Die Erfindung betrifft einen Sägezahndraht zur Herstellung einer Sägezahn-Ganzstahlgarnitur für den Abnehmer und/oder die Abnahmewalze einer Krempelmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1.
Krempelmaschinen und Karden werden bei der Herstellung von Garnen zur Ausrichtung und Reinigung der die Garne bildenden Textilfasern eingesetzt. Dazu werden die Textilfasern mit Hilfe von Zuführwalzen einem sogenannten Tambour vorgelegt. Dabei handelt es sich um ein walzenförmiges Element, welches auf seiner Mantelfläche mit einer Häkchen- oder Sägezahn-Ganzstahlgarnitur versehen ist und um die Walzenachse gedreht wird. Die Tambour-Garnitur bewirkt ggf. zusammen mit über die Mantelfläche des Tambours verteilt angeordneten Deckelstäben im Verlauf der Drehung des Tambours eine Ausrichtung und Reinigung der zugeführten Textilfasern. Nach diesem Ausrichtungs- und Reinigungsvorgang wird das damit erhaltene Faservlies mit Hilfe von sogenannten Abnehmer-und/oder Abnahmewalzen von dem Tambour entfernt und der weiteren Verarbeitung zugeführt. Üblicherweise weisen die Abnehmer- bzw. Abnahmewalzen im Bereich ihrer Mantelfläche ebenfalls eine Sägezahn-Ganzstahlgarnitur auf, die im Verlauf ihrer Drehung in das von dem Tambour bzw. einer Abnehmerwalze mitgeführte Faservlies eingreift und dieses von dem Tambour bzw. der Abnehmerwalze abzieht.
Im besonderen bei der Bearbeitung besonders feintitriger Fasern aus natürlichen oder synthetischen Polymeren hat es sich gezeigt, daß die Übergabe des Faservlieses von dem Tambour auf die Abnehmer- bzw. Abnahmewalze Schwierigkeiten bereitet. Das führt zu einer Füllung der Tambour-Garnitur mit nicht abgenommenem Fasermaterial, welche eine Mangelhafte Ausrichtung und Reinigung der zugeführten Textilfasern mit dem Tambour zum Ergebnis hat.
Weiter hat es sich gezeigt, daß sich das von der Abnehmerwalze abgenommene Faservlies im besonderen bei höheren Produktionsgewichten frühzeitig von der Abnehmer- bzw. Abnahmewalze löst, was zu Problemen bei der Weiterverarbeitung des Fasermaterials führen kann.
Zur Behebung dieser Probleme wurde bereits vorgeschlagen, die Sägezähne der Sägezahn-Ganzstahlgarnituren von Abnehmer- bzw. Abnahmewalze mit seitlichen Rilleneinwalzungen zu versehen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß im besonderen bei Hochleistungskarden mit Produktionsleistungen von 80 kg oder mehr bei den zum Erhalt dieser Produktionsleistung notwendigen hohen Umfangsgeschwindigkeiten des Abnehmers bzw. der Abnahmewalze trotz der die Haltekraft fördernden Rilleneinwalzungen eine frühzeitige Ablösung des Faservlieses von dem Abnehmer bzw. der Abnahmewalze auftritt.
Zur Lösung dieser Probleme wird in der DE 100 12 561 eine Weiterbildung der bekannten Sägezahndrähte vorgeschlagen, bei der zusätzlich zu den Rilleneinwalzungen auch noch eine Profilierung der Zahnrücken der Sägezähne vorgesehen ist, bei der mindestens ein Zahn mindestens einen in Richtung auf den Zahngrund in einen konkaven Abschnitt übergehenden konvexen Abschnitt aufweist. Diese Profilierung kann bei den in der genannten Schrift beschriebenen Sägezahndrähten sowohl in Form von Vertiefungen, als auch in Form von Vorsprüngen im Bereich der Zahnrücken ausgeführt sein. Mit derartigen Sägezahndrähten kann eine auch für den Betrieb von Hochleistungskarden ausreichende Haltekraft zur Verfügung gestellt werden. Allerdings hat es sich insbesondere bei der Verarbeitung von Kunstfasern mit einer Stärke von 0,8 - 40 dtex, insbesondere bei silikonisierten Kunstfasern, und auch bei der Bearbeitung feiner Wolle als problematisch herausgestellt, daß mit den in der DE 100 12 561 beschriebenen Sägezahndrähten bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten eine zufriedenstellende Garnqualität nicht erreichbar ist. Sägezahndrähte, deren Zähne im Bereich der Zahnrücken eine Profilierung aufweisen sind auch in der FR 2821863 angegeben.
