GANZSTAHLGARNITUR

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Garniturdraht (1) zur Verwendung auf Trommeln in Karden bestehend aus einem Fuss (2) und einem Blatt (3) mit einer Gesamthöhe des Drahtes (h₁) von 1.5 mm bis 5 mm, wobei das Blatt (3) mit Zähnen (4) mit einer Zahntiefe (h₆) von 0.35 mm bis 1.0 mm versehen ist und eine Zahnteilung (p) von 1.5 mm bis 3 mm aufweist und die Zähne (4) eine Spitzenfläche (7), eine Zahnrückenfläche (8) mit einem Rückenwinkel (γ) und eine Zahnbrustfläche aufweisen. Der Rückenwinkel (γ) beträgt 40° bis 20° und jeder Zahn (4) weist eine erste Spitze (5) und eine zweite Spitze (6) und die Spitzenfläche (7) zumindest eine Erhebung (9) auf.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ganzstahlgarnitur zur Verwendung auf Trommeln in Karden.
Ganzstahlgarnituren werden in verschiedenen Bereichen der Verarbeitung von textilen Fasern eingesetzt. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Garniturdraht zum Einsatz auf Walzen in Faserbearbeitungsprozessen im Besonderen auf Trommeln von Karden. Bei einer Verwendung auf Walzen ist der Garniturdraht in Form einer Sägezahn-Ganzstahlgarnitur wendeiförmig und eng aneinander anliegend oder in Rillen auf die Walze gewickelt. Übliche Formen der Sägezahn-Ganzstahlgarnituren sind in der internationalen Norm ISO 5234 (2004) angegeben. Ganzstahlgarnituren werden nach der Norm unter anderem charakterisiert durch ihren Rückenwinkel γ, ihre Zahnteilung p und die Zahntiefe h₆, die Gesamthöhe des Drahtes h₁ und die Blattbreite an der Spitze b₃. Der Rückenwinkel γ ist der Winkel zwischen Rückenfläche und der Drahtbasis, wobei die Rückenfläche die, in Bewegungsrichtung gesehen, hintere Zahnfläche darstellt. Ist der Rückenwinkel 90° steht damit die Rückenfläche senkrecht, respektive vertikal, zur Drahtbasis.

[0002] In den Faserverarbeitungsprozessen wie Öffnen und Reinigen von Fasern oder Faser-flocken werden an die eingesetzten Ganzstahlgarnituren hohe Anforderungen gestellt insbesondere bezüglich einer möglichen Faserschädigung. Ebenfalls ist dem Fasertransfer von einer ersten Walze zu einer weiteren Walze eine hohe Bedeutung beizumessen. Im Falle einer Karde betrifft dies vor allem die auf die Trommel aufgebrachte Ganzstahlgarnitur sowie den Fasertransfer von der Trommel zum Abnehmer, also die Eigenschaften der Ganzstahlgarnitur in Bezug auf eine geringe Faserschädigung und eine gutes Faserabnahmeverhalten.

[0003] Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Garniturdraht zu schaffen, welcher eine Reduktion der Faserschädigung bei einem verbesserten Fasertransfer zur nachfolgenden Walze ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Garniturdraht zur Verwendung auf Trommeln in Karden vorgeschlagen, wobei der Garniturdraht aus einem Fuss und einem Blatt mit einer
Gesamthöhe des Drahtes h₁ von 1.5 mm bis 5.0 mm besteht. Bevorzugterweise beträgt die Gesamthöhe des Drahtes h₁ 1.8 mm bis 3.0 mm, besonders bevorzugt 2.0 mm. Das Blatt ist mit Zähnen versehen mit einer Zahntiefe h₆ von 0.35 mm bis 1.0 mm, bevorzugterweise beträgt die Zahntiefe h₆ 0.4 mm bis 0.6 mm, besonders bevorzugt 0.45 mm. Der Garniturdraht weist eine Zahnteilung p von 1.5 mm bis 3.0 mm auf, bevorzugterweise beträgt die Zahnteilung p 1.6 mm bis 2.0 mm, besonders bevorzugt 1.67 mm (entsprechend 15 Spitzen pro Zoll). Die Zähne weisen eine Spitzenfläche, eine Rückenfläche mit einem Rückenwinkel und eine Zahnbrustfläche auf. Der Rückenwinkel beträgt 40° bis 20°, bevorzugterweise 20° bis 30°, besonders bevorzugt 23°.Jeder Zahn weist eine erste Spitze und eine zweite Spitze und die Spitzenfläche weist zumindest eine Erhebung auf.

