WO2024028018A1 - Karde - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens eines Vorreißers (3a, 3b, 3c) einer drehenden Trommel (4) zuzuführen, wobei die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben (17) und der Trommel (4) bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt zu werden, und der dabei entstehende Faserflor von der Trommel (4) auf einen Abnehmer (5) übergebbar ist, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Karde ein Gestell (18) zur Aufnahme der Trommel (4) und des Abnehmers (5) aufweist, und dass der mindestens eine Vorreißer (3a, 3b, 3c) an oder in einem separaten Gehäuse (19) angeordnet und gelagert wird, wobei das separate Gehäuse (19) derart an dem Gestell (18) angeordnet und befestigt ist, dass der Abstand zwischen dem mindestens einen Vorreißer (3c) und der Trommel (4) einstellbar ist.

Description

Titel: Karde

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens eines Vorreißers einer drehenden Trommel zuzuführen. Auf der Trommel werden die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt. Der dabei entstehende Faserflor wird von der Trommel auf einen Abnehmer übergeben, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist.

Nach dem Stand der Technik sind Wanderdeckelkarden bekannt, die im Wesentlichen einen großen Hauptzylinder, die Trommel oder den Tambour aufweisen, auf der durch eine bestimmte Anzahl an Wanderdeckeln und Festkardierelemente eine Kardierung von Fasern stattfindet. Das materialzuführende Arbeitsorgan ist der Vorreißer und das materialabführende Arbeitsorgan ist der Abnehmer. Die Kardierlänge und insbesondere die Anzahl der im Eingriff befindlichen umlaufenden Deckelstäbe des Wanderdeckels hat einen wesentlichen Einfluss auf die Kardierqualität. Die Kardierfläche und die Drehzahl der Trommel ist wiederum für die Produktivität der Karde ausschlaggebend. Eine Erhöhung der Trommeldrehzahl ist möglich, wobei hier sehr hohe Zentrifugalkräfte auftreten, die zu einer konvexen Verformung der Trommel führen. Damit wird der Kardierspalt zu den Trommelrändern größer, wenn für die Trommelmitte ein konstanter Kardierspalt angesetzt wird. Ein weiterer Nachteil für eine erhöhte Trommeldrehzahl ist die damit verbundene Erwärmung und thermische Ausdehnung der Trommel, da die Geschwindigkeit der Fasern zwischen Trommel und Kardierelementen zunimmt, was zu einer erhöhten Reibung führt. Für Wanderdeckel-Karden wird im Allgemeinen ein Trommel-Durchmesser unter D=1300mm verwendet. Um die Kardierlänge um diese Trommel herum zu erhöhen, ist die gängige Methode, den Vorreißer und/oder den Abnehmer weiter unter die Trommel zu versetzen. Somit wird die nutzbare Umfangslänge vergrößert, um eine gewünschte Anzahl an Wanderdeckeln zusätzlich unterbringen zu können.

Dieser Methode ist eine Grenze gesetzt, wenn diese Walzen so weit versetzt werden, dass sie sich mit ihren Anbauteilen fast berühren. Diese Methode führt zwangsläufig zu zwei sich gegenseitig beeinflussenden Nachteilen:

Die Trommel muss in der Maschine sehr hoch positioniert sein, mindestens so hoch damit diese über dem Abnehmer steht. Dieser Abnehmer hat in der Regel einen recht großen Durchmesser im Bereich von D=700mm, wodurch die große Trommel also sehr hoch positioniert werden muss. Die Laufstabilität und Schwingungssteifigkeit werden umso schlechter, je höher die schwere und schnelllaufende Trommel bei ca. 600 U/rnin positioniert ist. Die stützende Gestellkonstruktion muss entsprechend groß und stark ausgeführt sein und darf nicht zu schlank sein.

Eine Vergrößerung der Kardierlänge und des Trommeldurchmessers verändert auch die Geometrie des Gestells, an dem die Trommel mit dem Abnehmer und der Vorreißereinheit angeordnet und gelagert sind. Das Gestell wird in den Abmessungen höher und breiter, so dass mit dem bestehenden Maschinenpark der Aufwand zur Bearbeitung der Anbauflächen größer wird. Das Gestell kann mit den bestehenden Maschinen nicht in einer Aufspannung bearbeitet werden, sondern muss auf den Tischen der Werkzeugmaschinen mehrfach neu positioniert und gespannt werden. Die Herstellkosten erhöhen sich deutlich.

