[0001] Die Erfindung betrifft eine Karde zur Bearbeitung von Fasern mit einer Trommel mit
einer Arbeitsbreite und der Trommel gegenüberliegend angeordneten Kardierelementen
zur Parallelisierung der Fasern und Ausscheideelementen zur Ausscheidung von Trash-Teilen
und Kurz-Fasern mit einem Absaugkanal. Der Trommelumfang ist eingeteilt ist in eine
Vorkardierzone, eine Hauptkardierzone, eine Nachkardierzone und eine Unterkardierzone,
und wobei die Kardierelemente und die Ausscheideelemente die gesamte Arbeitsbreite
überspannen.
[0002] In Spinnereivorbereitungsanlagen werden Karden eingesetzt, welche verschiedenartige
Arbeitselemente zur Reinigung, Sortierung, Öffnung, Kardierung, etc. des zu verarbeitenden
Faserguts enthalten. Dabei werden die unterschiedlichsten Arten von Fasern verarbeitet,
darunter auch Baumwollfasern oder Chemiefasern oder Gemische davon. Zur Abscheidung
von Kurzfasern und Trash-Teile werden Arbeitselemente mit Messerelementen, sogenannten
Ausscheidemessern eingesetzt. Die Trash-Teile oder Kurzfasern werden vom Ausscheidemesser
von einer rotierenden Trommel, mit Hilfe derer das Fasergut an den Ausscheidemessern
vorbei transportiert wird, getrennt. Dazu ist vor dem Ausscheidemesser eine Öffnung
im Arbeitselement gegen die Oberfläche der rotierenden Trommel und dem darauf transportierten
Fasergut vorgesehen, welche als Auswurföffnung für die durch das Ausscheidemesser
vom Fasergut abgetrennten Bestandteile dient. Nachdem die durch das Ausscheidemesser
ausgeschiedenen Bestandteile die Auswurföffnung passiert haben, werden sie einem Absaugkanal
zugeführt und weggefördert. Ausscheidemesser verschiedenster Bauart werden in Karden
in der Spinnereivorbereitung eingesetzt.
[0003] Arbeitselemente dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Beispielsweise
beschreibt die Schrift
CH 639 434 A5 einen Schmutzausscheider, welcher eine radial zur Trommel der Karde beabstandete
als Messerelement dienende Messerklinge sowie eine ebenfalls radial beabstandete Auffangschiene
aufweist. Zwischen der Auffangschiene und der Messerklinge ist ein Spalt freigelassen.
Der von der Messerklinge und der Auffangschiene begrenzte Raum ist abgedeckt und bildet
eine Unterdruck-Saugkammer.
[0004] Ein weiteres Reinigungselement mit einem Ausscheidemesser offenbart die Schrift
DE 39 02 204 A1. Darin wird eine Auswurfweite durch den Abstand zwischen der Messerklinge und dem
vorgeschalteten Element bestimmt. Der durch die Auswurföffnung mit Hilfe der Messerklinge
abgeschiedene Schmutz wird entlang der Messerklinge zu einem Absaugkanal geführt.
An der Rückseite des vorgeschalteten Elements ist ein Leitelement angebracht, welches
in die Auswurföffnung eingeschwenkt werden kann und dadurch die Grösse der Auswurföffnung
und das Ausscheideverhalten des Reinigungselements verändert.
[0005] Die europäische Patentanmeldung
EP 0 388 791 A1 offenbart ebenfalls eine Vorrichtung zum Ausscheiden von Schmutz mit Hilfe einer
Messerklinge, wobei der Messerklinge ein Kardierelement vorgeordnet und ein Führungselement
nachgeordnet sind.
