WO2017178148A1

WO2017178148A1 - Vorrichtung an einer karde oder krempel

Info

Publication number: WO2017178148A1
Application number: PCT/EP2017/054763
Authority: WO
Inventors: Christoph Färber
Original assignee: TRüTZSCHLER GMBH & CO. KG
Priority date: 2016-04-13
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2017-10-19
Also published as: CN108699733A; BR112018071006A2; CN108699733B; EP3443153A1; BR112018071006B1; BR112018071006A8; DE102016106780B4; DE102016106780A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Karde oder Krempel, die sich vorzugsweise über die gesamte Arbeitsbreite der Karde oder Krempel erstreckt, umfassend mindestens eine Funktionsseite oder Funktionsfläche, die direkt oder indirekt mit Fasermaterial in Kontakt kommen kann, wobei die Vorrichtung zumindest einen Hohlraum aufweist, der sich zumindest teilweise entlang seiner Länge erstreckt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum (20d, 20e) eine Deformationsvorrichtung (21) angeordnet ist, mit der innerhalb des Hohlraumes (20d, 20e) eine Kraft zur Verbiegung der Vorrichtung erzeugbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Deformationsvorrichtung und eine Meßvorrichtung.

Description

Titel: Vorrichtung an einer Karde oder Krempel

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Karde oder Krempel, die sich vorzugsweise über die gesamte Arbeitsbreite der Karde oder Krempel erstreckt, umfassend mindestens eine Funktionsseite oder Funktionsfläche, die direkt oder indirekt mit Fasermaterial in Kontakt kommen kann, wobei die Vorrichtung zumindest einen Hohlraum aufweist, der sich zumindest teilweise entlang seiner Länge erstreckt, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 . Die Erfindung betrifft weiterhin eine Deformationsvorrichtung und eine Meßvorrichtung.

An Karden aktueller Bauform werden für den Kardierprozess als Kardierelemente Deckel mit flexiblen Garnituren (Wanderdeckel) und/oder Festkardierelemente mit Ganzstahlgarnituren benutzt. Die eigentlichen Garnituren werden dabei durch hochpräzise Trägerbauteile aufgenommen. Üblicherweise verwendet man heute als Trägerbauteil Aluminiumstrangpressprofile. Diese haben neben zahlreichen Vorteilen, wie z. B. geringes Gewicht, hohe Steifigkeit etc. jedoch den Nachteil, dass sie sich bei einseitiger Erwärmung, was beim Kardieren der Fall ist, zu der erwärmten Seite hin verformen. Je höher das Bauteil ist, umso größer ist die Temperaturdifferenz, welche die Durchbiegung beeinflusst. Diese Verformung führt zu einem nicht konstanten Kardierspalt, was wiederum ein nicht optimales technologisches Kardierergebnis zur Folge hat.

Die Trägerprofile für Kardierelemente werden heute als rundum geschlossene Aluminiumstrangpressprofile ausgeführt. Die während des Kardierverfahrens entstehende Wärme wird zu einem großen Teil über die Festkardierelemente und den Wanderdeckel nach außen abgeführt. Das dazu notwendige Temperaturgefälle innerhalb des Profilquerschnittes führt zur Verformung des Festkardierelements. Je größer dieses Gefälle ist, umso größer ist auch die Verformung.

Durch das Aufwärmen entsteht aber nicht nur eine Wärmeausdehnung über der gesamten Arbeitsbreite der Karde, sondern es entstehen auch Wärmegradienten über die Ausführungsformen der verschiedenen Bauteile der Karde. Zum Beispiel kann an der Trommeloberfläche eine Temperatur von 45Ό entstehen. Ein der Trommel gege nüber befindliches Kardierelement wird auf der Seite der Trommelgarnitur auch diese Temperatur in etwa erreichen. Dagegen wird an der der Trommel abgewandten Seite des Kardierelementes, die konstruktionsbedingt (aufgrund der Arbeitsbreite und der Genauigkeit der Elemente) mehrere Zentimeter hohe Rücken haben, die Temperatur einen deutlich tieferen Wert erreichen (z. B. 28Ό). Der Unterschied in Tem peratur über ein Kardierelement kann somit einige Grade Celsius betragen. Wie groß dieser Temperaturunterschied ist, ist abhängig von der Beschaffenheit des Elements (Konstruktion, Material), der geleisteten Kardierarbeit (Drehzahl, Produktion), des Abstandes des Elements zu der Walze und wie die Wärme, die entsteht, abgeleitet werden kann.

