang auswirkt. Zur Anpassung an die geometrischen Verhältnisse im Bereich der Abreisswalzen, wird vorgeschlagen, dass das Hohlprofil - im Querschnitt gesehen - eine in Richtung der Spitzen des Nadelstreifens abnehmenden Querschnittsfläche aufweist.
Um die Herstellkosten zu minimieren und die Krafteinleitung zu optimieren, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Fixkammträger, gebildet aus dem Halteabschnitt, der Trägerplatte und dem Versteifungselement aus einem Stück gefertigt ist.
Der Vorschlag den Fixkammträger aus Kunststoff herzustellen ergibt eine Gewichtsreduktion und ermöglicht die Erhöhung der Kammspielzahlen bei erhöhter Biegefestigkeit.
Durch die entsprechende Ausbildung des Versteifungselementes als Hohlprofil bietet sich auch die Herstellung des Fixkammträgers aus einem Strangpressprofil an.
Dabei kann das Strangpressprofil zur Gewichtsreduzierung aus einem nichtmetallischen Werkstoff bestehen, z. B. aus einer Aluminium-Legierung.
Weitere Vorteile der Erfindung werden in nachfolgenden Ausführungsbeispielen näher beschrieben und aufgezeigt.
Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäss ausgebildeten Fixkammträgers.
Fig. 2: eine schematische Vorderansicht X des Fixkammträgers nach Fig.1 in verkleinertem Massstab.
Fig.2a: eine Schnittdarstellung A-A nach Fig. 2
Fig. 3: eine schematische Darstellung einer Befestigungsstelle des Fixkammträgers in Seitenansicht Y nach Fig. 2

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines erfindungsgemäss ausgebildeten Fixkammträgers 2 eines Fixkammes 1 mit einer nicht dargestellten Kämmmaschine. Der Fixkammträger 2 wird gebildet aus einem Halteabschnitt 4, an welchem eine Trägerplatte 5 befestigt ist. Der Halteabschnitt 4 weißt die Querschnittsform eines offenen Profils mit einer bogenförmigen Aussenfläche auf.
Dabei können der Halteabschnitt 4 und die Trägerplatte 5 aus einem Stück (z. B. aus Kunststoff oder einer stranggepressten Aluminium-Legierung) hergestellt sein. Um die Biegesteifigkeit des Fixkammträgers 2, insbesondere in seiner Längsrichtung L zu erhöhen, wird erfindungsgemäss im Verbindungsbereich 9 des Halteabschnittes 2 und der Trägerplatte 5 ein Versteifungselement 11 befestigt, das sich, wie aus Figur 2 zu entnehmen, fast über die gesamte Länge des Fixkammträgers 2 erstreckt. Es wäre auch denkbar mehrere im Abstand zueinander angeordnete Versteifungselemente anzubringen, die über die Länge des Fixkammträgers 2 angebracht sind. Den grössten Effekt in Bezug auf eine Erhöhung der Biegefestigkeit erhält man jedoch dann, wenn wie in Figur 2 gezeigt das Versteifungselement 11 durchgängig ausgebildet ist. Wie aus Figur 2 zu entnehmen, endet das Versteifungselement 11 jeweils in einem Abstand a zu den äusseren Rändern R1, R2 des Fixkammträgers 2. Dieser freie Raum im Bereich des Abstandes a wird für die Montage und Befestigung des Fixkammträgers 2 in Fixkammhaltern 17 benötigt, wie schematisch in Figur 3 dargestellt ist.
Das Versteifungselement 11 ist an einem Ende mit dem Halteabschnitt 2 und am anderen Ende mit der Trägerplatte 5 verbunden. Zusammen mit dem Halteabschnitt 4 und der Trägerplatte 5 bildet das Versteifungselement 11 ein Hohlprofil mit einem dreieckförmigen Querschnitt.
Durch den vorgeschlagenen nach unten auslaufenden dreieckförmigen Querschnitt wird gewährleistet, dass das Versteifungselement 11 nicht mit dem Druckzylinder eines nachfolgenden Abreisswalzenpaares kollidiert, welches in Einbaulage des Fixkammes 1 sich in unmittelbarer Nachbarschaft befindet. Die geometrische Zuordnung der Abreisswalzen zum Fixkamm ist z. B. aus der vorveröffentlichten EP-354 456 A2 zu entnehmen. In dieser Vorveröffentlichung wird auch schematisch gezeigt, wie die Fixkammhalter 17 auf einem Fixkammbett befestigt sind, welches an einer Unterzange eines Zangenaggregates angebracht ist.
Im unteren Bereich der Trägerplatte 5 ist eine Fixkammgarnitur 7 über eine Mehrzahl von Schrauben 14 und einer Klemmplatte 15 befestigt. Entsprechend der Anzahl der Schrauben 14 sind Gewindebohrungen 16 in der Trägerplatte 15 angebracht. Über die Schrauben 14 und der Klemmplatte 15 wird die Garnitur 7 auf der Trägerplatte 5 festgeklemmt.
Die Garnitur 7 des Fixkammes 1 kann aus aneinander gereihten Nadelstreifen, aus aneinander gereihten gestanzten oder geprägten Blechen oder in anderer Form vorliegen. Dies ist jedoch für die Darstellung der Erfindung unerheblich.
In der Schnittdarstellung A-A der Figur 2a wird schematisch gezeigt, wie die Durchbiegung b der Trägerplatte 5 des Fixkammträgers 2 durch die entstehende Kraft F in Durchflussrichtung D erfolgt. Wie allgemein bekannt, wird der mittels eines Rundkammes ausgekämmte Faserbart im Anschluss während des Abreissvorganges in Durchflussrichtung D über die Abreisswalzen durch die Garnitur 7 des Fixkammes 1 hindurch gezogen. Durch die dabei auftretende Kraft F kommt es insbesondere im Mittenbereich des Fixkammes 2 zu einer Durchbiegung b der Trägerplatte 5. Dabei handelt es sich um eine elastische Durchbiegung, welche nach Wegfall der Kraft F wieder zurück schwingt. D. h. bei einer Kammspielzahl von z. B. 500 KS/min erfolgt dieser Vorgang 500 mal pro Minute. Diese elastische Schwingung überträgt sich in Längsrichtung L des Fixkammträgers 2 bis in den Bereich a der Befestigungen des Fixkammes 1. Dadurch entstehen periodische Relativbewegungen in grosser Zahl zwischen dem Halteabschnitt 4 und dem jeweiligen Befestigungselement, über welches der Fixkamm 1 in der Kämmmaschine in seiner Position gehalten wird. In Figur 3 (Ansicht Y) ist eines der Befestigungselemente in Form einer Halteklammer 21 gezeigt, die um eine Achse 22 an einem Fixkammhalter 17 schwenkbar gelagert ist. Die Halteklammer 21 ist an ihrem freien Ende derart ausgebildet, so dass sie beim Übergreifen der bogenförmigen Aussenkontur des Halteabschnittes 4 eine Raststellung einnimmt. Die Funktion dieser Halteklammer ist ausserdem aus den Ausführungsbeispielen der DE-102 52 098 A1 zu entnehmen.
Die gestrichelte Darstellung 21' in Figur 3 zeigt die Halteklammer 21 in ihrer entriegelten Stellung, wobei der Fixkammträger 2 nach oben aus einem Schlitz 19 einer vertikalen Aufnahme 18 des Fixkammhalters 17 herausgenommen werden kann. Für jeden Fixkamm sind zwei derartige Fixkammhalter 17 an einem nicht gezeigten Zangenaggregat befestigt. Wie bereits eingangs beschrieben, wird insbesondere der Halteabschnitt 4 im Bereich seiner Befestigungen 21 durch die beschriebenen Relativbewegungen verschliessen. Durch die erfindungsgemäss vorgeschlagene Anbringung eines Versteifungselementes wird die Durchbiegung b erheblich reduziert und somit auch die Gefahr eines Verschleisses im Bereich der Haltestellen herabgesetzt. Durch die Reduzierung der Durchbiegung auf ein Mindestmass wird auch gewährleistet, dass die geometrischen Kämmverhältnisse über die gesamte Länge des Fixkammes 1 im wesentlichen konstant bleiben.
Vorzugsweise kann das Versteifungselement 12 aus einem nicht metallischen Werkstoff (z. B. Kunststoff) ausgebildet sein, damit die zu bewegende Masse des Fixkammes durch das Anbringen eines zusätzlichen Versteifungselementes nur unwesentlich erhöht wird.
Im Rahmen der Erfindung in bezug auf die Anbringung eines zusätzlichen Versteifungselementes sind noch eine Vielzahl von Varianten möglich, welche hier nicht aufgezählt wurden.