Ferner wird in der DE 40 38 352 A1 vorgeschlagen, Zähne einer Auflösewalzengarnittir mittels einer Oberflächenbearbeitung mit einer Musterung zu versehen.
Angesichts der Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Sägezahndrähte zur Herstellung von Ganzstahlgarnituren für Abnehmer- und/oder Abnahmewalzen einer Krempelmaschine oder Karde bereitzustellen, welche unter gleichzeitiger Sicherstellung hoher Garnqualitäten eine hohe Produktionsgeschwindigkeit erlauben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Weiterbildung der bekannten Sägezahndrähte gelöst.
Diese Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, daß die beim Einsatz bekannter Sägezahndrähte beobachteten Probleme darauf zurückzuführen sind, daß sich die Garniturgassen der Ganzstahlgarnitur der Abnehmer und/oder der Abnahmewalzen mit Fasermaterial füllen, wenn zur Herstellung dieser Garnituren Sägezahndrähte eingesetzt werden, welche zum Erhalt der notwendigen Haltekraft eine Flankenprofilierung aufweisen. Bei den erfindungsgemäßen Sägezahndrähten wird dieser Mangel dadurch behoben, daß die zur Schaffung der benötigten Haltekraft erforderlichen Profilierungen nur zwischen dem Zahngrund und der Zahnspitze vorgesehen sind und sich nicht über die Zahneinschnittiefe hinaus längs der Blattflanke in Richtung auf den Zahnfuß erstrecken, wobei eine unerwünschte Füllung der Abnehmerwalzengarnitur durch eine versetzte Anordnung von Profilsegmenten auf den Zahnflanken vermieden wird. Auf diese Weise kann einerseits eine genügende Haltekraft für die von dem Tambour oder einem anderen vorgelagerten Bearbeitungssegment abgenommenen Fasern bereitgestellt werden, während andererseits die Entfernung der so abgenommenen Fasern von der Garnitur ohne Probleme möglich ist, wodurch letztlich eine Füllung der Garniturgassen verhindert wird. Das erlaubt die Herstellung hochwertiger Garne mit hohen Produktionsgeschwindigkeiten.
Herstellungstechnisch kann das zwischen dem Zahngrund und der Zahnspitze vorgesehene Profilsegment besonders einfach bereitgestellt werden, wenn es mindestens einen vorzugsweise etwa parallel zur Längsrichtung des Drahtes verlaufenden Profilsteg und/oder mindestens eine vorzugsweise etwa parallel zur Längsrichtung des Drahtes verlaufende Profilrille aufweist, weil bei derartigen Sägezahndrähten die Profilierung gleichzeitig mit der sonstigen Formgebung des Drahtes erfolgen kann. Dabei ist es herstellungstechnisch besonders günstig, wenn das mindestens eine Profilrille aufweisende Profilsegment in einer mit der daran angrenzenden Fußflanke fluchtenden Zahnflanke angeordnet ist.
Zur Vermeidung von Beschädigungen der Fasern bzw. zum Erhalt eines gewünschten Stapelverlaufs hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn mindestens ein Profilsteg und/oder mindestens eine Profilrille in einer senkrecht zur Längsrichtung des Profilstegs und/oder der Profilrille verlaufenden Schnittebene zumindest abschnittweise bogenförmig berandet ist, weil so die Bildung scharfer Kanten im Verlauf des Profilsegmentes vermieden wird. Im Sinne der Bereitstellung einer hohen Haltekraft bei gleichzeitiger Vermeidung von Faserbeschädigungen und Gewährleistung einer vollständigen Faserentfernung von der Garnitur hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn der bogenförmig berandete Abschnitt in einer senkrecht zur Längsrichtung des Profilstegs bzw. der Profilrille verlaufenden Schnittebene einen Krümmungsradius im Bereich von 0,05 - 0,5 mm, vorzugsweise 0,1 - 0,3 mm, besonders bevorzugt etwa 0,15 mm aufweist.
