EP2710177B1

EP2710177B1 - Kardendeckel

Info

Publication number: EP2710177B1
Application number: EP12727223.5A
Authority: EP
Inventors: Emil Medvetchi; Claudio Ribi; Pavel JELINEK
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: CN103562449B; CN103562449A; WO2012159220A1; EP2710177A1; CH704982A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausscheiden von Schmutz und Kurzfasern an einer Karde sowie das Verfahren dazu und einen Deckel zur Verwendung in der Vorrichtung.
Es sind aus dem Stand der Technik verschiedene Vorrichtungen bekannt, welche in einer Karde der Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern dienen. Stellvertretend wird die Problematik in der Folge am Beispiel der Baumwollverarbeitung dargestellt. In der Baumwollverarbeitung werden die Baumwollfasern, nach deren Reinigung und Öffnung zu Faserflocken in einer Karde aufgearbeitet und parallelisiert. Die Faserflocken werden über einen Einfüllschacht einem Vorreisser zugeführt, welcher die Fasern auf die Kardentrommel übergibt. Über mehrere Umläufe der Kardentrommel hinweg werden die Fasern kardiert, das heisst die Fasern werden parallelisiert und ausgerichtet. Für diesen Vorgang sind der Kardentrommel gegenüber sogenannte Deckel angebracht in Form von Fest- oder Wanderdeckel. Auf den Deckeln sind Garnituren vorgesehen, welche mit den auf der Kardentrommel vorhandenen Garnituren zusammenarbeiten. Diese Zusammenarbeit führt zur Längsorientierung der Fasern.
Die Zusammenhänge eines Kardiervorganges zwischen einer Garnitur eines Deckels und einer Trommelgarnitur nach dem Stand der Technik werden anhand der Figur 2 beispielhaft an dieser Stelle kurz erklärt:

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kardiervorganges zwischen einer Trommelgarnitur 20 und einem Wanderdeckel 10 mit einer flexiblen Garnitur 21. Die Drehrichtung der Kardentrommel und damit die Bewegungsrichtung 25 des von der Trommelgarnitur 20 gehaltenen Fasergutes 22 ist mit dem Pfeil 25 angegeben. Der Wanderdeckel 10 wird in die Richtung 23 bewegt. Erfolgt die Bewegung 23 des Wanderdeckels 10 in die gleiche Richtung wie die Kardentrommel, so ist zu beachten, dass die Trommelgarnitur 20 viel schneller bewegt wird als die flexible Garnitur 21, was dazu führt, dass die Bewegungsrichtung 23 des Wanderdeckels 10 für die Erklärungen nicht von Bedeutung ist. Das von der Trommelgarnitur 20 aufgenommene Fasergut 22 wird am Wanderdeckel 10, respektive der flexiblen Garnitur 21 vorbeigeführt. Durch die Reibung zwischen der Garnitur 21 und dem Fasergut 22 bleiben zunächst einzelne Fasern an den Nadelspitzen hängen. Sie dienen als Hilfsmittel zum Einfangen von Störpartikeln wie Blattteile 26, Staubpartikel 27, Stengelteile 28, Schalenteile 29 und Fasernissen 30. Ein Vollsetzen der Garnitur 21 wird unter anderem bestimmt durch die Ausführung der Garnitur 21.

Die Wanderdeckel erfüllen grundsätzlich vier Funktionen, sie sollen die Faserflocken bis zur Einzelfaser auflösen, Störpartikel ausscheiden, Fasernissen auflösen und die Fasern parallelisieren und orientieren. Da wie oben beschrieben eine Ausscheidung von Schmutzpartikeln erst nach Aufnahme von Einzelfasern erfolgt, ist bei gering verschmutztem Rohstoff auch eine reduzierte Aufnahme von Einzelfasern notwendig. Die Aufnahme von Einzelfasern wiederum hängt von der Stellung der Garnituren zueinander und von der Garniturausführung ab. Zudem wird die Längsorientierung der Fasern wesentlich beeinflusst vom Abstand zwischen den Garnituren, dem sogenannten Kardierspalt.
Diese Verfahrensweise der Kardierung nach dem Stand der Technik hat den Nachteil, dass eine gleichzeitige Reinigung und Längsausrichtung der Fasern für die Anforderungen an beide Prozesse einen Kompromiss darstellt. Durch eine in den letzten Jahren erreichte Verbesserung der Reinigung der Baumwolle in der Putzerei und eine Steigerung der Leistungen im gesamten Bereich der Baumwollverarbeitung sind die Anforderungen an die Qualität der Kardierung stetig gewachsen. Der Einsatz der heute zur Verfügung stehenden Hochleistungskarden und die Verbesserungen in den Putzereianlagen führen dazu, dass durch die heutigen Prozesse im Verhältnis zur erreichten Schmutzausscheidung eine zu hohe Faserschädigung in Kauf zu nehmen ist. Beispielsweise hat eine hohe Schmutzausscheidungsrate bei Wanderdeckeln den Nachteil, dass eine tiefe Kardierung erfolgen muss, das heisst es werden viele Gutfasern in die Garnitur aufgenommen und aus dem Kardierprozess entfernt um eine hohe Schmutzausscheidung zu erreichen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zu schaffen, welche ein Ausscheiden von Schmutz und Kurzfasern aus einem Fasergut ermöglichen ohne eine Schädigung des Fasergutes oder einen Verlust an Gutfasern zu verursachen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 8. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern an einer Karde mit mindestens einem Deckel mit einem Deckelstab mit einer Deckelgarnitur mit Garniturspitzen und einer Trommel mit einer Trommelgarnitur, wobei die Deckelgarnitur der Trommelgarnitur mit einem Abstand gegenüberliegend angeordnet ist. Zumindest ein Teil der Garniturspitzen sind als Elektrodenpaare ausgebildet und an eine Hochspannungsquelle angeschlossen, wobei jeweils zwischen zwei, ein Elektrodenpaar bildenden, Garniturspitzen ein elektrisches Feld aufgebaut ist.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern an einer Karde, wobei ein Deckel mit einer, an einer Deckelfussfläche angebrachten, Deckelgarnitur mit Garniturspitzen einer Trommel gegenüber steht, welche zu reinigendes Fasergut mit Hilfe einer Trommelgarnitur am Deckeln vorbei transportiert. An einzelne Garniturspitzen wird eine elektrische Spannung angelegt und zumindest in Teilbereichen der Deckelgarnitur jeweils zwischen zwei benachbarten Garniturspitzen ein elektrisches Feld aufgebaut, dessen Feldlinien in einer zur Deckelfussfläche gleich gerichtet liegenden Ebene verlaufen.
Aus der Elektrotechnik ist es bekannt, dass in einem elektrischen Feld verschiedene Kräfte auf ein sogenanntes Dielektrikum einwirken können. Ein Dielektrikum ist ein im wesentlichen nicht elektrisch leitendes Teilchen. Schmutz und Kurzfasern in einem Fasergut verhalten sich in einem elektrischen Feld wie ein Dielektrikum. Im Besonderen sind für die Reinigung von Fasergut diejenigen Kräfte interessant, welche senkrecht zu den Feldlinien eines elektrischen Feldes auf ein Dielektrikum wirken. Ein elektrisches Feld kann beispielsweise zwischen zwei Kondensatorplatten aufgebaut werden. Ein Dielektrikum wird nach der elektrotechnischen Lehre zwischen die Kondensatorplatten ins Feld gezogen, senkrecht zum Verlauf der Feldlinien. Die senkrecht zu den elektrischen Feldlinien an einem Dielektrikum angreifende Zugspannung (Kraft pro Querschnittsfläche des Dielektrikums parallel zu den Feldlinien, welche das Dielektrikum ins elektrische Feld hineinzieht) ist dem Quadrat der Feldstärke proportional. Die Zugspannung ist umso grösser, desto höher die Feldstärke, wobei die Feldstärke dem Quotient aus der elektrischen Spannung und dem Abstand zwischen den Kondensatorplatten entspricht. Durch Erhöhen der Spannung und / oder Verkleinern des Abstandes zwischen den Kondensatorplatten kann die Feldstärke und damit die Zugspannung auf ein Dielektrikum erhöht werden.