Claims

Fixkamm (1) einer Kämmmaschine mit einem Fixkammträger (2), welcher einen Halteabschnitt (4) aufweist, der mit einer Trägerplatte (5) verbunden ist, an welcher ein Nadelstreifen, bzw. eine Fixkammgarnitur (7) befestigt ist und wenigstens ein zusätzliches Versteifungselement (11, 12) auf der Trägerplatte (5) vorgesehen ist, das die Biegesteifigkeit des Fixkammträgers (2) in seiner Längsrichtung (L) erhöht dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (11, 12) mit dem Halteabschnitt (4) und der Trägerplatte (5) verbunden und mit diesen einstückig ausgebildet ist.
Fixkamm (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (11, 12) - in Längsrichtung des Fixkammträgers (2) gesehen - sich von der Mitte des Fixkammträgers in Richtung seiner beiden Enden (R1, R2) erstreckt und einen Abstand (a) zu den Enden des Fixkammträgers aufweist.
Fixkamm (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (11) mit dem Halteabschnitt (4) und der Trägerplatte (5) zusammen ein Hohlprofil bildet.
Fixkamm (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil - im Querschnitt gesehen - eine in Richtung der Spitzen des Nadelstreifens (7) abnehmenden Querschnittsfläche aufweist.
Fixkamm (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (11, 12) - in Bezug auf die Durchflussrichtung (D) des Fasermaterials durch die Fixkammgarnitur (7) auf der vorderen Seite (S1) der Trägerplatte (5) angeordnet ist.
Fixkamm (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixkammträger (2) aus Kunststoff hergestellt ist.
Fixkamm (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixkammträger (2) aus einem Strangpressprofil besteht.
Fixkamm (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil aus einem nichtmetallischen Werkstoff besteht
Fixkamm (1) nach Anspruch 7, dass das Strangpressprofil aus einer Aluminium-Legierung besteht.