Dieser Wärmegradient verursacht ein Durchbiegen der Elemente über die Breite der Karde. Durch diese Durchbiegung entsteht in der Mitte ein engerer Kardierspalt als außen. Hierdurch entsteht ein ungleichmäßiger Kardierspalt, der sich nach außen verbreitert. Dies führt zu einer verringerten Kardierqualität und/oder einer schlechteren Nissenauflösung. Ebenfalls kann dies zu„Seitenflug" der Fasern führen. Das heißt, dass Fasern sich in der Randregion ansammeln und sich sogar absetzen, insbesondere außerhalb der Arbeitsbreite. Diese Effekte kommen bei einer Karde mit einer Arbeitsbreite von 1 Meter zum Ausdruck, nehmen jedoch mit zunehmender Arbeitsbreite zu, z. B. wenn die Arbeitsbreite größer als 1 Meter, zum Beispiel 1 ,2 Meter und mehr beträgt. Die Abweichung, die durch die oben genannten Effekte entstehen, können hier nicht vernachlässigt werden, sondern sind ein Problem für die gesamte Kardierqualität der Karde. Das Problem der thermischen Durchbiegung kommt zu der mechanischen Durchbiegung hinzu, die mit zunehmender Arbeitsbreite ansteigt.

Dadurch, dass sich Festkardierelemente und Wanderdeckelstäbe im Betrieb der Karde sehr stark erwärmen, wirken die Aluminiumstrangpressprofile der Festkardierelemente bzw. Wanderdeckelstäbe an der Außenseite (von der Trommel weg zeigenden Seite) wie Kühlkörper, die ihre Wärme durch freie Konvektion an die umgebende Luft abgeben. Dadurch entsteht ein geringes Temperaturgefälle innerhalb des Strangpressprofils. Die zur Trommel zeigende Seite ist wärmer und dehnt sich deshalb mehr aus, als die nach außen zeigende Seite, wodurch sich das Festkardierelement oder der Wanderdeckelstab zur Trommel hin biegt. Dieses Biegen (und auch das Ausdehnen der Trommel) führt dazu, dass der Kardierspalt in der Mitte der Maschine enger wird und damit das Vlies ungleichmäßiger und die Qualität schlechter wird. Außerdem kann Seitenflug entstehen.

Die EP 1 667 467 B2 offenbart ein Kardierelement, das zumindest an seiner Arbeitsseite eine hohle Kontur aufweist, so dass nach einer Aufwärmphase der Kardierspalt sich mit gleichmäßigem Abstand zur Trommel wieder einstellt. Eine Einstellbarkeit an die örtlichen Gegebenheiten setzt eine vollständige Bearbeitung der äußeren hohlen Kontur voraus.

Die DE 10 2010 053 178 A1 und die DE 10 201 1 009 938 A1 beschreiben ein Kardierelement, das entlang seiner Längsachse mittels Zugstab zusammengedrückt wird und dadurch eine hohle Kontur erhält. Der Zugstab sieht ein beidseitiges Gewindeende vor, auf das eine Mutter oder eine Gewindehülse aufschraubbar ist.

Die Zugstange bewirkt eine zum Teil unspezifische Knickung des Kardierelementes, die erst durch eine entsprechende Gestaltung des Profils des Kardierelementes in die richtige Richtung den gewünschten Effekt erzeugt. Ein weiterer Nachteil ist die Überlagerung einer Biegebelastung beim Kardieren mit der Knickbelastung durch den Zugstab, wodurch ein besonders leichtes und dünnwandiges Profil nicht verwendet werden kann. Im Bereich der Mutter oder der Gewindehülse entsteht an dem Kardierelement eine hohe Flächenpressung, die unerwünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Vorrichtung an einer Krempel oder Karde, mit der eine thermische Verformung eines Bauteiles einstellbar ist und die preiswert herstellbar ist. Weiterhin ist die Ausbildung einer zugehörigen Meßvorrichtung Gegenstand der Erfindung.

Diese Aufgaben werden gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 , 14 und 15 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an einer Karde oder Krempel verwendet werden, die sich vorzugsweise über die gesamte Arbeitsbreite erstreckt. Sie umfasst mindestens eine Funktionsseite oder Funktionsfläche, die direkt oder indirekt mit Fasermaterial in Kontakt kommen kann, wobei die Vorrichtung mindestens einen Hohlraum aufweist, der sich mindestens teilweise entlang seiner Länge erstreckt.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass im Hohlraum eine Deformationsvorrichtung angeordnet ist, mit der innerhalb des Hohlraumes eine Kraft zur Verbiegung der Vorrichtung erzeugbar ist. Die Funktionsseite oder Funktionsfläche kann als Gleitfläche, beispielsweise an einer Speise- oder Einzugsmulde, ausgebildet sein, mit der Faserflocken oder ein Vlies einer Walze oder einem Band zugeführt werden. Die Funktionsseite oder Funktionsfläche kann aber auch als Fläche ausgebildet sein, die Elemente zum Kardieren aufweist oder aufnehmen kann. Damit kann zwischen der Funktionsfläche, beispielsweise eines Wanderdeckels, und dem Fasermaterial noch eine befestigbare Garnitur angeordnet sein.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass eine Kraft zur Verbiegung oder zum thermischen Ausgleich nur innerhalb der Vorrichtung notwendig und vorteilhaft ist. Kräfte, die von außerhalb auf die Vorrichtung aufgebracht werden, müssen aufgrund der Querschnittsform beispielsweise eines Kardierelementes, deutlich größer sein um den gleichen Effekt zu erzielen. Dabei können die von außerhalb auf die Vorrichtung wirkenden Kräfte unspezifisch sein und eine mehrfache Verformung hervorrufen, die teilweise unerwünscht ist. Mit der erfindungsgemäßen Deformationsvorrichtung kann mit einer viel kleineren Belastung die Vorrichtung sehr gezielt konkav oder konvex gebogen werden, wobei Temperaturschwankungen (Starttemperatur - Betriebstemperatur) kompensiert werden können. Dadurch, dass die Kraft zur Verbiegung der Vorrichtung innerhalb des Hohlraumes erzeugt wird, wird eine manipulationssichere und für den Benutzer unsichtbare Lösung geschaffen, die vollständig in der Vorrichtung integrierbar ist. Dadurch, dass die zur Biegung benötigte Kraft ausschließlich innerhalb der Vorrichtung erzeugt wird, kann der Querschnitt der Vorrichtung reduziert werden, da diese keine von außen wirkenden Kräfte aufnehmen muss. Dabei kann die verspannte Deformationsvorrichtung innerhalb der Vorrichtung als zusätzliche Stabilisierung bzw. Querschnittsverstärkung wirken. Vorteilhafterweise weist die Funktionsseite oder Funktionsfläche eine Kardier- und/oder Reinigungs- und/oder Abnahme- und/oder Abdeckfunktion auf. Damit sind insbesondere die Spalte zwischen zwei Bauteilen über die volle Arbeitsbreite einstellbar.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Deformationsvorrichtung ausgebildet, eine Punkt- oder Streckenlast auf eine (beliebige) Wand des Hohlraumes auszuüben. Damit wird die Vorrichtung sehr gezielt verformt.