Diese elektrotechnischen Gesetzmässigkeiten macht sich die Erfindung zu nutze. Ein zu reinigendes Fasergut wird an einem entsprechenden elektrischen Feld vorbeibewegt, wobei die einzelnen Bestandteile des Fasergutes von einer bestimmten Zugspannung vom elektrischen Feld angezogen werden. Das elektrische Feld wird zwischen zwei Garniturspitzen eines Deckels, welche als Elektroden dienen, aufgebaut. Die Garniturspitzen sind dabei mit den Kondensatorplatten aus obigem Beispiel gleichzusetzen. Die Garniturspitzen werden an eine Hochspannungsquelle angeschlossen, um eine möglichst hohe Feldstärke im Feld zwischen den Elektroden zu erreichen. Das zu reinigende Fasergut wird durch die Trommelgarnitur an den Garniturspitzen vorbeibewegt, dabei werden die sogenannten Gutfasern von der Trommelgarnitur gehalten. Die Anordnung der Garniturspitzen hat zur Folge, dass die Feldlinien des zwischen zwei Garniturspitzen aufgebauten elektrischen Feldes in einer zur Deckelfussfläche gleich gerichteten Ebene verlaufen. Idealerweise verlaufen die Feldlinien in einer Ebene, welche parallel zur Deckelfussfläche an welcher derjenige Teil der Garniturspitzen liegen, die als Elektroden genutzt werden. Unter gleich gerichtet ist zu verstehen, dass eine Ebene, in welcher die Feldlinien liegen, nicht stärker als 60° gegenüber der Deckelfussfläche, an welcher derjenige Teil der Garniturspitzen liegen, die als Elektroden genutzt werden, geneigt ist. Bei einer Neigung von 60° nimmt die orthogonal auf die Oberfläche des Fasergutes einwirkende Kraft um 50% ab. Versuche haben gezeigt, dass bereits bei 50% der maximal möglichen Krafteinwirkung eine gute Reinigungswirkung erzielt wird. Eine Ausrichtung des elektrischen Feldes gegenüber der Trommelgarnitur und damit des Fasergutes kann durch eine entsprechende Konstruktion des Deckels sowie dessen Schrägstellung gegenüber der Tangentialen an die Trommel erreicht werden. Die massgebende Kraftwirkung des elektrischen Feldes tritt dabei orthogonal zu den Feldlinien auf. Bevorzugterweise erfolgt eine Einstellung derart, dass die Feldlinien weniger als 60° gegenüber der Tangentialen an die Trommeloberfläche geneigt sind. Hierbei ist eine mögliche Schrägstellung der Garniturspitzen gegenüber der Deckelfussfläche zu berücksichtigen.
Zur besseren Verständlichkeit wird die mögliche Anordnung der Garniturspitzen zur Erzielung der gewünschten Wirkung des zwischen zwei ein Elektrodenpaar bildenden Garniturspitzen aufgebauten elektrischen Feldes nachfolgend anhand der Feldstärkevektoren erklärt. Das Fasergut wird mit einer bestimmten Geschwindigkeit an den Garniturspitzen vorbei transportiert. Aufgrund dessen kann anstelle der Oberfläche des Fasergutes ein Geschwindigkeitsvektor definiert werden. Dieser Geschwindigkeitsvektor ist an jeder Stelle des Fasergutes anzusetzen. Bei einem Transport des Fasergutes mit der Trommel ergeben sich dadurch Geschwindigkeitsvektoren welche tangential an die Hüllkurve der Trommel angelegt sind. Die Feldstärkevektoren zeigen an jeder Stelle des elektrischen Feldes in Richtung der Feldlinien. Am Punkt wo die Feldlinien die Garniturspitzen verlassen, steht der entsprechende Feldstärkenvektor orthogonal zur Oberfläche der Garniturspitze. Wenn sich nun die Oberflächen der benachbarten Garniturspitze nicht parallel gegenüber stehen, ergibt sich der Feldstärkenvektor einer Feldlinie als Resultierende aus den an jedem Punkt auf dieser Feldlinie angesetzten Feldstärkenvektoren. Dieser resultierende Feldstärkenvektor liegt in einer Ebene, welche gegenüber der durch die Geschwindigkeitsvektoren gebildeten Ebene gleich gerichtet ist. Unter gleich gerichtet ist zu verstehen, dass die beiden Ebenen nicht mehr als 60° von einer parallelen Anordnung abweichen. Die Anordnung der Garniturspitzen erfolgt derart, dass ein Feldstärkenvektor zu einer Ebene welche den Geschwindigkeitsvektor des Fasergutes enthält, gleich gerichtet ist.
Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Reinigung von Fasergut erfolgt eine Ablenkung der Schmutzpartikel und der Kurzfasern ohne dass das zu reinigende Fasergut mit den Elektroden in Berührung kommt. Nach bekannten Reinigungsverfahren erfolgt eine starke Beanspruchung des Fasergutes im Kardierprozess. Im Gegensatz dazu ist das vorgeschlagene Verfahren praktisch berührungslos, wodurch die von der Trommelgarnitur transportierten Fasern grösstmöglich vor Faserschädigungen durch das Reinigungs- und Kardierverfahren geschont werden. Zudem erfolgt eine klare prozessuale Trennung zwischen einer Reinigung und dem eigentlichen Kardieren resp. Parallelisieren und Transportieren des Fasergutes. Es müssen keine Gutfasern mehr aufgenommen werden um eine hohe Reinigungswirkung zu erzielen.
Vorteilhafterweise ist nur ein Teil der Garniturspitzen eines Wanderdeckels als Elektroden ausgebildet. Die jeweils durch zwei sich gegenüberliegende Garniturspitzen gebildeten Elektrodenpaare können dabei weiter von der Trommelgarnitur entfernt angeordnet sein als die Garniturspitzen welche zum Kardieren des Fasergutes vorgesehen sind. Die beste Einstellung ergibt sich mit einem Abstand zwischen der Trommelgarnitur den ein Elektrodenpaar bildenden Garniturspitzen von 0.1 mm bis 2.0 mm. Alternativ dazu können auch alle Garniturspitzen eines Wanderdeckels als Elektroden zur Reinigung des Fasergutes genutzt und beispielsweise der nachfolgende Wanderdeckel zur Kardierung genutzt werden.
Die Elektrodenpaare genutzten Garniturspitzen sind zur Erzeugung eines elektrischen Feldes mit einer Hochspannungsquelle verbunden. Die Hochspannung wird durch eine entsprechende Steuerung den Elektrodenpaaren über elektrische Verbindungen zugeschaltet. Vorteilhafterweise ist die Hochspannungsquelle im Deckelstab angeordnet. Dies ist vor allem in Bezug auf die Betriebssicherheit und den Schutz des Bedienpersonals vor elektrischen Schlägen von Vorteil.