Die EP 2527505 offenbart eine Wanderdeckelkarde, welche eine bestimmte geometrische Anordnung von Vorreißer und Abnehmer zur Erreichung einer hohen Produktivität vorschlägt. Die gesamte Geometrie richtet sich dabei nach einer horizontalen Ausrichtung der Karde aus. Das Gestell sieht eine zentrale Aufnahmefläche für die Lagerung des Tambours vor, wobei beidseitig Aufnahmeflächen für die Vorreißereinheit und den Abnehmer angeordnet sind. Die Längenabmessung der Konstruktion ist dadurch sehr groß und erfordert eine Bearbeitungsmaschine mit einem großen Aufspannbereich. Soll die Karde an mehreren Standorten weltweit gefertigt werden, müssen diese Standorte alle Bearbeitungsmaschine mit diesem großen Aufspannbereich aufweisen.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Gestell einer Karde dahingehend weiterzubilden, dass es auf Bearbeitungsmaschinen verschiedener Größe mit möglichst nur einer Aufspannung herzustellen ist.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Anlage mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Die Erfindung betrifft eine Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens eines Vorreißers einer drehenden Trommel zuzuführen. Auf der Trommel werden die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt. Der dabei entstehende Faserflor wird von der Trommel auf einen Abnehmer übergeben, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Karde ein Gestell zur Aufnahme der Trommel und des Abnehmers aufweist, und dass der mindestens eine Vorreißer an oder in einem separaten Gehäuse angeordnet und gelagert wird, wobei das separate Gehäuse derart an dem Gestell angeordnet und befestigt ist, dass der Abstand zwischen dem mindestens einen Vorreißer und der Trommel einstellbar ist.

Durch die Trennung der Baugruppe der Vorreißer mit allen Anbauteilen, Antrieben und Absaugungen von dem Gestell der Karde, kann das Gestell der Karde kürzer gebaut werden. Es ist damit möglich, das Gestell mit nur einer Aufspannung auf unterschiedlichen Bearbeitungsstationen zu fertigen, wodurch die Herstellkosten sinken. Durch die Aufnahme der Baugruppe der Vorreißer mit allen Anbauteilen, Antrieben und Absaugungen in einem separaten Gehäuse kann dieses komplett vormontiert werden. Die einstellbare Anordnung bzw. Befestigung des Gehäuses mit der Baugruppe der Vorreißer zum Gestell der Karde hat den weiteren Vorteil, dass in Abhängigkeit des zu verarbeitenden Materials, der Betriebstemperatur und/oder dem Verschleißzustand der Garnituren der Abstand zwischen der Trommel und dem angrenzenden Vorreißer einstellbar ist. Die Übergabe der vorgereinigten Faserflocken bzw. Fasern vom Vorreißer auf die Trommel wird optimiert, so dass die Karde mit einer höheren Produktivität arbeitet.

Je nachdem wie das Gehäuse einstellbar am Gestell angeordnet ist, kann es mittels eines Aktors in der Position zum Gestell einstellbar sein. Der Aktor kann ausgebildet sein, das Gehäuse zum Gestell der Karde beispielsweise entlang einer Führung zu verschieben oder um einen Drehpunkt zu verschwenken.

Dadurch, dass das Gehäuse verschwenkbar an dem Gestell angeordnet sein kann, ergibt sich ein fixer Drehpunkt, der als Festlager dient. Bei einer thermischen Ausdehnung der Karde oder einem veränderten Übergabespalt zwischen der Trommel und dem angrenzenden Vorreißer kann der Abstand zwischen diesen beiden Walzen verstellt werden, in dem das Gehäuse um diesen Drehpunkt verschwenkt wird. Der Übergabespalt zwischen der Trommel und dem angrenzenden Vorreißer kann mit hoher Genauigkeit eingestellt werden.

Zwischen dem Gestell und dem Gehäuse kann eine Stütze angeordnet sein, die ausgebildet ist, das Gehäuse um den Drehpunkt zu verschwenken. Die Stütze kann mechanisch ausgebildet sein und manuell einstellbar sein, oder als Aktor ausgebildet sein, wodurch das Gehäuse beispielsweise motorisch im Abstand zum Gestell verschwenkt wird. Damit ist im laufenden Betrieb die Einstellung des Übergabespaltes zwischen Trommel und Vorreißer möglich, die beispielsweise bei veränderter Betriebstemperatur variiert werden kann.