Vorzugsweise kann die Deformationsvorrichtung zwei Elemente mit einem einstellbaren Anschlag umfassen, wobei auf einem Element eine Knickbelastung wirkt, und auf dem anderen Element eine Zugbelastung wirkt. Durch die Knickbelastung entsteht auf eine Wand des Hohlraumes eine Punkt- oder parabolische Streckenbelastung, so dass sich diese Wand nach außen konvex und die gegenüberliegende Wand konkav verbiegt. Die Anordnung der Deformationsvorrichtung innerhalb des Hohlraumes ermöglicht eine fast beliebige Verformung der Vorrichtung, die mit von außen auf die Vorrichtung wirkende Kräfte in der Genauigkeit nicht erreichbar ist.

Der einstellbare Anschlag, mit dem die Knickbelastung erzeugt wird, ermöglicht eine dauerhafte Einstellung der Verformung bzw. eine Vorverformung zur Kompensation von Temperaturschwankungen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Deformationsvorrichtung formschlüssig innerhalb des Hohlraumes gegen Verdrehen oder Verkanten gesichert.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist zwischen der Deformationsvorrichtung und den Wandungen des Hohlraumes ein Gleitbelag angeordnet. Der Gleitbelag kann vorteilhafterweise aus einem die Deformationsvorrichtung umfassenden Schrumpfschlauch (beispielsweise tef Ion beschichtet) bestehen, oder einfach aus einem Schmiermittel, so dass die Resultierende aus der Knickbelastung möglichst ausschließlich ohne Reibungsverluste in eine Biegebelastung umgesetzt wird.

Vorzugsweise weist die Deformationsvorrichtung ein erstes Ende auf, an dem das erste Element mit dem zweiten Element verbunden ist. Die Verbindung muss so gestaltet sein, dass diese die Druckkraft zur Erzielung der Knickbelastung aufnehmen kann. An einem zweiten Ende ist der Anschlag angeordnet. Der Anschlag ist einstellbar bzw. verschiebbar entlang der Deformationsvorrichtung ausgebildet und erzeugt die erforderliche Druckkraft, die zur Knickbelastung an einem Element führt. Vorteilhafterweise ist damit die Deformationsvorrichtung von einer Seite bedienbar, was die Einstellbarkeit der Vorrichtung insbesondere bei großen Arbeitsbreiten sehr erleichtert.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Element als Zugstab und ein anderes Element als Knickstab ausgebildet. Damit wird eine sehr preiswerte Vorrichtung geschaffen, mit der der Spalt beispielsweise zwischen einem Kardierelement und einer Trommel einstellbar ist. Ergänzt wird diese Ausführungsform durch einen Anschlag, der eine Mutter und eine Scheibe umfasst. Beide Bauteile sind entlang der Längsachse des Zugstabes verstellbar, in dem beispielsweise die Mutter entlang eines Gewindeabschnittes auf dem Zugstab verdrehbar ist. Durch die Verstellbarkeit des Anschlages, bei dem über die Scheibe eine Druckkraft auf die Stirnseite des Knickstabes ausgeübt wird, kann sehr genau und dauerhaft die Verformung der Vorrichtung eingestellt werden. Die Erfindung kann damit durch einfachste Bauteile sehr preiswert realisiert werden. Die erfindungsgemäße Defornnationsvorrichtung zur Verwendung an einer Maschine in der Spinnereivorbereitung, insbesondere Karde oder Krempel, umfasst ein erstes Element und ein zweites Element, die an einem ersten Ende miteinander verbunden sind. An einem zweiten Ende ist ein Anschlag angeordnet ist, mit dem eine Druck- bzw. Knickbelastung auf das erste Element ausübbar ist. Durch die Montage oder den Einsatz der Deformationsvorrichtung in den Hohlraum einer Vorrichtung an einer Karde oder Krempel kann diese sehr leicht in fast beliebiger Richtung konkav oder konvex verformt werden.