Als Hochspannungsquelle können Hochspannungsgeneratoren oder auch Kondensatoren verwendet werden. Es ist jedoch zu beachten, dass die Verbindung zwischen der Hochspannungsquelle und den Elektrodenpaaren derart gestaltet wird, dass eine Abschirmung gegenüber dem Bedienungspersonal gegeben ist. Auch ist die Hochspannungsquelle entsprechend mit einer Energiequelle zu verbinden. Wird als Hochspannungsquelle ein Hochspannungsgenerator genutzt, ist eine dauernde Energieversorgung für den Zeitraum sicherzustellen, während dem das elektrische Feld zwischen den Elektroden aufrecht gehalten werden soll. Eine derartige Energieversorgung kann beispielsweise durch den Einsatz von Akkumulatoren sichergestellt werden. Im Gegensatz dazu hat die Verwendung eines Kondensators den Vorteil, dass dieser über eine Verbindung zu einer Spannungsquelle geladen werden kann und anschliessend für eine bestimmte Zeit zur Erzeugung des elektrischen Feldes die notwendige Hochspannung liefert ohne dass diese Verbindung aufrecht erhalten werden muss. Das elektrische Feld kann allein durch die gespeicherte Energie des Kondensators erzeugt werden.
Entsprechend der Bauart der Hochspannungsquelle respektive der Energieversorgung ist ein Übertragungsmittel zur elektrischen Versorgung der Hochspannungsquelle von einer Spannungsquelle vorzusehen. Dabei kann der Wanderdeckel entweder während des Einsatzes als Reinigungselement oder im Rücklauf während eines Ladevorganges mit der Spannungsquelle temporär verbunden werden. Als Übertragungsmittel zur elektrischen Versorgung der Hochspannungsquelle eignen sich Schleifkontakte oder kontaktlose Induktionsübertragungen. Über Schleifkontakte kann Gleich- (DC) oder Wechselstrom (AC) übertragen werden. Auch spielt bei Übertragung von AC die verwendete Frequenz keine Rolle. Hingegen kann bei einer kontaktlosen Übertragung nur Wechselstrom (AC) verwendet werden. In diesem Falle ist auch die genutzte Frequenz wichtig, da durch die Frequenz die Baugrösse der Übertragungseinheit wie auch der in Kauf zu nehmende Verlust massgeblich bestimmt wird. Die Anordnung der Übertragungsmittel und die Zeitdauer der Übertragung sind abhängig von der Konstruktion und Betriebsweise der Wanderdeckel. Aufbau und Ausführung geeigneter Übertragungsmittel zur Verbindung von Hochspannungsquelle und Spannungsquelle sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.
Vorteilhafterweise sind die als Elektroden dienenden Garniturspitzen mit einem sogenannten Seitenschliff versehen. Dies hat zur Folge, dass sich der Abstand zwischen den sich zugewandten Oberflächen der Garniturspitzen eines Elektrodenpaares mit zunehmendem Abstand von der Trommelgarnitur verkleinert. Die Kraftwirkung senkrecht zu den Feldlinien kann dadurch verstärkt werden, dass eine Feldstärke des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden des Elektrodenpaares mit zunehmendem Abstand vom Fasergut zunimmt. Eine mit dem Abstand zur Trommelgarnitur zunehmende Feldstärke wird erreicht durch die geometrische Form der Garniturspitzen mit einem Seitenschliff. Dadurch dass die Garniturspitzen eine in Richtung zur Trommelgarnitur abnehmende Dicke aufweisen, ergibt sich eine Inhomogenität der Feldstärke mit dem Verlauf der Garniturspitzen. Eine gezielte Inhomogenität zieht die Verunreinigungen und Kurzfasern weiter in das elektrische Feld in einen freien Raum mit der grössten Feldstärke.
Die Feldlinien eines elektrischen Feldes treten jeweils senkrecht zur Oberfläche der als Elektroden dienenden Garniturspitzen ein respektive aus. Dadurch ergeben sich, angepasst an die geometrische Form der Garniturspitzen, bei verschiedenen Ausführungsformen leicht gebogene Feldlinien. Dies ist jedoch für deren Wirkung nicht relevant. Bei symmetrischer Anordnung der Garniturspitzen ist die für die Reinigung des Fasergutes massgebende Kraftwirkung in die Richtung der Winkelhalbierenden aus den Ein- und Austrittswinkeln der Feldlinien gerichtet. Die Ebene ist dadurch bestimmt, wie die Resultierende der Feldlinien verläuft. Die Ebene in welcher die theoretischen Feldlinien verlaufen steht immer senkrecht auf der Kraftwirkung, die aus der Summe aller zu den Feldlinien orthogonal wirkenden Kräften zwischen zwei Garniturspitzen resultiert.
Die absolute Feldstärke muss mit einer Hochspannung erzeugt werden, welche unter der Durchschlagspannung in der Luft ist. Die Durchschlagspannung in Luft liegt unter normalen klimatischen Bedingungen in der Grössenordnung von 3'200 Volt pro mm. Die maximale Spannung welche an die als Elektrodenpaare dienenden Garniturspitzen der Wanderdeckelgarnitur angelegt werden kann, ohne dass ein Funkenüberschlag erfolgt wird bestimmt einerseits durch den Abstand zwischen den Garniturspitzen und andrerseits durch den Abstand dieser Garniturspitzen zur Trommelgarnitur. Erfahrungsgemäss kann mit einer Spannung von unter 3'000 pro mm ein Funkenüberschlag zuverlässig vermieden werden.
Die von der Trommelgarnitur nicht gehaltenen Schmutzteilchen und Kurzfasern werden durch die Kraftwirkung orthogonal zu den Feldlinien des elektrischen Feldes zwischen die Garniturspitzen gezogen und festgehalten. Das Festhalten der Teilchen und Kurzfasern ist gegeben durch eine Polarisierung der Teilchen im elektrischen Feld, was dazu führt, dass sie an eine der beiden Garniturspitzen angelehnt werden und sich gegenseitig durch entsprechende Reibung verhaken. Zusätzlich hilft es, wenn die Feldstärke mit der Entfernung von der Trommelgarnitur zunimmt, da die Kraftwirkung orthogonal zu den Feldlinien mit zunehmender Feldstärke ebenfalls zunimmt. Durch die Polarisation werden die Schmutzteilchen in polarisierte Dipole verwandelt. Diese Dipole werden mit deren längeren Achse den Feldlinien des elektrischen Feldes entlang angeordnet. Da die Schmutzteilchen als Dipole schwach leitend sind, entstehen durch deren Verkettung virtuelle Kondensatorschaltungen in Serie. Durch minimalste Abstände zwischen den Schmutzteilchen oder Teilen ihrer Oberflächen, kann dies zu lokal erhöhten Feldstärken führen. Durch diese lokal erhöhten Feldstärken bleiben die Schmutzteilchen aneinander in der gebildeten Verkettung haften.
Im Gegensatz dazu werden die Gutfasern von der Trommelgarnitur festgehalten und widerstehen damit der Anziehungskraft des elektrischen Feldes.