Die Stütze kann unterhalb des Drehpunktes mit einem senkrechten Seitenteil des Gestells Zusammenwirken. Damit wirkt das Gewicht des Gehäuses um den Drehpunkt immer auf die Stütze, so dass ein Tot- oder Leerspiel beispielsweise in einem Schraubgewinde der Stütze immer vermieden wird. Die Einstellung des Übergabespaltes erfolgt immer präzise. Der mindestens eine Vorreißer kann in einer nach oben offenen Lagerung im Gehäuse gelagert sein. Ohne die Demontage der zugehörigen Bauteile kann oder können die Vorreißer sehr schnell demontiert und mit einer neuen Garnitur versehen werden.

Der mindestens eine Vorreißer wirkt mit jeweils einem Festkardierelement zusammen, die ebenfalls am Gehäuse befestigt sind. Je nach Walzenposition und Übergabepunkt der Fasern bzw. Faserflocken auf die Walzen können die Festkardierelemente oberhalb oder unterhalb der Vorreißer angeordnet sein.

Zur Einstellung der Festkardierelemente im Abstand zu den Vorreißern können am Gehäuse seitliche Montageöffnungen angeordnet sein, durch die die Festkardierelemente im Abstand zum jeweils zugehörigen Vorreißer einstellbar sind.

Eine höhere Ausscheidung von Verunreinigungen und eine bessere Auflösung der Faserflocken kann erreicht werden, in dem das Gehäuse drei Vorreißer aufweist, die in nach oben offenen Lagerungen angeordnet sind.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.

Es zeigen:

Figur 1: eine Seitenansicht einer schematisch dargestellten Karde nach dem

Stand der Technik;

Figur 2: ein Gestell einer Karde nach dem Stand der Technik;

Figur 3: ein erfindungsgemäßes Kardengestell mit der Vorreißereinheit;

Figur 4: eine weitere vergrößerte Darstellung der Vorreißereinheit.

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 umlaufender Kardierelemente parallelisiert und gereinigt. Der entstehende Faserflor wird nachfolgend über einen Abnehmer 5, eine Abstreifwalze 6 und mehreren Quetschwalzen 8, 9, zu einem Vliesleitelement 10 gefördert, der den Faserflor mit einem Trichter 11 zu einem Faserband umformt, dass über Abzugswalzen 12, 13 an eine nachfolgende Verarbeitungsmaschine oder eine Kanne 15 übergibt. Die Abnahme der Fasern vom Abnehmer 5 wird durch ein Vliesleitprofil 7 unterstützt, das unterhalb der Abstreifwalze 6 angeordnet ist. Oberhalb der Abstreifwalze 6 ist eine Putzwalze 6a angeordnet, mit der Faserrückstände aus der Abstreifwalze 6 entfernt und einer nicht weiter bezeichneten Saugvorrichtung zugeführt werden.