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung zur Bestimmung des Kardierspaltes zwischen mindestens einem Kardierelement und der Trommel ist oberhalb eines Wanderdeckels in die Karde einsetzbar und weist mindestens einen Meßsensor auf, der die Kontur des Rückenteils eines Kardierelementes erfasst. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann der Kardierspalt bestimmt und eingestellt werden, ohne jedes Kardierelement einzeln demontieren zu müssen. Dadurch, dass die Deformationsvorrichtung von einer Stirnseite des Kardierelementes eingestellt werden kann, ist eine Messung und Einstellung ohne Demontage der Kardierelemente möglich.

Vorzugsweise ist die Meßvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Meßsensor entlang einer Traverse der Meßvorrichtung über die Länge (= Arbeitsbreite) des Kardierelementes verfahrbar ist. Damit kann ein Meßsensor die Kontur des Rückteiles des Kardierelementes erfassen, wodurch auf die Kontur des Kardierspaltes geschlossen werden kann. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 : eine schematisch Seitenansicht einer Karde mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2: einen Querschnitt durch ein umlaufendes

Kardierelement;

Fig. 3a - 3d: zwei Darstellungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer zugehörigen Vergrößerung;

Fig. 4: eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem Hohlraum eines Kardierelementes;

Fig. 5: eine in einer Karde installierte schematische

Meßvorrichtung;

Fig. 6: eine Vliesmulde mit der erfindungsgemäßen

Vorrichtung.

5 Fig. 1 zeigt eine Karde nach dem Stand der Technik, bei der Faserflocken über einen Schacht zu einer Speisewalze 1 , einem Speisetisch 2, über mehrere Vorreißer 3a, 3b, 3c, zu der Trommel 4 oder dem Tambour geleitet werden. Auf der Trommel 4 werden die Fasern der Faserflocken mittels feststehender und an einem Wanderdeckel angeordneter i o umlaufender Kardierelemente 20 parallelisiert und gereinigt. Der entstehende Faserflor wird nachfolgend über einen Abnehmer 5, eine Abnehmerwalze 6 und mehreren Quetschwalzen 7, 8, zu einem Vliesleitelement 9 gefördert, der den Faserflor mit einem Trichter 10 zu einem Faserband umformt, das über Abzugswalzen 1 1 , 12 an eine nachfolgende Verarbeitungsmaschine oder eine Kanne 15 übergibt.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch ein umlaufendes Kardierelement 20 oder Deckelstab, bei dem aus Gründen der Vereinfachung die am Fußbereich 20c des Deckelstabes 20 angeordnete Garnitur nicht dargestellt ist. Nach Figur 2 besteht das Kardierelement 20, das beispielsweise aus Aluminium stranggepresst ist, aus einem Rückenteil 20a und einem Tragkörper 20b. Unterhalb des Tragkörpers 20b ist ein Fußbereich 20c angeordnet, an dem eine nicht dargestellte Garnitur befestigbar ist. Das Kardierelement 20 weist mindestens einen, in diesem Ausführungsbeispiel zwei Hohlräume 20d, 20e auf, die sich entlang der Längsachse des Kardierelementes 20 erstrecken. In einen dieser Hohlräume 20d oder 20e ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nach den Figuren 3a - 3d einsteckbar.

Fig. 3a zeigt eine erfindungsgemäße Deformationsvorrichtung 21 , die ein erstes und ein zweites Ende 21 a, 21 b umfasst. Ein erstes Element der Deformationsvorrichtung 21 wird annähernd mittig auf Biegung oder Knickung belastet und verformt sich derart, dass eine Punkt- oder Streckenlast auf das Rückenteil 20a von innen einwirkt, die eine Verformung des gesamten Kardierelementes 20 in der gleichen Belastungsrichtung bewirkt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Element als Knickstab 22 ausgebildet. Ein zweites Element der Deformationsvorrichtung 21 , hier als Zugstab 23 ausgebildet, sorgt für die Erzeugung der Biegung oder Knickung des ersten Elementes. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein am zweiten Element in axialer Längsrichtung der Deformationsvorrichtung 21 verstellbarer Anschlag 24 angeordnet, der eine Druckkraft auf das erste Element ausübt, so dass es sich verbiegt. Der Anschlag 24 ist ausgebildet, entlang der Längsachse der Deformationsvorrichtung 21 zu verfahren und dadurch eine Druckkraft auf den Knickstab 22 auszuüben. Inn Ausführungsbeispiel der Figuren 3a - 3d sind ein Knickstab 22 und ein Zugstab 23 an einem ersten Ende 21 a fest miteinander verbunden. Die Verbindung kann lösbar oder unlösbar sein. Sie muss jedenfalls geeignet sein, die Gegenkraft zur Druckkraft aufzubringen. Am zweiten Ende 21 b weist der Zugstab 23 einen Gewindeschaft 23a auf, auf den eine Scheibe 26 mit einer Mutter 25 montiert wurde. Die Mutter 25 wird auf den Gewindeschaft 23a aufgeschraubt und drückt die Scheibe 26 gegen eine Stirnkante des Knickstabes 22. Mit weiterem Anspannen der Mutter 25 wird der Knickstab 22 geknickt, wodurch er sich mittig innerhalb des Hohlraumes 20d an eine Seite anlegt und eine Biegung des Kardierelementes 20 verursacht. Der Zugstab 23 kann als Gewindestab ausgebildet sein und der Knickstab 22 beispielsweise als Flachstahl mit rechteckigem Querschnitt. Damit kann gleichzeitig ein Formschluss innerhalb des Hohlraumes 20d erreicht werden, wodurch der Knickstab 22 bei Belastung seitlich nicht mehr ausweichen kann.