Ebenfalls vorgeschlagen wird ein Deckel zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern an einer Karde mit einem Deckelstab und einem am Deckelstab befestigten Garniturstreifen, wobei der Garniturstreifen als eine flexible Garnitur vorgesehen ist. Die flexible Garnitur ist aus einer Fundation und in der Fundation gehaltenen U-förmigen Drahthäkchen mit zwei Spitzen und einem die Spitzen verbindenden Rücken gebildet. Die Fundation wirkt elektrisch isolierend, sodass zwischen den verschiedenen benachbarten Drahthäkchen ein Abbau einer elektrischen Spannung nur entsprechend der elektrischen Isolation möglich ist. Ein Spannungsabbau zwischen zwei benachbarten Drahthäkchen wird durch die elektrisch isolierende Wirkung der Fundation praktisch unterbunden. Die Spitzen sind auf der dem Deckelstab abgewandten Seite des Garniturstreifens und der Rücken auf der dem Deckelstab zugewandten Seite des Garniturstreifens angeordnet. Zwischen dem Garniturstreifen und dem Deckelstab ist eine Einlage vorgesehen, welche einzelne Rücken der Drahthäkchen elektrisch leitend verbindet und mit Kontaktstellen zur Verbindung mit einer Hochspannungsquelle versehen ist.
Um jeweils zwei sich gegenüberliegende Drahthäkchen als Elektrodenpaare nutzen zu können, müssen diese an eine Hochspannungsquelle angeschlossen werden. Eine Verdrahtung der einzelnen Drahthäkchen ist sehr aufwändig und behindert zusätzlich die Befestigung der Garniturstreifen am Deckelstab. Aus diesem Grund wird eine Einlage zwischen den Garniturstreifen und den Deckelstab eingefügt, welche eine gleichmässige Dicke aufweist. Vorteilhafterweise ist die Einlage eine Folie mit einer elektrisch leitenden Beschichtung. Die Folie ist aus einem elektrisch nichtleitenden Material, beispielsweise Kunststoff gefertigt. Die elektrisch leitende Beschichtung kann durch verschiedene Verfahren auf die Folie aufgebracht werden, beispielsweise durch Drucken, Bedampfen oder andere aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren. Bevorzugterweise ist die Beschichtung als Leiterbahnen ausgebildet. Durch diese Leiterbahnen werden die Rücken der Drahthäkchen mit den an der Einlage vorgesehenen Kontaktstellen zur Verbindung mit einer Hochspannungsquelle elektrisch leitend verbunden. Die Beschichtung kann bereits als Leiterbahnen aufgebracht werden. Es ist jedoch auch möglich, die Leiterbahnen nach dem Einbringen der Folie aus einer vollflächigen Beschichtung heraus zu schneiden, beispielsweise mit einem Laser. Die Einlage kann als starrer Stab oder inkompressible flexible Folie ausgeführt sein.
Damit eine Kontaktsicherheit zwischen der Einlage und den Drahthäkchen gewährleistet werden kann, ist die Einlage bevorzugterweise zwischen die Fundation und die Rücken der U-förmigen Drahthäkchen angeordnet. Dadurch wird die Einlage zusammen mit der Fundation mit den Häkchen in der Herstellung der Garniturstreifen durchstochen. Vorteilhafterweise wird jedoch die Kontaktsicherheit erreicht durch ein Federelement welches zwischen der Deckelgarnitur und dem Deckelstab eingebracht wird. Das Federelement kann zwischen der Einlage und der Deckelfussfläche vorgesehen sein. Das Federelement ist in diesem Fall elektrisch isolierend auszuführen. Wird das Federelement zwischen der Fundation respektive den Rücken der Drahthäkchen und der Einlage angebracht, so ist ein elektrisch leitendes Federelement vorzusehen. Hierbei kann ein elastisches Federelement verwendet werden, welches die Eigenschaft aufweist für elektrischen Strom nur in einer Richtung durchgängig zu sein. Das Federelement wäre in diesem Falle einerseits elektrisch leitend in der Richtung von der Einlage zu den Drahthäkchen, andrerseits jedoch elektrisch isolierend in der Querrichtung, sodass kein Kurzschluss entstehen kann. Durch die Befestigung des Garniturstreifens gegen die Deckelfussfläche des Deckelstabs wird das Federelement unter eine bestimmte Spannung gesetzt und presst in der Folge die Einlage mit der elektrisch leitenden Beschichtung gegen die Rücken der Drahthäkchen.
Aufgrund der in die Drahthäkchen einzubringende Hochspannung ist es von Vorteil zwischen der Einlage und dem Deckelstab eine elektrisch isolierende Schicht vorzusehen. Die elektrisch isolierende Schicht kann bei einer entsprechenden Materialwahl beispielsweise gleichzeitig als Federelement zur Erlangung der Kontaktsicherheit dienen. Als Federelemente sind verschiedene elastische Kunststoffe wie auch metallische vorgeformte Elemente denkbar.
Vorteilhafterweise ist im Deckelstab eine Vertiefung zur Anordnung der Einlage vorgesehen. Für die Wirksamkeit der Kardierung ist es wichtig, dass der am Deckelstab angebrachte Garniturstreifen möglichst spielfrei auf der zur Befestigung des Garniturstreifens vorgesehenen Oberfläche des Deckelstabes aufliegt. Wird nur ein Teil der Drahthäkchen eines Garniturstreifens eines Deckelstabes zur Bildung von Elektrodenpaaren genutzt, ist auch nur dieser Teil mit einer Einlage zu versehen. Um trotzdem eine spielfreie Auflage des Garniturstreifen am Deckelstab zu erreichen, ist am Ort der Einlage eine Vertiefung in die Oberfläche des Deckelstabes eingearbeitet. Bevorzugterweise ist die Höhe der Vertiefung bei Einsatz einer zusätzlichen Isolierenden Schicht oder eines Federelementes entsprechend angepasst. Dabei entspricht die Höhe der Vertiefung der Dicke der Einlage zuzüglich einer Dicke der isolierenden Schicht und der Bauhöhe eines Federelementes, falls diese vorgesehen sind.
Die Befestigung des Garniturstreifens am Deckelstab erfolgt nach einer aus dem Stand der Technik bekannten Methode. Da die Einlage sowie eventuell zusätzlich vorgesehene Schichten zwischen dem Garniturstreifen und dem Deckelstab verbaut werden, sind die bekannten Befestigungsarten, beispielsweise form- oder kraftschlüssige Systeme, für Garniturstreifen an Deckelstäben geeignet.
Durch die Sammlung von Verunreinigungen und Kurzfasern im elektrischen Feld wird der Raum zwischen den Garniturspitzen von diesen eingenommen. Um eine Freihaltung des Raumes zwischen den Garniturspitzen zu erreichen ist eine Reinigungsvorrichtung vorzusehen. Die Ausführung einer derartigen Reinigungsvorrichtung in Form einer Deckelreinigung ist bekannt. Beispielsweise kann der Raum kontinuierlich oder periodisch durch eine Absaugung von Verunreinigungen und Kurzfasern befreit werden. Oder die Garniturspitzen werden aus der Arbeitsstellung in eine Wartungsstellung bewegt. Dies kann durch ein Herausfahren oder Schwenken der Garniturspitzen erfolgen, wie dies bei einer Wanderdeckelkarde für die umlaufenden Wanderdeckel der Fall ist. Hierbei ist zu beachten, dass eine Reinigung der Garniturspitzen nur möglich ist, wenn kein elektrisches Feld aufgebaut ist. Es ist zu beachten, dass insbesondere bei Verwendung eines Kondensators als Hochspannungsquelle vor einer allfälligen Deckelreinigung eine gesicherte Entladung von möglicherweise noch gespeicherter Restenergie vorgenommen werden muss.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine schematische vereinfachte Darstellung einer Wanderdeckelkarde nach dem Stand der Technik
Figur 2: eine schematische Darstellung eines Kardiervorganges nach dem Stand der Technik zwischen einer Trommelgarnitur und einer flexiblen Garnitur
Figur 3: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern an einer Karde
Figur 4: eine schematische Darstellung einer Deckelgarnitur
Figur 5: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Deckels
Figur 6: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Deckels
Figur 7: eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Deckels
Figur 8: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführung der Energieversorgung eines Wanderdeckels
Figur 9: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführung der Energieversorgung eines Wanderdeckels

Figur 1 zeigt eine nach heutigem Stand der Technik übliche Anordnung einer Karde, insbesondere einer Wanderdeckelkarde 1 mit einem vorgeschalteten Einfüllschacht 2. Das Fasergut wird in Form von Faserflocken über den Einfüllschacht 2 dem Vorreisser 3 übergeben, welcher das Fasergut wiederum an die Kardentrommel 4 weitergibt. Oberhalb der Kardentrommel 4 ist ein Wanderdeckelsatz 5 angeordnet. Dabei werden die Wanderdeckel 10 an einer Kette oder Riemen um die Umlenkrollen 6 über die Kardentrommeloberfläche hinwegbewegt. Die Bewegung der Wanderdeckel 10 kann je nach Ausführung entgegen der Drehrichtung oder mit der Drehrichtung der Kardentrommel 4 erfolgen. Die Kardierarbeit wird hauptsächlich durch die Wanderdeckel 10 geleistet. Die durch die Kardierung ausgerichteten Fasern werden durch den Abnehmer 7 von der Kardentrommel 4 abgenommen und einer faserbandbildenden Einrichtung 8 zugeführt. Durch die faserbandbildende Einrichtung 8 wird das abgenommene Vlies zu einem Kardenband 9 zusammengefasst und an die nächste Maschineneinheit weitergeleitet, beispielsweise an eine Bandablage oder Strecke (nicht gezeigt).