[0006] Nachteilig an den bekannten Vorrichtungen ist, dass die Arbeitselemente durch ihren
Aufbau mit einer vorgeordneten Führungsfläche und einer nachgeordneten Kardierfläche
zur Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern einen grossen Teil der zur Verfügung stehenden
Umfangsfläche der ihnen gegenüberstehenden Walzen beanspruchen. Bedingt durch die
notwendige Grösse des Absaugrohres ergibt sich für den Einsatz eines Ausscheidemessers
oder einer Messerklinge ein grosser Platzbedarf. Dadurch ist nur eine begrenzte Anzahl
von Ausscheidestellen am zur Verfügung stehenden Umfang in den verschiedenen Kardierzonen
der Trommel möglich. Dies bedingt, dass vor Ausscheidemessern Messerklingen eine entsprechend
grosse Ausscheideöffnung oder ein grosser Abstand des Elements vor der Messerklinge
zur Oberfläche der gegenüberliegenden Walze eingestellt werden muss, um eine geforderte
Ausscheidungsrate zu erreichen. Der grosse Abstand zwischen dem Element vor der Messerklinge
und der Oberfläche der gegenüberliegenden Walze in Kombination mit einer grossen Ausscheideöffnung
bewirkt ein tieferes Eindringen der Messerklinge in das Fasergut. Daraus ergibt sich
jedoch eine Erhöhung des Risikos einer erhöhten Ausscheidung von Gut-Fasern. Gut-Fasern
sind im Fasergut vorhandene Fasern welche aufgrund ihrer Länge nicht ausgeschieden
sondern der weiteren Bearbeitung zugeführt werden sollten. Arbeitselemente zur Ausscheidung
von Schmutz und Kurzfasern sollten deshalb möglichst keine Gut-Fasern aus dem Fasergut
ausscheiden.
[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun eine Karde der eingangs genannten Art
vorzusehen, welche die erwähnten Nachteile des bekannten Standes der Technik nicht
aufweist und eine Vergrösserung der Anzahl an Ausscheidestellen am Umfang der Trommel
ermöglicht. Zusätzlich ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine flexible
Gestaltung der Auswurfweite und eine Verbesserung der Abscheidung von Schmutz und
Kurzfasern bei einer Verringerung der Ausscheidung von Gut-Fasern zu erreichen.
[0008] Die Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs
gelöst. Zur Lösung der Aufgabe wird eine neuartige Karde zur Bearbeitung von Fasern
mit einer Trommel mit einem Trommelumfang, einer Trommeloberfläche und einer Arbeitsbreite
vorgeschlagen, wobei der Trommeloberfläche der um eine Drehachse in einer Drehrichtung
drehbaren Trommel gegenüberliegend Kardierelemente zur Parallelisierung der Fasern
und Ausscheideelemente zur Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern angeordnet und
die Ausscheideelemente mit einem Absaugkanal versehen sind. Der Trommelumfang ist
eingeteilt in eine Vorkardierzone, eine Hauptkardierzone, eine Nachkardierzone und
eine Unterkardierzone. Die Kardierelemente und die Ausscheideelemente überspannen
die gesamte Arbeitsbreite. In der Nachkardierzone, der Vorkardierzone oder der Unterkardierzone
ist zumindest ein Ausscheideelement mit einem Grundkörper, einem Absaugkanal und einem
Messerelement vorgesehen, wobei das Messerelement eine Vielzahl von Auswurföffnungen
und den Auswurföffnungen zugeordnete Messerklingen aufweist und zwischen dem Absaugkanal
und dem Messerelement zumindest ein Luftleitelement angeordnet ist. Durch ein Anbringen
einer Vielzahl von Messerklingen in einem Messerelement und damit in einem Ausscheideelement
können auf einem engen Raum mehrere Auswurföffnungen und damit auch mehrere Messerklingen
welche als Ausscheidemesser funktionieren geschaffen werden. Auch muss in der Folge
nicht jeder Auswurföffnung ein Absaugkanal zugeordnet werden. Die Auswurföffnungen
aller Messerklingen eines Messerelementes können in einem einzigen gemeinsamen Absaugkanal
zugeordnet werden, was eine weitere Platzersparnis zur Folge hat. Auch wird durch
die Vielzahl der Messerklingen ein schonendes Abschälen der Trash-Partikel vom sich
unter den Messerklingen hindurchgeführten Faservlies ermöglicht, wodurch ein Ausscheiden
von Gut-Fasern vermieden werden kann. Durch die Vereinigung einer Vielzahl von Messerklingen
in einem Messerelement ist eine vielfältig variable Anordnung, Form und Grösse der
einzelnen Messerklingen möglich. Die Zahl der Ausscheidestellen in den verschiedenen
Kardierzonen oder am Vorreisser wird durch die vorgeschlagene Ausführung der Ausscheideelemente
um ein Mehrfaches erhöht.