[0004] Durch diese Geometrie der Zähne mit zwei Spitzen, einer Spitzenfläche und einer zu einem Zahngrund hin mit einem kleinen Rückenwinkel abfallenden Rückenfläche wird der Fasertransfer, die Weitergabe der Fasern auf eine nachfolgende Walze, begünstigt. Zusätzlich wirken sich auch die zwei Spitzen pro Zahn vorteilhaft auf den Fasertransfer aus und ergeben eine erhebliche Reduktion der Faserschädigung. Die Spitzenfläche mit der vorgesehenen Erhebung bewirkt, dass die Fasern an der Oberfläche der Garnitur gehalten werden. Dennoch bildet sich durch die Rückenfläche begünstigt ein Polster im Garniturfuss, was ebenfalls eine Verminderung der Faserschädigung bewirkt.

[0005] Eine Zahnbrustfläche, welche sich bei gebräuchlichen Ganzstahlgarnituren vom Zahngrund zur Zahnspitze erstreckt, ist in einer vorteilhaften Ausführung durch die erste Spitze gebildet. Dabei ist die erste Spitze mit dem Zahngrund über ein erstes konkaves, respektive halbkreisförmiges, Flächensegment verbunden. Das konkave erste Flächensegment zwischen dem Zahngrund und ersten Spitze weist vorteilhafterweise einen Zahngrundradius von 0.1 mm bis 0.7 mm auf, bevorzugterweise beträgt der Zahngrundradius 0.1 mm bis 0.3 mm. Die erste Spitze ist mit der zweiten Spitze über ein zweites konkaves, respektive halbkreisförmiges, Flächensegment verbunden, welches vorteilhafterweise einen Radius von 0.05 mm bis 0.5 mm aufweist, bevorzugterweise beträgt der Radius 0.08 mm bis 0.3 mm.

[0006] Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Spitzenfläche als Ganzes nicht als eine ebene Fläche ausgeführt wird, sondern einen Spitzenflächenradius von 0.2 mm bis 0.5 mm aufweist. Diese mit dem Spitzenflächenradius ausgeführte Spitzenfläche beginnt wenige hundertstel Millimeter nach der eigentlichen zweiten Spitze und geht in die Erhebung über. Dies hat den Vorteil, dass sich eine ausgeprägte zweite Spitze bildet. Die gesamte Spitzenfläche setzt sich somit aus mehreren Spitzenflächenabschnitten zusammen.

[0007] Ein erster Spitzenflächenabschnitt zwischen der zweiten Spitze und der mit einem Spitzenflächenradius versehenen Spitzenfläche, ist ausgeführt als eine ebene Fläche mit einer Länge von 0.03 mm bis 0.15 mm und mit einem Spitzenflächenwinkel von 6° bis 10°. Der Spitzenflächenwinkel ist der Winkel zwischen der Spitzenfläche und der Drahtbasis. Durch diese Ausprägung der zweiten Spitze ergibt sich die Möglichkeit eines Nachschleifens ohne dass dabei die eigentliche Zahngeometrie verändert wird. Damit wird die Standzeit der Ganzstahlgarnitur bis zu einem notwendigen Austausch um ein mehrfaches verlängert.

[0008] Ein auf den ersten Spitzenflächenabschnitt folgender zweiter Spitzenflächenabschnitt ist konkav ausgeführt und mit dem Spitzenflächenradius versehen. Ein auf den zweiten Spitzenflächenabschnitt folgender dritter Spitzenflächenabschnitt ist durch die Erhebung gebildet. Die Erhebung weist vorteilhafterweise einen Radius von 0.1 mm bis 0.3 mm auf. Unter einer Erhebung ist zu verstehen, dass sich die Spitzenfläche, welche sich, beginnend bei der zweiten Spitze, mit zunehmender Entfernung von der zweiten Spitze der Drahtbasis annähert, jedoch an der Stelle des durch die Erhebung gebildeten dritten Spitzenflächenabschnitts von der Drahtbasis wieder entfernt. In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Erhebung gegenüber der zweiten Spitze eine Höhendifferenz von 0.02 mm bis 0.5 mm auf. Die zweite Spitze überragt die Erhebung um diese Höhendifferenz, was ebenfalls zu einer Verbesserung der Möglichkeiten eines Nachschleifens des Garniturdrahtes beiträgt.