Figur 3a zeigt die ungespannte Deformationsvorrichtung 21 und Figur 3b die gespannte Deformationsvorrichtung 21 . In den zugehörigen Vergrößerungen der Figuren 3c und 3d ist die jeweilige Position des Anschlages 24, also hier der Mutter 25 mit der Scheibe 26 dargestellt.

Die Deformationsvorrichtung 21 ist geeignet, in jeder beliebigen Ausrichtung eine der vier Innenseiten der Hohlräume 20d oder 20e mit einer Biegekraft zu beaufschlagen. Vorzugsweise wird die Deformationsvorrichtung 21 so in die Hohlräume 20d oder 20e montiert, dass der Fußbereich konvex oder konkav gebogen wird. Dabei sind die Abmessungen der Deformationsvorrichtung 21 so gestaltet, dass diese formschlüssig mit dem Hohlraum 20d oder 20e zusammenwirkt und dadurch ein unbestimmtes verkanten oder verdrehen innerhalb des Hohlraumes 20d oder 20e vermieden wird. Da Profile aus Aluminium nicht immer exakt eben gezogen werden, sondern sich aufgrund nachfolgender Behandlung oder innerer Spannungen leicht verformen können, kann die Deformationsvorrichtung 21 auch verwendet werden, um das Kardierelement 20 eben auszurichten.

Figur 4 zeigt den Einsatz einer Deformationsvorrichtung 21 in dem oberen Hohlraum 20d eines verkürzt dargestellten Kardierelementes 20. Die Deformationsvorrichtung 21 ist vollständig in dem Hohlraum 20d integriert und von außen nicht zu erkennen. Hierzu können nicht dargestellte stirnseitige Abdeckungen das Profil des Kardierelementes 20 verschließen. Am ersten Ende 21 a sind der Zugstab 23 und der Knickstab 22 miteinander fest verbunden, beispielsweise verschweißt. Am gegenüberliegenden zweiten Ende 21 b ist der Anschlag 24 angeordnet, der in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Scheibe 26 und einer Mutter 25 besteht, die auf den Gewindeschaft 23a aufgeschraubt sind. Durch Verdrehen der Mutter 25 in Richtung auf das erste Ende 21 a wird der Knickstab 22 geknickt und verformt sich um das Maß Y. Der Knickstab 22 liegt aufgrund seiner elastischen Verformung an der oberen Wand innerhalb des Hohlraumes 20d an und verursacht statt der theoretischen Punktlast in der Praxis eine parabolische Streckenlast, die das Kardierelement 20 um das Maß X verbiegt. Dabei weicht die resultierende Biegelinie von einer mittig an das Kardierelement 20 angreifenden Punktlast nur geringfügig ab. Wichtig ist ein Formschluß innerhalb des Hohlraumes 20 zumindest für den Knickstab 22, damit dieser mit seiner Stirnseite nicht von der Auflagefläche an der Scheibe 26 ausweichen kann. Die Verformung des Knickstabes 22 innerhalb des Hohlraumes 20d um das Maß Y bewirkt eine derartige Verformung des Kardierelementes 20, dass der Fußbereich 20c entlang seiner Längsachse eine geringe konkave Kontur erhält (um das Maß X), was durch den zusätzlichen Wärmeeinfluss beim Kardieren wiederum zu einer annähernd ebenen Fläche führen kann. Über die Deformationsvorrichtung 21 lässt sich das Kardierelement 20 außerhalb der Karde so voreinstellen und verformen, dass der Fußbereich 20c mit der Garnitur im erwärmten Betriebszustand eben ist und über die Arbeitsbreite damit den exakt gleichen Abstand zur Trommel 4 aufweist. Das Rückenteil 20a des Kardierelementes 20 ist dann zumindest leicht konvex geformt. Eine um 180° gedrehte Einbaulage der Deformationsvorrichtung 21 innerhalb des Hohlraumes 20d oder 20e bewirkt eine gegenteilige Verformung des Kardierelementes 20, so dass der Fußbereich 20c eine konvexe Kontur erhält.