[0009] Zwischen dem Absaugkanal und dem Messerelement im Grundkörper mindestens ein Luftleitelement
angeordnet. Dadurch, dass eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Messerklingen und
Auswurföffnungen angeordnet sind ergeben sich Luftverwirbelungen, die durch den Absaugkanal
und die Bewegung des Fasergutes bewirkt werden. Um den Einfluss der hintereinander
angeordneten Auswurföffnungen respektive Absaugstellen, welche über einen gemeinsamen
Absaugkanal verbunden sind, zu minimieren ist es von Vorteil durch Luftleitelemente
die zum Absaugkanal strömende Luft zu führen respektive zu kanalisieren.
[0010] In einer ersten Ausführungsform sind die Luftleitelemente vorteilhafterweise mit
einem Neigungswinkel α in Drehrichtung der Trommel gesehen gegen das Messerelement
geneigt angeordnet. Die Neigung der Luftleitelemente ist dabei der Ausführung des
Absaugkanals anzupassen, bevorzugterweise beträgt der Neigungswinkel α 10 bis 50 Winkelgrade.
Dabei ist jeder oder jeder zweiten Auswurföffnung ein Luftleitelement zugeordnet.
Diese Ausführung kommt bevorzugterweise zur Anwendung wenn der Absaugkanal direkt
an das Messerelement anschliesst. In einer alternativen Ausführungsform ist das Luftleitelement
zumindest im Bereich der Auswurföffnungen parallel zum Messerelement angeordnet und
zwischen dem Messerelement und dem Luftleitelement ein Transportraum ausgebildet ist,
wobei der Transportraum mit dem Absaugkanal verbunden. Dadurch wird ein enger Transportraum
zwischen dem Messerelement und dem Absaugkanal gebildet, welcher bevorzugterweise
in Drehrichtung der Trommel gesehen am Ende des Messerelementes in den Absaugkanal
geführt wird.
[0011] Auf der dem Absaugkanal gegenüberliegenden Seite des Messerelementes wird bevorzugterweise
eine passive Luftzuführung in diesen Transportraum zwischen dem Luftleitelement und
dem Messerelement geschaffen, wodurch eine Luftströmung über dem Messerelement in
Richtung zum Absaugkanal erzeugt wird. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn im Grundkörper
zumindest ein Zuluftkanal vorgesehen ist, wobei der Zuluftkanal in den Transportraum
zwischen dem Messerelement und dem Luftleitelement mündet. Der Zuluftkanal ermöglicht
eine gesteuerte aktive Luftzuführung in den Transportraum, beispielsweise durch die
Verwendung von Druckluft. Eine aktive Luftzuführung in den Transportraum ist besonders
vorteilhaft bei einer Ausführung der Arbeitselemente mit einer grossen Länge in Drehrichtung
der Trommel gesehen. Durch die aktive Luftzuführung besteht auch die Möglichkeit,
den Transportraum durch einen Druckluftimpuls zu reinigen.