[0009] Dem dritten als eine Erhebung ausgebildeten Spitzenflächenabschnitt folgt die Rückenfläche. In einer alternativen Ausführungsform ist dem dritten Spitzenflächenabschnitt ein weiterer Spitzenflächenabschnitt nachgeordnet, welcher als eine weitere Erhebung ausgebildet ist. Die Höhendifferenz dieser weiteren Erhebung zur zweiten Spitze ist dabei grösser oder gleich der Höhendifferenz der ersten Erhebung zur zweiten Spitze.

[0010] In einer vorteilhaften Ausführung weist der Garniturdraht eine Blattbreite an der zweiten Spitze von 0.05 mm bis 0.3 mm, sowie eine Fussbreite von 0.3 mm bis 1.0 mm auf.

[0011] Der Garniturdraht kann mit normalem, verriegeltem oder verkettetem Fuss ausgeführt werden, um ein Aufziehen auch auf einer glatten Walze oder in Rillen zu ermöglichen.

[0012] Der Garniturdraht eignet sich im Besonderen für garnierte Walzen von Karden, wie beispielsweise die Trommeln. Bei Verwendung des Garniturdrahtes auf einer Trommel ist dieser spiralförmig aufgezogen.

[0013] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausführungsform erklärt und durch Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1

Schematische Darstellung einer Ansicht einer Ausführungsform eines Garniturdrahtes

Figur 2

Schematische Darstellung eines Querschnitts des Garniturdrahtes nach Figur 1

Figur 3

Vergrösserte schematische Darstellung eines einzelnen Zahnes des Garniturdrahtes nach Figur 1

[0014] Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ansicht und Figur 2 einen Querschnitt einer Ausführungsform eines Garniturdrahtes 1 mit einem Fuss 2 und einem Blatt 3. Der Fuss 2 und das Blatt 3 erstrecken sich über die Gesamthöhe h₁ von 2.0 mm. Das Blatt 3 ist mit Zähnen 4 versehen, welche hintereinander entlang des Garniturdrahtes 1 in einem bestimmten Abstand, der sogenannten Zahnteilung p, angeordnet sind. Die Zähne 4 sind regelmässig und in ihrer Form identisch entlang des Garniturdrahtes 1 mit einer Zahnteilung p von 15 Spitzen pro Zoll angeordnet. Das auf dem Fuss 2 aufgebaute Blatt 3 verjüngt sich ausgehend vom Fuss 2 bis zu einer Blattbreite b₃ von 0.06 mm an der zweiten Spitze 6. Der Fuss 2 weist an der der zweiten Spitze gegenüber liegenden Seite eine Fussbreite b₁ von 0.5 mm auf.Die Zähne 4 weisen eine Zahntiefe h₆ von 0.45 mm auf und enden auf der dem Fuss 2 abgewandten Seite in einer zweiten Spitze 6. Die Zahntiefe h₆ erstreckt sich von der zweiten Zahnspitze 6 bis zum Zahngrund 10.

[0015] Jeder Zahn 4 weist eine erste Spitze 5 und eine zweite Spitze 6 auf. Dabei bildet die erste Spitze 5 die Vorderseite des Zahns 4, die sogenannte Brustfläche. Von der zweiten Spitze 6 zum Zahngrund 10 ist eine Spitzenfläche 7 ausgebildet, wobei die Spitzenfläche 7 eine Erhebung 9 mit einer darauf folgenden Rückenfläche 8 beinhaltet. Die Rückenfläche 8 verläuft mit einem Rückenwinkel γ von 23° geneigt zum Zahngrund 10.

[0016] Figur 3 zeigt eine vergrösserte schematische Darstellung eines einzelnen Zahnes 4 des Garniturdrahtes 1 nach Figur 1 dar. Vom Zahngrund 10 zur zweiten Spitze 6 ist die Brustfläche des Zahnes 4 dargestellt, wobei diese zur ersten Spitze 5 ausgebildet ist. Der Zahngrund 10 ist mit der ersten Spitze 5 über ein erstes konkaves Flächensegment verbunden, welches einen Zahngrundradius G von 0.15 mm aufweist. Die erste Spitze 5 ist mit zweiten Spitze 6 über ein zweites konkaves Flächenelement verbunden welches einen Radius H von 0.1 mm aufweist.