Am genannten Wanderdeckelsatz 5 ist eine Vielzahl von Wanderdeckeln 10 vorgesehen, wobei in der Figur 1 nur einzelne Wanderdeckel 10 schematisch abgebildet sind. Heute gebräuchliche Wanderdeckelsätze 5 umfassen eng beabstandet mehrere Wanderdeckel 10, die umlaufen. Hierzu werden die Wanderdeckel 10 in der Nähe ihrer jeweiligen Stirnseiten von Endlosbändern getragen und gegen die oder mit der Drehrichtung der Kardentrommel 4 bewegt und auf der Unterseite des Wanderdeckelsatzes 5 an der Oberfläche der Kardentrommel 4 vorbeigeführt.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kardiervorganges nach dem Stand der Technik zwischen einer Trommelgarnitur 20 und einer flexiblen Garnitur 21 eines Deckels. Die Beschreibung der Figur 2 findet sich im Stand der Technik.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern an einer Karde. Eine flexible Garnitur 21 ist oberhalb einer Trommelgarnitur 20 angeordnet. Die Trommelgarnitur 20 transportiert das Fasergut 22 relativ zur flexiblen Garnitur 21 in Pfeilrichtung 25. Die flexible Garnitur 21 umfasst eine Fundation 40 und eine Vielzahl von Drahthäkchen 41. Die Drahthäkchen 41 sind U-förmig ausgebildet sodass sich zwei Garniturspitzen 43 und 44 bilden welche mit einem Rückenteil 42 verbunden sind. Die Drahthäkchen 41 werden durch die Fundation 40 hindurchgestochen und sind in der Fundation 40 gehalten. Die flexible Garnitur 21 ist in einem Abstand B gegenüber der Trommelgarnitur 20 derart angeordnet, dass die Garniturspitzen 43 gegen die Trommelgarnitur 20 gerichtet sind. Jeweils zwei sich gegenüber liegende Drahthäkchen 41 sind an eine Hochspannungsquelle 38 angeschlossen, wodurch zwischen den sich unmittelbar gegenüberstehenden Drahthäkchen 44 und 45 ein elektrisches Feld 46 aufbaut. Die sich gegenüber stehenden Drahthäkchen 44 und 45 bilden ein Elektrodenpaar. Durch das elektrische Feld 46 wird eine Kraftwirkung 47 orthogonal zu den Feldlinien auf die sich im oder in der Nähe des elektrischen Feldes 46 befindlichen Dielektrika ausgeübt. Als Dielektrika sind die Bestandteile des Fasergutes 22 zu betrachten. In der Folge werden sämtliche Bestandteile des Fasergutes 22 vom elektrischen Feld 46 angezogen. Da jedoch die Gutfasern, also die langen Fasern von der Trommelgarnitur 20 festgehalten werden, werden nur die Verunreinigungen 48 in das elektrische Feld 46 hineingezogen. Die Verunreinigungen 48 beinhalten Staubpartikel, Kurzfasern und andere Fremdteile.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Deckelgarnitur 50 in Form eines Garniturstreifens. Die gezeigte Deckelgarnitur 50 ist als eine flexible Garnitur ähnlich der in Figur 3 dargestellten Ausführung ausgebildet. Die Deckelgarnitur 50 umfasst eine Vielzahl von Drahthäkchen 31, welche durch eine Fundation 40 hindurchgestochen sind und von der Fundation 40 gehalten werden. Eine derartige Fundation 40 kann aus verschiedenen aus dem Stand der Technik bekannten Materialien aufgebaut sein. Die eigentliche Garnitur wird gebildet durch die auf der Unterseite der Fundation 40 hervorstehenden Garniturspitzen 32, 33 der in mehreren Reihen zueinander versetzt angeordneten Drahthäkchen 31. Die Drahthäkchen 31 einer einzelnen Reihe sind jeweils mit einem elektrischen Leiter 35, 36 miteinander verbunden. Die Verbindung der Drahthäkchen 31 durch den elektrischen Leiter 35 kann wie in Figur 4 gezeigt über die Rücken 34 der in der Fundation 40 gehaltenen Drahthäkchen 31 erfolgen. Ebenfalls kann die Verbindung der Drahthäkchen 31 durch den elektrischen Leiter 36 zwischen den Rücken 34 der Drahthäkchen 31 und der Fundation 40 erfolgen. Denkbar ist jedoch auch ein Einbringen der elektrischen Verbindungen in die Fundation 40, sodass die Drahthäkchen 31 beim Durchstechen der Fundation 40 gleichzeitig die elektrischen Leiter durchdringen. Die oberhalb der Rücken 34 der Drahthäkchen 31 angebrachten elektrischen Leiter 35 können mit den Rücken 34 der Drahthäkchen 31 elektrisch leidend verbunden sein oder auch nur lose aufliegen. Eine elektrisch leitende Verbindung kann beispielsweise durch Kleben oder Löten erfolgen.
Die elektrischen Leiter 35, 36 sind mit einer Hochspannungsquelle 38 verbunden. Durch die Hochspannung wird zwischen zwei in einem Abstand A benachbarten Garniturspitzen 32, 33 ein elektrisches Feld 37 aufgebaut. Die Garniturspitzen 23, 33 sind mit einem Schliff 39 versehen, welcher bewirkt, dass sich der Abstand A zwischen zwei benachbarten Garniturspitzen 32, 33 mit zunehmender Entfernung von der Fundation 40 vergrössert. Dadurch wird erreicht, dass die Feldstärke des elektrischen Feldes 37 zwischen den Garniturspitzen 32, 33 mit zunehmender Entfernung von der Fundation 40 abnimmt. In umgekehrter Richtung ist die Feldstärke des elektrischen Feldes 37 zunehmend, dies hat zur Folge, dass in den Einfluss des elektrischen Feldes 46 geratene Verunreinigungen bis zur Fundation 40 in die Garnitur 50 hineingezogen werden.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Deckels 60. Der Deckel 60 ist gegenüber der Trommelgarnitur 20 angeordnet. Die Trommelgarnitur 20 transportiert das Fasergut 22 in Pfeilrichtung 25 am Deckel 60 vorbei. Der Deckelstab 60 ist mit einem Anstellwinkel α gegenüber der Trommeloberfläche geneigt angeordnet. Der Deckel 60 umfasst einen Deckelstab 61 mit einer Deckelfussfläche 73. Mit Hilfe von Befestigungsclips 62 ist eine Deckelgarnitur 63 in Form eines Garniturstreifens am Deckelstab 60 befestigt. Durch die Befestigungsclips 62 wird die Deckelgarnitur 63 an die Deckelfussfläche 73 gepresst.