[0012] Bevorzugterweise beträgt eine Länge das Ausscheideelements 50 mm bis 400 mm in Drehrichtung
der Trommel gesehen und die der Trommeloberfläche gegenüberliegende Seite des Ausscheideelements
ist konzentrisch zur Trommel ausgebildet. Die Länge der Messerelemente ist konstruktiv
an deren Verwendungsort anzupassen. Eine an die Arbeitsbreite angepasste Breite der
Messerelemente ermöglicht eine Modulweise Einbringung der Messerelemente in die Ausscheideelemente.
Es können durch den Einsatz unterschiedlicher Messerelemente verschiedene Ausführungen
von Messerelementen über den Verlauf der Arbeitsbreite vorgesehen werden. Durch eine
Verwendung von längeren Ausscheideelementen besteht die Möglichkeit auf einer kurzen
Strecke eine Vielzahl von Messerklingen platzsparend anzuordnen, da für das gesamte
Ausscheideelement unabhängig von der Anzahl Messerklingen nur ein einziger Absaugkanal
anzubringen ist. Bei einer grossen Länge des Ausscheideelements überspannt dieses
einen längeren Sektor der Trommeloberfläche, wodurch eine Anformung des Ausscheideelementes
an die Trommeloberfläche notwendig wird um für alle Messerklingen einen entsprechend
geringen Abstand zur Trommeloberfläche zu erreichen.
[0013] Vorteilhafterweise ist das Messerelement aus einem Blech mit einer Blechstärke von
0,05 mm bis 2,0 mm, besonders bevorzugt von 0.1 mm bis 0.8 mm, geformt, wobei im Blech
die Auswurföffnungen ausgespart sind und die Messerklingen durch Kanten der Auswurföffnungen
gebildet sind. Die Aussparungen und damit auch die Auswurföffnungen und Messerklingen
können dabei durch einen aus dem Stand der Technik bekannten Stanzvorgang gefertigt
werden. Umso kürzer die Länge oder die Breite der Messerelemente gewählt wird, desto
geringer kann die Blechstärke gewählt werden, was fertigungstechnische Vorteile für
die Ausführung der Kanten der Auswurföffnungen zur Ausbildung der einzelnen Messerklingen
hat. Die Aussparungen welche die Auswurföffnungen bilden können als einfache Stanzöffnungen
oder mit auf der den Messerklingen gegenüberliegenden Seite mit einem Radius von 0.1
mm bis 2.0 mm versehen werden. Eine Verrundung der Kanten aus dem Stanzvorgang auf
der der Trommeloberfläche abgewandten Seite des Messerelementes führt zu einer verbesserten
Abförderung der ausgeschiedenen Teile in den Absaugkanal. Dabei ist es auch denkbar,
die Auswurföffnungen als sogenannte Sicken auszuführen. Dabei wird eine Kante der
Auswurföffnung leicht aus der Ebene des Blechs herausgebogen und bildet die Messerklinge.
Die einzelnen Messerklingen ragen um 0.1 mm bis 2.0 mm, besonders bevorzugt 0.3 mm
bis 1.0 mm, aus der Ebene der Auswurföffnungen heraus und ergeben die Wirkung einer
vormals genutzten einzelnen in das Fasergut hineinreichenden Messerklinge.