Am ersten Ende 21 a der Deformationsvorrichtung 21 sind der Zugstab 23 und der Knickstab 22 fest miteinander verbunden. Das kann über eine Schweißverbindung, eine Klammer oder beispielsweise eine Verschraubung erfolgen. Jedenfalls muss diese Verbindung die Gegenkraft zu der Druckkraft des Anschlages 24 aufbringen.

Der Anschlag 24, der in diesem Ausführungsbeispiel als Mutter 25 mit Scheibe 26 ausgebildet ist und entlang der Längsachse der Deformationsvorrichtung 21 eine Druckkraft auf den Knickstab 22 ausübt, kann auch alternativ als mechanische, hydraulische (z.B. hydraulischer Stempel), pneumatische oder elektrische Lösung ausgeführt sein. Der Vorteil dieser Deformationsvorrichtung 21 liegt unter anderem darin, dass eine Einstellbarkeit von nur einer Seite möglich ist, was die Einstell- bzw. Nachstellbarkeit extrem vereinfacht. Ein weiterer Vorteil dieser dargestellten Ausführbarkeit ist die sehr preiswerte Herstellbarkeit mittels Normteilen. Mit einer zweiten Mutter zum Kontern oder einem in der Steigung flachen Gewinde wird zusätzlich eine Selbsthemmung erzeugt, die auch im robusten Betrieb eine schnelle Fahrweise unter Einbeziehung von Schwingungen ermöglicht.

Um die Knickrichtung eindeutig vorzugeben, kann der Knickstab 22 vom Querschnitt her so ausgeformt werden, dass er nur in einer Richtung bevorzugt knickt. Der Knickstab 22 kann auch mittig zum Zugstab 23 mit einem kompressiblen Medium im Zehntelbereich unterlegt werden, so dass ein schmaler Sichtspalt entsteht. Einfacher und noch sicherer ist es, den Knickstab 22 an seiner Stirnseite am Anlagepunkt der Scheibe 26 anzuschrägen, so dass der Kraftangriffspunkt unterhalb des Schwerpunktes, näher zum Zugstab 23 liegt. Noch einfacher ist es, den Knickstab 22 vor der Befestigung mit dem Zugstab 23 am ersten Ende 21 a manuell ganz leicht vorzubiegen, so dass bereits im verschweißten Zustand zwischen Zugstab 23 und Knickstab 22 ein Sichtspalt im Zehntelbereich entsteht. Diese Vorgehensweise wird dazu führen, dass der Knickstab 22 beim Einführen in den Hohlraum des Deckelprofiles als Blattfeder wirkt, einen entsprechenden Einführwiderstand erzeugt, für eine saubere Anlage der Funktionsflächen sorgt und nicht mehr von alleine beim Handling des Kardierelementes 20 herausfallen kann.

Die Montage der Deformationsvorrichtung 21 in das Kardierelement 20 geschieht durch seitliches Einschieben der Deformationsvorrichtung 21 in den Hohlraum 20d oder 20e des Kardierelementes 20 bei vollständig gelöster Mutter 25. Zwischen dem Hohlraum 20d oder 20e und der Deformationsvorrichtung 21 muss dazu ausreichend Spiel vorhanden sein. Die Deformationsvorrichtung 21 wird vorzugsweise ausreichend geschmiert und geschmiert eingebaut. Alternativ kann die gesamte Deformationsvorrichtung 21 - mit Ausnahme des Verstellbereiches - in einen gleitfreudigen (teflonbeschichteten) nicht dargestellten Schrumpfschlauch gehüllt werden. Der Schrumpfschlauch ist maßlich bei der Realisierung des Spiels zwischen Deformationsvorrichtung 21 und Hohlraum 20d oder 20e zu berücksichtigen. Der Schrumpfschlauch verhindert Korrosion und Kontaktkorrosion, sollte die gewählte Werkstoffpaarung in der Spannungsreihe weit auseinander stehen. Durch ganz leichtes Anziehen der Mutter 25 wird die Deformationsvorrichtung 21 bereits gegen Herausfallen aus dem Hohlraum 20d gesichert.

Um durch die Vorbiegung des Kardierelementes 20 bei der thermischen Belastung im Betrieb einen ebenen Fußbereich 20c zu erhalten, sollten der Zugstab 23 und der Knickstab 22 den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen und daher aus dem gleichen Werkstoff bestehen.