Die Deckelgarnitur 63 umfasst eine Fundation 72 mit darin eingestochenen U-förmigen Drahthäkchen 64. Die Drahthäkchen 84 sind derart angeordnet, dass deren Rücken 69 auf der einen und die Garniturspitzen 70, 71 auf der anderen Seite aus der Fundation 72 hervorragen. Die Deckelgarnitur 63 ist mit dem Rücken 69 der Drahthäkchen 64 der Deckelfussfläche 73 zugewandt. In der Deckelfussfläche 73 ist eine Vertiefung 68 vorgesehen. In der Vertiefung eingepasst ist eine Einlage 65, 66. Bei einer an die gesamte Breite der Deckelfussfläche 73 angepassten Einlage 65, 66 kann auf die Vertiefung 68 verzichtet werden. Die Einlage 65, 66 schafft eine elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Drahthäkchen 64. Die Einlage besteht aus einem nicht leitenden Teil, beispielsweise einer Folie 66 und einem leitenden Teil, beispielsweise auf die Folie 66 aufgebrachte Leiterbahnen 65. Die Einlage 65, 66 ist an Kontaktstellen (nicht gezeigt) durch eine elektrische Verbindung 75 mit einer Hochspannungsquelle 67 verbunden.
Die Hochspannungsquelle 67 ist vorteilhafterweise im Deckelstab 60 eingebaut. Die elektrische Verbindung 75 kann beispielsweise durch Bohrungen im Deckelstab zur Hochspannungsquelle 67 geführt werden. Durch das Anlegen der Drahthäkchen 64 an die Hochspannungsquelle 67 wird zwischen zwei sich gegenüberliegenden Drahthäkchen 64 ein elektrisches Feld 74 aufgebaut.
Wie in Figur 5 schematisch gezeigt sind die der Trommelgarnitur 20 mit einem Abstand B am nächsten stehenden Drahthäkchen mit ihren Garniturspitzen 70 und 71 nicht mit einer elektrischen Verbindung zur Hochspannungsquelle 67 ausgerüstet. Diese der Trommelgarnitur am nächsten stehenden Drahthäkchen dienen der Kardierung des Fasergutes. Die mit dem Abstand C weiter von der Trommelgarnitur 20 wegstehenden Drahthäkchen sind hingegen mit der Hochspannungsquelle 67 verbunden. Diese Anordnung erlaubt einen engen Abstand B zur Kardierung des Fasergutes 22 und einen grösseren Abstand C zur Ausscheidung von Verunreinigungen aus dem Fasergut 22.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Deckels 80. Der Deckel ist gegenüber der Trommelgarnitur 20 nicht geneigt ausgeführt. Die Trommelgarnitur 20 transportiert das Fasergut 22 in Pfeilrichtung 25 am Deckel 80 vorbei. Der Deckel 80 umfasst einen Deckelstab 81 mit einer Deckelfussfläche 94. Mit Hilfe von Befestigungsclips 82 ist eine Deckelgarnitur 83 in Form eines Garniturstreifens am Deckelstab 81 befestigt. Durch die Befestigungsclips 82 wird die Deckelgarnitur 83 an die Deckelfussfläche 94 gepresst. Im Ausführungsbeispiel der Figur 6 ist die Deckelfussfläche 94 abgesetzt ausgeführt. Die Deckelgarnitur 83 umfasst eine Fundation 92 mit darin eingestochenen U-förmigen Drahthäkchen 84. Die Drahthäkchen 84 sind derart angeordnet, dass deren Rücken 89 auf der einen und die Garniturspitzen 90, 91 auf der anderen Seite aus der Fundation 92 hervorragen. Die Deckelgarnitur 83 ist mit dem Rücken 89 der Drahthäkchen 84 der Deckelfussfläche 94 zugewandt. Die Deckelfussfläche 94 ist mit einem Absatz 88 versehen und über die Breite des Deckelstabes 81 in zwei Stufen angelegt. Die Deckelgarnitur 83 wird durch die Befestigungsclips 82 entsprechend an die abgesetzte Deckelfussfläche 94, 88 angepasst. Durch die abgesetzte Deckelfussfläche 94, 88 ergeben sich zwischen der Trommelgarnitur 20 und den Garniturspitzen 90, 91 zwei verschiedene Abstände B und C. Dabei ist wiederum der Abstand B als der kleinere Abstand in einem Kardierbereich und der Abstand C in einem Ausscheidebereich vorgesehen. Die Drahthäkchen 84 welche sich im Ausscheidebereich befinden sind durch eine Einlage 85, 86 elektrisch leitend mit einer Hochspannungsquelle 87 verbunden. Dabei kann der im abgesetzten Ausscheidebereich befindliche Teil der Deckelfussfläche 94 wie in Figur 5 gezeigt ebenfalls mit einer Vertiefung versehen sein.
Die Einlage 85, 86 schafft eine elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Drahthäkchen 84. Die Einlage besteht aus einem nicht leitenden Teil, beispielsweise einer Folie 86 und einem leitenden Teil, beispielsweise auf die Folie 86 aufgebrachte Leiterbahnen 85. Die Einlage 85, 86 ist an Kontaktstellen (nicht gezeigt) durch eine elektrische Verbindung 75 mit einer Hochspannungsquelle 87 verbunden. Durch das Anlegen der Drahthäkchen 84 an die Hochspannungsquelle 87 wird zwischen zwei sich gegenüberliegenden Drahthäkchen 84 ein elektrisches Feld 95 aufgebaut. Um eine hohe Kontaktsicherheit zwischen den Leiterbahnen 85 und den Rücken 89 der Drahthäkchen 84 gewährleisten zu können, ist zwischen der Einlage 85, 86 und der Deckelfussfläche 94 ein Federelement 93 vorgesehen. Das Federelement 93 wird durch die Verspannung der Deckelgarnitur 83 und dem Deckelstab 81 durch die Befestigungsclips 82 unter eine Vorspannung gebracht. Dadurch werden die Leiterbahnen 85 an die Rücken 89 der Drahthäkchen 84 gepresst.
Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Deckels 96. Der Deckel 96 ist gegenüber der Trommelgarnitur 20 nicht geneigt ausgeführt. Die Trommelgarnitur 20 transportiert das Fasergut 22 in Pfeilrichtung 25 am Deckel 96 vorbei. Der Deckel 96 umfasst einen Deckelstab 97 mit einer Deckelfussfläche 99. Die Deckelfussfläche 99 ist mit einem Knick versehen, durch welchen der Kardierbereich vom Ausscheidebereich getrennt wird. Mit Hilfe von Befestigungsclips 82 ist eine Deckelgarnitur 98 in Form eines Garniturstreifens am Deckelstab 97 befestigt. Durch die Befestigungsclips 82 wird die Deckelgarnitur 98 an die Deckelfussfläche 99 gepresst. Die Deckelgarnitur 98 umfasst eine Fundation 92 mit darin eingestochenen U-förmigen Drahthäkchen 84. Die Drahthäkchen 84 sind derart angeordnet, dass deren Rücken 89 auf der einen und die Garniturspitzen 90, 91 auf der anderen Seite aus der Fundation 92 hervorragen. Die Deckelgarnitur 98 ist mit dem Rücken 89 der Drahthäkchen 84 der Deckelfussfläche 99 zugewandt.