Figur 2 zeigt ein Gestell 18 einer Karde nach dem Stand der Technik. Zentraler Bestandteil ist der Aufnahmebereich 18a für die Trommel, an den sich in dieser Darstellung links der Aufnahmebereich für den Abnehmer 18b und rechts der Aufnahmebereich für die Vorreißer 18c anschließt. Durch die Vergrößerung der Kardierlänge, entweder durch einen größeren Trommeldurchmesser und/oder durch eine Verlagerung von Vorreißer 3a-3c und Abnehmer 5 weiter unter die Trommel 4, ergibt sich ein vergrößertes Gestell 18 der Karde, das in seinen Abmessungen höher und/oder länger wird. Je nach verwendeter Werkzeugmaschine kann dann das Gestell 18 für die Bearbeitung der Anbauflächen und Lager nicht mehr in einer Aufspannung auf der Werkzeugmaschine bearbeitet werden. Die Erfindung sieht nach Figur 3 vor, das Gestell 18 um den Aufnahmebereich für den oder die Vorreißer zu kürzen und die komplette Baugruppe des oder der Vorreißer 3a-3c in einem eigenen separaten Gehäuse 19 zu integrieren. Dieses Gehäuse 19 wird an einem Drehpunkt 20 des Gestells 18 drehbar befestigt und mittels einer Stütze 21, die zwischen einem Seitenteil des Gestells 18 und dem Gehäuse 19 angeordnet ist, im Abstand zur Trommel 4 eingestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind drei Vorreißer 3a - 3c in dem Gehäuse 19 angeordnet. Alternative Baugruppen sehen die Ausführungsform mit nur einem einzigen Vorreißer vor. Das Gehäuse 19 mit der Baugruppe der Vorreißer 3a-3c ist - aufgrund des Eigengewichtes - um den Drehpunkt 20 verschwenkbar ausgebildet und wird nur durch die Stütze 21 in Position gehalten. Über die Einstellung der Stütze 21 verschwenkt das Gehäuse 19 um den Drehpunkt 20, so dass der Abstand zwischen den Garnituren des Vorreißers 3c zur Trommel 4 eingestellt werden kann. Die Stütze 21 kann aber auch vollständig eingefahren werden, so dass der Abstand zwischen den Garnituren des Vorreißers 3c zur Trommel 4 vergrößert wird. Damit wird die Regarnierung der Vorreißer 3a-3c erleichtert, da diese leichter zugänglich werden. Als Vorteilhaft hat sich ein Abstand zwischen 200mm bis 300mm zwischen der Stütze 21 und dem Drehpunkt 20 herausgestellt. Bei diesem Abstand ist einerseits eine genaue Einstellung des Vorreißers 3c zur Trommel 4 möglich, gleichzeitig kann eine kompakte Bauweise realisiert werden. In dem Gehäuse 19 sind die Vorreißer 3a-3c in einer nach oben offenen Lagerung angeordnet, wodurch alle Vorreißer 3a-3c ohne großen Montageaufwand aus dem Gehäuse 19 entnommen werden können. Die Stütze 21 kann mechanisch oder über einen Aktor (hydraulisch, pneumatisch, elektrisch motorisch) betätigt werden, so dass eine Steuerung ausgebildet sein kann, im laufenden Betrieb oder im Stillstand der Karde den Spalt oder Abstand zwischen der Garnitur der Trommel 4 und der Garnitur des Vorreißers 3c einzustellen. Die Einstellung kann in Abhängigkeit von beispielsweise dem zu verarbeitenden Material, der Betriebstemperatur und/oder dem Verschleißzustand der Garnituren erfolgen.

Das Gehäuse 19 ist ausgebildet, die gesamte Baugruppe der Vorreißer 3a-3c einschließlich Speisewalze 1 , Speisetisch 2, mit allen zugehörigen Antrieben und Absaugungen 22 aufzunehmen. Der Übergang zur Faserflockenspeisung erfolgt über einen flexiblen nicht weiter dargestellten Anschluss, um die Bewegung des Gehäuses 19 zu kompensieren.

Der Vorreißer 3c weist ein Festkardierelement 23c auf, das senkrecht unterhalb des Vorreißers 3c im Gehäuse 19 angeordnet ist. Der mittlere Vorreißer 3b weist ein Festkardierelement 23b auf, das oberhalb des Vorreißers 3b am Gehäuse 19 angeordnet ist. Bei einer Demontage des Vorreißers 3b ist zuvor das Festkardierelement 23b zu entfernen. Der Vorreißer 3a weist ebenfalls ein Festkardierelement 23a auf, das schräg unterhalb des Vorreißers 3a im Gehäuse 19 angeordnet ist. Weiterhin erkennbar sind Antriebe mit Antriebsriemen und eine Absaugung 22, die alle Bestandteil der Baugruppe der Vorreißer sind und am oder im Gehäuse 19 angeordnet bzw. integriert sind. Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des zweiten und dritten Vorreißers 3b, 3c mit den zugehörigen Festkardierelementen 23b, 23c. Durch Lösen der Befestigungselementen 24b, 24c lassen sich die Festkardierelemente 23b, 23c im Abstand zur Garnitur der Vorreißer 3b, 3c einstellen, indem die zugehörigen Distanzelemente 25b, 25c verstellt bzw. verschoben oder verschwenkt werden können, und damit der Abstand der Kardierelemente 23b, 23c zur Garnitur der Vorreißer 3b, 3c variiert werden kann. Danach wird die Abstandsposition durch die Befestigungselemente 24b, 24c wieder fixiert. Bei dem dritten Vorreißer 3c, bei dem das Festkardierelement 23c unterhalb des Vorreißers 3c angeordnet ist, ist ein Gehäuseausschnitt in Form eines Fensters angeordnet, durch den der Monteur mit einem Werkzeug das Befestigungselement 24c lösen oder festziehen kann. Bei dem zweiten Vorreißer 3b ist das Festkardierelement 23b oberhalb des Vorreißers 3b angeordnet. Hier liegt das Befestigungselement 24b frei und kann gelöst bzw. nach der Einstellung des Festkardierelementes 3b wieder befestigt werden. Auch hier ist ein Distanzelement 25b zwischen dem Festkardierelement 23b und dem Vorreißer 3b angeordnet, so dass durch ein Verschieben oder Verschwenken des Distanzelementes 25b der Abstand des Festkardierelementes 23b zur Garnitur des Vorreißers 3b eingestellt werden kann. Beide Distanzelemente 25b, 25c sind durch Fenster im Gehäuse 19 zugänglich. Selbstverständlich ist die hier beschriebene Ausführung an beiden Seiten der Karde angeordnet, so dass die einzustellenden Abstände immer über die gesamte Arbeitsbreite der Karde erfolgen kann.