Wenn mindestens eines der Profilsegmente eine Mehrzahl von etwa parallel zur Längsrichtung des Drahtes verlaufenden Profilrillen aufweist, hat es sich zur Sicherstellung einer vollständigen Ablösung des Faservlieses von der Garnitur bei gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Haltekraft und hinreichenden Stabilität der sich üblicherweise von dem Zahngrund in Richtung auf die Zahnspitze verjüngenden Zähnen als zweckmäßig erwiesen, wenn mindestens eine der Profilrillen eine geringere Profiltiefe aufweist als die auf der dem Zahngrund zugewandten Seite dieser Profilrille angeordnete Profilrille. Das bedeutet, daß sich die Profiltiefen der Profilrillen in Richtung auf den Zahngrund erhöhen, um so die in dieser Richtung im allgemeinen zunehmende Dicke der Zähne ohne Beeinträchtigung der Stabilität gut ausnutzen zu können.
Zum Erhalt eines guten Kompromisses zwischen Haltekraft einerseits und vollständiger Faserablösung andererseits hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn zwischen mindestens zwei benachbarten Profilrillen bzw. -stegen eines Profilsegmentes ein im wesentlichen ebenes Übergangssegment angeordnet ist. In diesem Fall kann eine Beschädigung der Fasern zuverlässig verhindert werden, wenn der Übergang zwischen dem Übergangssegment und mindestens einem daran angrenzenden Profilsteg bzw. einer daran angrenzenden Profilrille mit einem Krümmungsradius im Bereich von 0,01 - 0,05 mm, vorzugsweise etwa 0,02 mm abgerundet ist.
Im besonderen bei der Verarbeitung von Kunstfasern, insbesondere silikonisierten Kunstfasern mit einer Stärke von 0,8 - 40 dtex hat es sich im Sinne der Herstellung guter Garnqualitäten mit hohen Produktionsgeschwindigkeiten als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn der mindestens eine Profilsteg und/oder die mindestens einer Profilrille eine Profilhöhe bzw. Profiltiefe von mindestens 0,02 mm, vorzugsweise mindestens 0,04 mm, besonders bevorzugt mindestens 0,05 mm aufweist und/oder die einzelnen Profilrillen bzw. Profilstege eines Profilsegmentes einen Abstand im Bereich von 0,1 - 0,6 mm, vorzugsweise 0,2 - 0,4 mm, besonders bevorzugt etwa 0,3 mm voneinander aufweisen.
Das auf der einen Zahnflanke angeordnete Profilsegment kann eine oder mehr Profilrillen aufweisen, während das auf der anderen Zahnflanke angeordnete Profilsegment einen oder mehrere Profilstege aufweisen kann.
Im Hinblick auf den Erhalt einer zufriedenstellenden Stabilität der Zähne hat es sich im Hinblick auf die Tatsache, daß die Zähne sich üblicherweise in einer senkrecht zur Längsrichtung des Drahtes verlaufenden Schnittebene vom Zahngrund in Richtung auf die Zahnspitze verjüngen als zweckmäßig erwiesen, wenn das näher am Zahngrund angeordnete Profilsegment mindestens eine Profilrille und/oder das näher an der Zahnspitze angeordnete Profilsegment mindestens einen Profilsteg aufweist.
Zusätzlich zu der Profilierung der Zahnflanken können auch die Zahnrücken der Zähne erfindungsgemäßer Sägezahndrähte in an sich bekannter Weise profiliert sein, wobei der Zahnrücken mindestens eines Zahnes mindestens einen in Richtung auf den Zahngrund in einen konkaven Abschnitt übergehenden konvexen Abschnitt aufweist. Derartige Garnituren sind in der DE 100 12 561 beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser Schrift wird hinsichtlich der Profilierung der Zahnrücken hiermit durch ausdrückliche Inbezugnahme in diese Beschreibung aufgenommen.