Die Deckelfussfläche 99 ist mit einem Knick versehen und im Ausscheidebereich in einer zum Kardierbereich geneigten Ebene angelegt. Der Neigungswinkel β der Deckelfussfläche 99 im Ausscheidebereich zur Deckelfussfläche 99 im Kardierbereich bestimmt die Abstände der Garniturspitzen 93, 91 und der Trommelgarnitur 20 im Ausscheidebereich. Die Deckelgarnitur 98 wird durch die Befestigungsclips 82 entsprechend an die geknickte Deckelfussfläche 99 gepresst, und dadurch über die Breite des Deckelstabes auseinandergezogen, wodurch ein spielfreies Aufliegen des Garniturstreifens auf die Deckelfussfläche 99 erreicht wird. Durch die geknickte Deckelfussfläche 99 ergeben sich zwischen der Trommelgarnitur 20 und den Garniturspitzen 90, 91 zwei verschiedene Abstände B und C. Dabei ist wiederum der Abstand B als der kleinere Abstand in einem Kardierbereich und der Abstand C in einem Ausscheidebereich vorgesehen. Die Drahthäkchen 84 welche sich im Ausscheidebereich befinden sind durch eine Einlage 85, 86 elektrisch leitend mit einer Hochspannungsquelle 87 verbunden. Dabei kann der sich im Ausscheidebereich befindliche Teil der Deckelfussfläche 94 wie in Figur 5 gezeigt ebenfalls mit einer Vertiefung versehen sein.
Die Einlage 85, 86 schafft eine elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Drahthäkchen 84. Die Einlage besteht aus einem nicht leitenden Teil, beispielsweise einer Folie 86 und einem leitenden Teil, beispielsweise auf die Folie 86 aufgebrachte Leiterbahnen 85. Die Einlage 85, 86 ist an Kontaktstellen (nicht gezeigt) über eine elektrische Verbindung 75 mit einer Hochspannungsquelle 87 verbunden. Durch das Anlegen der Drahthäkchen 84 an die Hochspannungsquelle 87 wird zwischen zwei sich gegenüberliegenden Drahthäkchen 84 ein elektrisches Feld 95 aufgebaut. Um eine hohe Kontaktsicherheit zwischen den Leiterbahnen 85 und den Rücken 89 der Drahthäkchen 84 gewährleisten zu können, ist zwischen der Deckelgarnitur 98 und der Deckelfussfläche 99 ein Federelement 93 vorgesehen. Das Federelement 93 wird durch die Verspannung der Deckelgarnitur 98 und dem Deckelstab 97 durch die Befestigungsclips 82 unter eine Vorspannung gebracht. Dadurch werden die Leiterbahnen 85 an die Rücken 89 der Drahthäkchen 84 gepresst.
Figuren 8 und 9 zeigen eine schematische Darstellung einer Energieversorgung eines Wanderdeckels 100. Aus Sicherheitsgründen ist zu bevorzugen, dass der Wanderdeckel 100 nicht auf seinem gesamten Umgang mit einer Energieversorgung 109, 113 verbunden ist. Es genügt den Teil des Verfahrensweges eines Wanderdeckels 100 mit einer Energieversorgung zu versehen, während dessen eine Ausscheidung von Verunreinigungen verfahrenswirksam ist. In den Figuren 8 und 9 ist ein Teil eines Wanderdeckels 100 dargestellt. Der Wanderdeckel 100 umfasst einen Deckelstab 101 mit einer eingebauten Hochspannungsquelle 103. Am Deckelstab 101 ist eine entsprechende Deckelgarnitur 102 befestigt, welche einer Trommelgarnitur 20 gegenübersteht. Am Deckelstab 101 befestigt ist ein Deckelkopf 108. Am Deckelkopf 108 wiederum befestigt ist ein Gleitschuh 104, mit welchem der Wanderdeckel 100 auf einer Führungsschiene 106 gelagert ist. Der Wanderdeckel 100 wird mit einem Riemen 105, welcher ebenfalls am Deckelkopf 108 befestigt ist, über die Führungsschiene 106 gezogen.
In Figur 8 ist eine Verbindung zwischen der Hochspannungsquelle 103 und einer Spannungsquelle 109 über Schleifkontakte 110 schematisch dargestellt. Die Schleifkontakte 110 sind entsprechend dem Bedarf nur in einem Teil des Verfahrensweges des Wanderdeckels 100 vorgesehen. Über die Schleifkontakte 110 kann von der Spannungsquelle 109 Gleich- (DC) oder Wechselstrom (AC) an die Hochspannungsquelle 103 übertragen werden. Bei einer Übertragung von AC spielt die zur Anwendung kommende Frequenz keine Rolle. Am Wanderdeckel 100 sind an entsprechender Stelle Stromabnehmer 112 vorgesehen, welche eine Weiterleitung an die Hochspannungsquelle 103 gewährleisten.
In Figur 9 ist eine Verbindung zwischen der Hochspannungsquelle 103 und einer Wechselstrom-Spannungsquelle 113 über eine induktive Energieversorgung 111 schematisch dargestellt. Am Deckelstab 101 befestigt ist eine Spule, welche durch ein mit einer Gleichstrom-Spannungsquelle 113 gebildetes elektrisches Feld bewegt wird. Eine induktive Energieversorgung 111 ist keinem Verschleiss unterworfen und funktioniert unabhängig von einem bewegten Kontakt. Es sind keine Massnahmen zur Sicherung eines Kontaktes und damit einer sicheren Energieversorgung notwendig. Auch die induktive Energieversorgung 111 ist entsprechend dem Bedarf nur in einem Teil des Verfahrensweges des Wanderdeckels 10 vorgesehen. Bei einer kontaktlosen Energieübertragung in Form einer induktiven Energieversorgung 111 kann nur Wechselstrom (AC) verwendet werden. In diesem Falle ist auch die für die Energieübertragung genutzte Frequenz des Wechselstromes wichtig. Durch die Frequenz des Wechselstromes wird die Baugrösse der induktiven Energieversorgung 111 wie auch der in Kauf zu nehmende Verlust massgeblich bestimmt.