[0017] Die zweite Spitze 6 ist wiederum mit dem nachfolgenden Zahngrund durch eine Spitzenfläche 7 und einer nachfolgenden Rückenfläche 8 verbunden. Die Spitzenfläche 7 setzt sich aus mehreren Spitzenflächenabschnitten 11, 12, 9 zusammen. Der erste Spitzenflächenabschnitt 11 ist ausgehend von der zweiten Spitze durch eine ebene Fläche gebildet. Der auf den ersten Spitzenflächenabschnitt 11 folgende zweite Spitzenflächenabschnitt 12 ist als eine konkave Fläche mit einem Radius D von 0.3 mm ausgebildet. Der dritte Spitzenflächenabschnitt wird durch die Erhebung 9 gebildet. Die Erhebung 9 weist einen Radius E von 0.15 mm auf und hat an ihrem höchsten Punkt eine Höhendifferenz C von 0.08 mm zur zweiten Spitze 6.

Legende

[0018] 

1

Garniturdraht

2

Fuss

3

Blatt

4

Zahn

5

Erste Spitze eines Zahns

6

Zweite Spitze eines Zahns

7

Spitzenfläche

8

Rückenfläche

9

Erhebung

10

Zahngrund

11

Erster Spitzenflächenabschnitt

12

Zweiter Spitzenflächenabschnitt

γ

Rückenwinkel

h₁

Gesamthöhe des Drahtes

h₆

Zahntiefe

C

Höhendifferenz

D

Spitzenflächenradius

E

Radius der Erhebung

p

Zahnteilung

G

Zahngrundradius zu erster Spitze

H

Radius von erster zu zweiter Spitze

b₁

Fussbreite

b₃

Blattbreite an der Spitze

Ansprüche

1. Garniturdraht (1) zur Verwendung auf Trommeln in Karden bestehend aus einem Fuss (2) und einem Blatt (3) mit einer Gesamthöhe des Drahtes (h₁) von 1.5 mm bis 5 mm, wobei das Blatt (3) mit Zähnen (4) mit einer Zahntiefe (h₆) von 0.35 mm bis 1.0 mm versehen ist und eine Zahnteilung (p) von 1.5 mm bis 3 mm aufweist und die Zähne (4) eine Spitzenfläche (7), eine Rückenfläche (8) mit einem Rückenwinkel (γ) und eine Zahnbrustfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückenwinkel (γ) 40° bis 20° beträgt und jeder Zahn (4) eine erste Spitze (5) und eine zweite Spitze (6) und die Spitzenfläche (7) zumindest eine Erhebung (9) aufweist.

2. Garniturdraht (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnbrustfläche durch die erste Spitze (5) gebildet ist.

3. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spitze (5) mit dem Zahngrund (10) über ein erstes konkaves Flächensegment mit einem Zahngrundradius (G) von 0.1 mm bis 0.5 mm verbunden ist.

4. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spitze (5) mit der zweiten Spitze (6) über ein zweites konkaves Flächensegment mit einem Radius (H) von 0.05 mm bis 0.3 mm verbunden ist.

5. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzenfläche (7) aus einem ersten Spitzenflächenabschnitt (11), einem zweiten Spitzenflächenabschnitt (12) und einem dritten Spitzenflächenabschnitt (9) besteht.

6. Garniturdraht (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spitzenflächenabschnitt (11) als eine ebene Fläche ausgebildet ist.

7. Garniturdraht (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spitzenflächenabschnitt (12) einen Spitzenflächenradius (D) von 0.2 mm bis 0.5 mm aufweist.

8. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spitze (6) gegenüber der Erhebung (9) eine Höhendifferenz (C) von 0.02 mm bis 0.5 mm aufweist.

9. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Garniturdraht (1) eine Blattbreite (b₃) an der zweiten Spitze (5) von 0.05 mm bis 0.3 mm aufweist.

10. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Garniturdraht (1) eine Fussbreite (b₁) von 0.3 mm bis 1.0 mm aufweist.

11. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Erhebung (9) einen Radius (E) von 0.1 mm bis 0.3 mm aufweist.

12. Trommel einer Karde, dadurch gekennzeichnet, dass ein Garniturdraht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auf der Trommel aufgezogen ist.

Zeichnung