Wie der vorstehenden Erläuterung erfindungsgemäßer Sägezahndrähte zu entnehmen ist, zeichnet sich ein Verfahren zum Herstellen dieser Sägezahndrähte, bei denen ein Ausgangsmaterial zu einem einen Blattabschnitt aufweisenden Draht geformt wird und anschließend Sägezähne in diesen Blattabschnitt gestanzt werden im wesentlichen dadurch aus, daß der Blattabschnitt während des Formungsvorgangs profiliert wird.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird, erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Der in Fig. 1 dargestellte Sägezahndraht 10 zur Herstellung einer Garnitur für die Abnahmewalze einer Krempelmaschine umfaßt einen Fußbereich 20 mit einer Fußflanke 22, die über einen Absatz 26 in eine Zahnflanke eines Blattabschnitts 30 übergeht und einer Fußflanke 24, die mit einer Zahnflanke 34 fluchtet. In dem Blattabschnitt 30 sind eine Mehrzahl von in der Zeichnung nicht im Detail dargestellte Sägezähne durch entsprechende Stanzvorgänge ausgebildet. Der Blattabschnitt wird in der in Fig. 1 dargestellten und sich senkrecht zur Längsrichtung des Drahtes erstreckenden Schnittebene von den Zahnflanken 32 und 34 begrenzt, wobei sich das Blatt ausgehend von dem Fußabschnitt 20 in Richtung auf die Zahnspitzen 36 verjüngt.
Jede der Zahnflanken 32 und 34 weist ein Profilsegment 40 bzw. 50 auf, wobei beide Profilsegmente 40 und 50 zwischen dem Zahngrund und der Zahnspritze 36 der im Blattabschnitt 30 ausgebildeten Zähne angeordnet sind.
In der durch den Pfeil P angedeuteten Höhenrichtung ist das Profilsegment 50 bzgl. dem Profilsegment 40 versetzt angeordnet. Dabei weist das näher am Zahngrund und in der mit der Fußflanke 24 fluchtenden Zahnflanke 34 angeordnete Profilsegment 50 insgesamt vier Profilrillen 52 auf, während das näher an der Zahnspitze 36 angeordnete Profilsegment 40 insgesamt vier Profilstege 42 umfaßt. Wie besonders deutlich der Detaildarstellung in Fig. 2 zu entnehmen ist, sind zwischen den einzelnen Profilstegen 42 im wesentlichen ebene Übergangssegmente 44 angeordnet. Dabei weisen die Scheitelpunkte der in der senkrecht zur Längsrichtung des Drahtes verlaufenden Schnittebene bogenförmig berandeten Profilstege einen Abstand d1 von 0,29 mm auf. Der Krümmungsradius R1 der bogenförmig berandeten Profilstege beträgt in der senkrecht zur Längsrichtung des Drahtes verlaufenden Schnittebene bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung 0,15 mm. Der Übergang zwischen dem Übergangsabschnitt 44 und den Profilstegen 42 ist mit einem Krümmungsradius R2 von 0,02 mm abgerundet. Die Höhe h1 der Profilstege 42 beträgt bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung 0,05 mm.
Wie besonders deutlich in Fig. 3 dargestellt ist, ist auch zwischen den einzelnen Profilrillen 52 des Profilsegmentes 50 ein im wesentlichen ebenes Übergangssegment 54 angeordnet. Die Profilrillen 52 des Profilsegmentes 50 sind ebenfalls bogenförmig berandet, wobei auch in diesem Fall der Krümmungsradius R3 der Profilrillen 52 in einer senkrecht zur Längsrichtung des Drahtes 10 verlaufenden Schnittebene 0,15 mm beträgt. Die Profilrillen 52 sind in einem Abstand d2 von ebenfalls 0,29 mm voneinander angeordnet. Der Übergang zwischen den Profilrillen 52 und dem Übergangssegment 54 ist mit einem Krümmungsradius R4 von 0,02 mm abgerundet. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Tiefe h2 der Profilrillen 52 für alle Profilrillen 52 0,05 mm.
Die Erfindung ist nicht auf die anhand der Zeichnung erläuterte Ausführungsform beschränkt. Vielmehr ist auch an den Einsatz von Sägezahndrähten gedacht, bei denen auf beiden Zahnflanken angeordnete Profilsegmente sowohl Profilrillen als auch Profilstege umfassen. Darüber hinaus können die Profilrillen eine in Richtung auf den Fußabschnitt 20 zunehmende Profiltiefe aufweisen. Wesentlich ist im Rahmen der Erfindung allerdings, daß sich die Profilsegmente nicht über die Zahneinschnittiefe hinaus in Richtung auf den Fußabschnitt 20 erstrecken.