Legende

1: Wanderdeckelkarde
2: Einfüllschacht
3: Vorreisser
4: Kardentrommel
5: Deckelsatz
6: Umlenkrolle
7: Abnehmer
8: Faserbandbildende Einrichtung
9: Kardenband
10: Wanderdeckel
20: Trommelgarnitur
21: Flexible Garnitur
22: Fasergut
23: Bewegungsrichtung Wanderdeckel
25: Bewegungsrichtung Fasergut
26: Blattteile
27: Staubpartikel
28: Stengelteile
29: Schalenteile
30: Fasernissen
31: Drahthäkchen
32, 33: Garniturspitzen
34: Rücken der Drahthäkchen
35, 36: Elektrische Leiter
37: Elektrisches Feld
38: Hochspannungsquelle
39: Schliff der Garniturspitzen
40: Fundation
41: Drahthäkchen
42: Rückenteil
43, 44: Garniturspitzen
45: Garniturspitze
46: Elektrisches Feld
47: Kraftwirkung
48: Verunreinigungen
50: Deckelgarnitur
60: Deckel
61: Deckelstab
62: Befestigungsclip
63: Deckelgarnitur
64: Drahthäkchen
65: Elektrischer Leiter
66: Folie
67: Hochspannungsquelle
68: Vertiefung
69: Rücken der Drahthäkchen
70, 71: Garniturspitzen
72: Fundation
73: Deckelfussfläche
74: Elektrisches Feld
75: Elektrische Verbindung
80: Deckel
81: Deckelstab
82: Befestigungsclip
83: Deckelgarnitur
84: Drahthäkchen
85: Elektrischer Leiter
86: Folie
87: Hochspannungsquelle
88: Absatz
89: Rücken der Drahthäkchen
90, 91: Garniturspitze
92: Fundation
93: Federelement
94: Deckelfussfläche
95: Elektrisches Feld
96: Deckel
97: Deckelstab
98: Deckelgarnitur
99: Deckelfussfläche
100: Deckel
101: Deckelstab
102: Deckelgarnitur
103: Hochspannungsquelle
104: Gleitschuh
105: Riemen
106: Führungsschiene
108: Deckelkopf
109: Spannungsquelle
110: Schleifkontakt
111: Induktive Energieversorgung
112: Stromabnehmer
113: Wechselstrom-Spannungsquelle
A: Abstand zwischen Garniturspitzen
B: Abstand zwischen Garniturspitze und Trommelgarnitur
C: Abstand zwischen Garniturspitze und Trommelgarnitur
α: Anstellwinkel des Deckels
β: Neigungswinkel der Deckelfussfläche

Claims

Vorrichtung zur Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern an einer Karde (1) mit mindestens einem Deckel (60, 80, 96, 100) mit einem Deckelstab (61, 81, 97, 101) mit einer, an einer Deckelfussfläche (73, 94, 99) angebrachten Deckelgarnitur (50, 83, 83, 98,102) mit Garniturspitzen (32, 33, 43, 44, 70, 71, 90, 91) und einer Trommel (4) mit einer Trommelgarnitur (20), wobei die Deckelgarnitur (50, 63, 83, 1) der Trommelgarnitur (20) mit einem Abstand (B, C) gegenüberliegend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Garniturspitzen (32, 33, 43, 44, 10, 71, 90, 91) als Elektrodenpaare ausgebildet sind und an eine Hochspannungsquelle (38, 87, 87, 103) angeschlossen sind, wobei jeweils zwischen zwei, ein Elektrodenpaar bildenden, Garniturspitzen (32, 33, 43, 44, 74, 71, 90, 91) ein elektrisches Feld (37, 74, 95) aufgebaut ist, dessen Feldlinien in einer zur Deckelfussfläche (73, 94, 99) gleich gerichtet liegenden Ebene verlaufen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsquelle (38, 67, 87, 103) im Deckelstab (61, 81, 101) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsquelle (38, 67, 87, 103) ein Hochspannungsgenerator oder ein Kondensator ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übertragungsmittel (110, 111) zur elektrischen Versorgung der Hochspannungsquelle (38, 67, 87, 103) von einer Spannungsquelle (109) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmittel ein Schleifkontakt (110) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsmittel eine kontaktlose Induktionsübertragung (111) ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (B) zwischen der Trommelgarnitur (20) und den ein Elektrodenpaar bildenden Garniturspitzen (32, 33, 43, 44, 70, 71, 90, 91) 0.1 mm bis 2.0 mm ist.
Verfahren zur Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern an einer Karde (1), wobei ein Deckel (60, 80, 100) mit einer, an einer Deckelfussfläche (73, 94, 99) angebrachten Deckelgarnitur (50, 63, 83, 102) mit Garniturspitzen (32, 33, 43, 44, 70, 71, 90, 91) einer Trommel (4) gegenüber steht, welche zu reinigendes Fasergut (22) mit Hilfe einer Trommelgarnitur (20) am Deckel (10, 60, 800) vorbei transportiert, dadurch gekennzeichnet, dass an einzelne Garniturspitzen (32, 33, 43, 44, 70, 71, 90, 91) eine elektrische Spannung angelegt wird und zumindest in Teilbereichen der Deckelgarnitur (50, 63, 83, 102) jeweils zwischen zwei benachbarten Garniturspitzen (32, 33, 43, 44, 70, 71, 90, 91) ein elektrisches Feld (37, 74, 95) aufgebaut wird, dessen Feldlinien in einer zur Deckelfussfläche (73, 94, 99) gleich gerichtet liegenden Ebene verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feldstärke des elektrischen Feldes (37, 74, 95) zwischen den Garniturspitzen (32, 33, 43, 44, 70, 71, 90, 91) mit zunehmendem Abstand von der Trommel (4) zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass von der Trommelgarnitur (20) nicht gehaltenen Schmutzteilchen und Kurzfasern durch eine Kraftwirkung (47) orthogonal zu den Feldlinien des elektrischen Feldes (37, 74, 95) in die Deckelgarnitur (50, 63, 83, 102) gezogen und festgehalten werden.
Deckel (60, 80, 100) zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Deckelstab (61, 81, 101) und einer am Deckelstab (61, 81, 101) befestigten Deckelgarnitur (50, 63, 83, 98, 102), wobei die Deckelgarnitur (50, 63, 83, 98, 102) als eine flexible Garnitur vorgesehen ist, welche aus einer Fundation (40, 72, 92) und in der Fundation (40, 72, 92) gehaltenen U-förmigen Drahthäkchen (31, 41, 64, 84) mit zwei Spitzen (32, 33, 43, 44, 70, 71, 90, 91) und einem die Spitzen (32, 33, 43, 44, 70, 71, 90, 91) verbindenden Rücken (34, 42, 69, 89) gebildet ist, wobei die Spitzen (32, 33, 43, 44, 70, 71, 90, 91) auf der dem Deckelstab (61, 81, 101) abgewandten Seite des Garniturstreifens (63, 83) und der Rücken (34, 42, 69, 89) auf der dem Deckelstab (61, 81, 101) zugewandten Seite der Deckelgarnitur (50, 63, 83, 98, 102) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Deckelgarnitur (50, 63, 83, 98, 102) und dem Deckelstab (61, 81, 101) eine Einlage (65, 66, 85, 86) vorgesehen ist, welche einzelne Rücken (34, 42, 69, 89) der Drahthäkchen (31, 41, 64, 84) elektrisch leitend verbindet und mit Kontaktstellen zur Verbindung mit einer Hochspannungsquelle (38, 67, 87, 103) versehen ist.
Deckel (60, 80, 100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage eine mit einer elektrisch leitenden Beschichtung (65, 85) versehene Folie (66, 86) ist.
Deckel (60, 80, 100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (65, 85) als Leiterbahnen ausgebildet ist.
Deckel (60, 80, 100) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (65, 66, 85, 86) zwischen der Fundation (40, 72, 92) und den Rücken (34, 42, 69, 89) der U-förmigen Drahthäkchen (31, 41, 64, 84) angeordnet ist.
Deckel (60, 80, 100) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Einlage (65, 66, 85, 86) und dem Deckelstab (61, 81, 101) eine elektrisch isolierende Schicht vorgesehen ist.
Deckel (60, 80, 100) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Deckelstab (61, 81, 101) eine Vertiefung (68) zur Anordnung der Einlage (65, 66) vorgesehen ist.
Deckel (60, 80, 100) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Deckelgarnitur (50, 63, 83, 98, 102) und dem Deckelstab (61, 81, 101) ein Federelement (93) zur Kontaktsicherung vorgesehen ist.