Zwischen dem Hohlraum 20d im Kardierelement 20 und der Deformationsvorrichtung 21 besteht keine kraft- oder formschlüssige Verbindung, lediglich ein begrenzter Reibschluss, der durch eine Schmierung oder eine Ummantelung noch reduziert werden kann. Die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Kardierelementes 20 (Aluminium) und der Deformationsvorrichtung 21 (Stahl, Verbundwerkstoff, etc.) haben keinen Einfluss auf das Gesamtsystem. Das Kardierelement 20 und die Deformationsvorrichtung 21 können unterschiedlich, sogar gegenläufig expandieren oder schrumpfen, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen. Eine raumtemperaturbedingte Verbiegung des Kardierelementes 20 im Sinne eines Bimetall-Effektes ist weitestgehend ausgeschlossen. Um nicht vorhersehbare Wechselwirkungen zwischen unterschiedlichen Werkstoffpaarungen zu vermeiden, kann vorzugsweise sowohl das Kardierelement 20 wie auch die Deformationsvorrichtung 21 aus dem gleichen Werkstoff hergestellt werden, beispielsweise Aluminium.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Knickstab 22 auch am ersten Ende 21 a mit dem Zugstab 23 verbunden sein und am zweiten Ende 21 b an dem Zugstab 23 verschiebbar geführt sein. Durch die Aufbringung einer Biegekraft mittig zwischen dem Zugstab 23 und dem Knickstab 22, beispielsweise durch einen hydraulischen Stempel, einem Fluidmuskel oder einer mechanischen Vorrichtung, wird das gleiche Ergebnis erzielt. Der Knickstab 22 wird zum Biegestab und bringt ebenfalls eine parabolische Flächenlast auf eine Innenwand eines Hohlraumes 20d, 20e, was zu einer Verformung des gesamten Kardierelementes 20 führt. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann der Zugstab 23 an den gegenüberliegenden Enden mit jeweils einem Links- und einem Rechtsgewinde ausgeführt sein, die an beiden Seiten jeweils einen Anschlag 24 aufweisen. Der Knickstab 22, der dann zwischen zwei Scheiben 26 eingeklemmt wird, kann das Kardierelement 20 konvex oder konkav verbiegen. Dass setzt aber voraus, dass der Knickstab 22 parallel zum Zugstab 23 angeordnet ist und sich damit die Biege-/Knicklinie parallel zur Längsachse des Zugstabes befindet.

In einer weiteren Ausführungsform kann zumindest ein Teil des Knickstabes 22 eine Formgedächtnislegierung enthalten. Da das Ausdehnungsverhalten des Knickstabes 22 auch von seiner Temperaturänderung bestimmt wird, wird bei Verwendung einer Formgedächtnislegierung die erforderliche Rückstellkraft durch das Kardierelement 20 selbst erzeugt, da der Knickstab 22 wie eine Blattfeder arbeitet. Bei entsprechender Ausgestaltung der Deformationsvorrichtung lässt sich damit ein Kardierelement 20 erzeugen, das bei jeder praxisüblichen Temperatur stets die optimale Kontur besitzt. Durch den einstellbaren Anschlag 24 lassen sich die Kardierelemente 20 für einen gemeinsamen Ausgangszustand (beispielsweise 22° C oder 24° C Umgebungstemperatur) kalibrieren.

Die zuvor aufgeführten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Kardierelemente 20, die sowohl als Festkardierelemente oder in Form von umlaufenden Deckelstäben verwendet werden können.

In Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung einen Wanderdeckel 17 mit einer Vielzahl von einzelnen umlaufenden Kardierelementen 20. In dem Ausführungsbeispiel sind drei Meßsensoren 18a, 18b, 18c über die Länge (= Arbeitsbreite) des Kardierelementes 20 verteilt angeordnet, die die Ebenheit des Rückenteils 20a bzw. die Abweichung von der theoretischen Ebenheit bestimmen können. Entscheidend ist, dass die Bestimmung der Kontur des Kardierelementes 20 im eingebauten Zustand erfolgen kann, ohne die Kardierelemente 20 aus dem Wanderdeckel 17 auszubauen. Statt der drei Meßsensoren 18a, 18b, 18c kann auch ein Meßsensor 18b an einer nicht dargestellten Traverse angeordnet sein, wobei der Meßsensor 18 über die Länge (= Arbeitsbreite) des Kardierelementes 20 entlang der Traverse verfahrbar ist und damit die Kontur des Kardierelementes bzw. dessen Abweichung von der theoretischen Ebenheit bestimmt und die Meßwerte an ein Meßsystem weiterleitet. Die Traverse kann mit dem oder den Meßsensoren 18b für jede Karde verwendet werden, so dass eine Spinnerei ggfs. nur eine Meßvorrichtung benötigt.

Dadurch, dass die Kontur der Kardierelemente 20 im eingebauten Zustand durch die Meßsensoren bestimmbar ist, kann durch Einstellung der Deformationsvorrichtung 21 an einer Stirnseite der Kardierelemente 20 der Kardierspalt ohne Demontage der Kardierelemente 20 bestimmt und eingestellt werden.