Diese Verbesserung hat den Vorteil, dass die Abstände der Festkardierelemente zu den zugehörigen Vorreißerwalzen ohne Demontage der Saughauben, Profile oder anderer Bauteile einstellbar sind, indem die Befestigungselemente und die Distanzelemente durch im Gehäuse angeordnete Fenster zugänglich sind. Alle Bauteile verbleiben ohne Demontage bei der Einstellung der Festkardierelemente an ihrem Ort.

Bezugszeichen

1 Speisewalze

2 Speisetisch

3a, b, c Vorreißer

4 Trommel

5 Abnehmer

5a Garnitur

6 Abstreifwalze

6a Putzwalze

7 Vliesleitprofil

8 Quetschwalze

9 Quetschwalze

10 Vliesleitelement

11 Trichter

12 Abzugswalze

13 Abzugswalze

14 Festkardierelement

15 Kanne

16 Wanderdeckel

17 Deckelstab

17a Garnitur

18 Gestell

18a Aufnahmebereich Trommel

18b Aufnahmebereich Abnehmer

18c Aufnahmebereich Vorreißer

19 Gehäuse Vorreißer

20 Drehpunkt

21 Stütze

22 Absaugung

23a, b, c Festkardierelement

24b, c Befestigungselement

25b, c Distanzelement

Claims

Patentansprüche

1. Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens eines Vorreißers (3a, 3b, 3c) einer drehenden Trommel (4) zuzuführen, wobei die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben (17) und der Trommel (4) bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt werden, und der dabei entstehende Faserflor von der Trommel (4) auf einen Abnehmer (5) übergebbar ist, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Karde ein Gestell (18) zur Aufnahme der Trommel (4) und des Abnehmers (5) aufweist, und dass der mindestens eine Vorreißer (3a, 3b, 3c) an oder in einem separaten Gehäuse (19) angeordnet und gelagert wird, wobei das separate Gehäuse (19) derart an dem Gestell (18) angeordnet und befestigt ist, dass der Abstand zwischen dem mindestens einen Vorreißer (3c) und der Trommel (4) einstellbar ist.

2. Karde nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Aktors die Position des Gehäuses (19) zum Gestell einstellbar ist.

3. Karde nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) verschwenkbar an dem Gestell (18) angeordnet ist.

4. Karde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gestell (18) und dem Gehäuse (19) eine Stütze (21) angeordnet ist, die ausgebildet ist, das Gehäuse (19) um einen Drehpunkt (20) zu verschwenken.

5. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (21) als Aktor ausgebildet ist.

6. Karde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (21) unterhalb des Drehpunktes (20) mit einem senkrechten Seitenteil des Gestells (18) zusammenwirkt.

7. Karde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Vorreißer (3a, 3b, 3c) in einer nach oben offenen Lagerung im Gehäuse (19) gelagert ist.

8. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Vorreißer (3a, 3b, 3c) mit jeweils einem Festkardierelement (23a, 23b, 23c) zusammenwirkt, die ebenfalls am Gehäuse (19) befestigt sind.

9. Karde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (19) seitliche Montageöffnungen angeordnet sind, durch die die Festkardierelemente (23a, 23b, 23c) im Abstand zum jeweils zugehörigen Vorreißer (3a, 3b, 3c) einstellbar sind.

10. Karde nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (19) drei Vorreißer (3a, 3b, 3c) in nach oben offenen Lagerungen angeordnet sind.