In Figur 6 ist beispielhaft eine Mulde 14 für eine Krempel oder Karde dargestellt, die als Einzugs- oder Speisemulde verwendet werden kann, und eine über die Breite gleichmäßige Zuführung von Faserflocken oder einem Vlies an eine beabstandete Walze 16 sorgt. Im Unterschied zu Karden, die nach heutigem Stand eine maximale Arbeitsbreite von 1 ,5 m aufweisen, kann die Arbeitsbreite einer Krempelanlage bis zu 5 m betragen. Damit wirken sich Abweichungen im Abstand zwischen der Mulde 14 und der Walze 16, beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen oder aufgrund der Erwärmung während des Betriebes, deutlich größer aus als bei der Karde. Nach Figur 6 ist die erfindungsgemäße Deformationsvorrichtung 21 in einem Hohlraum 14a der Mulde 14 montiert und sorgt aufgrund der Vorspannung durch den Anschlag 24 für eine Verbiegung der Mulde 14. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei der Mulden großer Breite mit einstellbaren Segmenten ausgeführt sind, kann über die Deformationsvorrichtung 21 eine über die gesamte Breite lineare Einstellung des Spaltes zwischen Mulde 14 und Walze 16 erfolgen.

Bezugszeichen

1 Speisewalze

2 Speisetisch

3a, 3b, 3c Vorreißer

4 Trommel

5 Abnehmer

6 Abnehmerwalze

7 Quetschwalze

8 Quetschwalze

9 Vliesleitelement

10 Trichter

1 1 Abzugswalze

12 Abzugswalze

13 Kardierelement

14 Mulde

14a Hohlraum

15 Kanne

16 Walze

17 Wanderdeckel

18a, 18b, 18c Meßsensor

20 Kardierelement

20a Rückenteil

20b Tragkörper

20c Fußbereich

20d Hohlraum

20e Hohlraum

21 Deformationsvorrichtung 21 a erstes Ende

21 b zweites Ende

22 Knickstab

23 Zugstab

23a Gewindeschaft

24 Anschlag 25 Mutter

26 Scheibe

Claims

Patentansprüche

1 . Vorrichtung an einer Karde oder Krempel, die sich vorzugsweise über die gesamte Arbeitsbreite der Karde oder Krempel erstreckt,

5 umfassend mindestens eine Funktionsseite oder Funktionsfläche, die direkt oder indirekt mit Fasermaterial in Kontakt kommen kann, wobei die Vorrichtung mindestens einen Hohlraum aufweist, der sich mindestens teilweise entlang seiner Länge erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum (20d, 20e) eine i o Deformationsvorrichtung (21 ) angeordnet ist, mit der innerhalb des

Hohlraumes (20d, 20e) eine Kraft zur Verbiegung der Vorrichtung erzeugbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die 15 Funktionsseite oder Funktionsfläche eine Kardier- und/oder

Reinigungs- und/oder Abnahme- und/oder Abdeckfunktion hat.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationsvorrichtung (21 ) ausgebildet

20 ist, eine Punkt- oder Streckenlast auf eine Wand des Hohlraumes

(20d, 20e) auszuüben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationsvorrichtung (21 ) zwei Elemente mit einem einstellbaren

25 Anschlag (24) umfasst, wobei auf einem Element eine

Knickbelastung wirkt, und auf dem anderen Element eine Zugbelastung wirkt. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der einstellbare Anschlag (24) ausgebildet ist, die Größe der zu erzeugenden Punkt- oder Streckenlast einzustellen.

Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationsvorrichtung (21 ) formschlüssig innerhalb des Hohlraumes (20d, 20e) gegen Verdrehen oder Verkanten gesichert ist.

Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Deformationsvorrichtung (21 ) und den Wandungen des Hohlraumes (20d, 20e) ein Gleitbelag angeordnet ist.

Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationsvorrichtung (21 ) ein erstes Ende (21 a) aufweist, an dem das erste Element mit dem zweiten Element verbunden ist.

Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationsvorrichtung ein zweites Ende (21 b) aufweist, an dem der Anschlag (24) angeordnet ist.

Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (24) ausgebildet ist, eine Druckbelastung auf eine Stirnfläche eines Elementes auszuüben.

Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element als Zugstab (23) und ein anderes Element als Knickstab (22) ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (24) entlang der Längsachse des Zugstabes (23) verstellbar ist.

5 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der

Anschlag (24) eine Mutter (25) und eine Scheibe (26) umfasst, die entlang eines Gewindeabschnittes auf dem Zugstab (23) verdrehbar sind. i o 14. Deformationsvorrichtung zur Verwendung an einer Maschine in der

Spinnereivorbereitung, insbesondere Karde oder Krempel, umfassend ein erstes Element und ein zweites Element, die an einem ersten Ende (21 a) miteinander verbunden sind, wobei an einem zweiten Ende (21 b) ein Anschlag (24) angeordnet ist, mit dem

15 eine Druck- bzw. Knickbelastung auf das erste Element ausübbar ist.

15. Meßvorrichtung zur Bestimmung des Kardierspaltes zwischen mindestens einem Kardierelement (20) und der Trommel (4), wobei die Meßvorrichtung oberhalb eines Wanderdeckels (17) in die Karde

20 einsetzbar ist, und dass mindestens ein Meßsensor (18a, 18b, 18c) die Kontur des Rückenteils (20a) eines Kardierelementes (20) erfasst.

16. Meßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass 25 der mindestens eine Meßsensor (18a, 18b, 18c) entlang einer

Traverse der Meßvorrichtung über die Länge des Kardierelementes (20) verfahrbar ist.

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