[0014] Bei kleineren Messerelementen ist es jedoch auch denkbar diese aus dickeren Blechen
von bis zu 40 mm spanabhebend herauszuarbeiten. Durch eine spanabhebende Bearbeitung
der Auswurföffnungen können diese schräg unter einem Winkel β von 10 bis 80 Winkelgraden,
besonders bevorzugt 30 bis 70 Winkelgraden, gegenüber der Blechoberfläche angeordnet
werden. Durch die geringe Blechstärke gelingt es Messerelemente zu gestalten, welche
einen grösseren Abschnitt eines Walzenumfanges überdecken, da die Messerelemente an
die Formgebung der Walzenoberfläche angeformt werden können. Dabei hat es sich gezeigt,
dass eine Blechstärke von 0.3 mm eine gute Verformbarkeit bei einer genügenden Stabilität
ergibt. Bei geringen Blechstärken oder aus montagetechnischen Gründen ist es von Vorteil,
wenn das Messerelement einen Rahmen umfasst in den das Blech eingelegt ist. Dabei
können für die Befestigung des Messerelementes notwendige Vorrichtungen oder für eine
Schraubverbindung notwendige Durchgangslöcher am Rahmen angebracht werden. Auch für
den Fall einer notwendigen Dichtung zwischen dem Messerelement und dem Grundkörper
weist das Messerelement bevorzugterweise einen Rahmen auf. Durch diese Konstruktion
kann für das Messerelement auch bei hohen Beanspruchungen eine geringe Blechstärke
gewählt werden.
[0015] Bevorzugterweise sind die Auswurföffnungen regelmässig über die Arbeitsbreite verteilt
und in Reihen angeordnet. Mehrere Reihen von Auswurföffnungen sind in Drehrichtung
der Trommel gesehen in einem Messerelement nacheinander vorgesehen. Eine regelmässige
Anordnung der Auswurföffnungen und damit der Messerklingen ergibt eine gleichmässige
Wirkung der Ausscheidung über die Arbeitsbreite und hat auch fertigungstechnische
Vorteile. Weiter ist es von Vorteil, wenn die Auswurföffnungen des Messerelements
eine Länge von 5 mm bis 200 mm, eine Breite von 2 mm bis 15 mm und jeweils eine Beabstandung
von 0.1 mm bis 20.0 mm aufweisen. Bevorzugterweise weisen die Auswurföffnungen ein
Verhältnis von Länge zu Breite von weniger als 20 zu 1 auf, wobei die Breite der Auswurföffnungen
in Drehrichtung der Trommel zu sehen ist. Damit die durch die Auswurföffnung gebildete
Kante welche als die Messerklinge genutzt wird eine einem Ausscheidemesser entsprechende
Wirkung hat, erstreckt sich die längere Kante der Auswurföffnung in Richtung der Arbeitsbreite.
Es hat sich gezeigt, dass quadratische Auswurföffnungen bei einer entsprechenden Kantenlänge
durchaus die Anforderungen noch erfüllen. Eine enge Anordnung von grossen Auswurföffnungen
wirkt sich auf die Stabilität des Messerelementes aus und ist unter Umständen durch
die Wahl der Grösse der Messerelemente oder eine erhöhte Blechstärke auszugleichen.
Die Auswurföffnungen können in verschiedenartigen geometrischen Formen ausgeführt
werden, wobei eine rechteckige oder an den Enden abgerundete Rechteckform zu bevorzugen
ist. Dabei ergeben sich im Verhältnis zur Länge der Auswurföffnung auch entsprechend
lange Messerklingen. Auch trapez- oder dreieckförmige Auswurföffnungen sind jedoch
denkbar.
[0016] Für die Anordnung der Auswurföffnungen und damit auch der Messerklingen innerhalb
eines Messerelementes sind verschiedenste Varianten möglich. In einer bevorzugten
Ausführung ist die Breite von aufeinanderfolgenden Auswurföffnungen in Arbeitsrichtung
jeweils abnehmend. Damit werden die Auswurföffnungen in Arbeitsrichtung gesehen immer
schmaler. Die Ausscheidung wird dadurch in Arbeitsrichtung gesehen kleiner und die
Faserführung besser. Es hat sich herausgestellt, dass bei abnehmender Breite der Auswurföffnung
als grösste Breite 2 mm bis 20 mm, bevorzugterweise 3 mm bis 10 mm, und für die kleinste
Breite 0.1 mm bis 12 mm, bevorzugterweise 2.0 mm bis 5.0 mm, einen guten Kompromiss
zwischen Faserführung und Ausscheidung ergeben. Eine andere Variante ist, dass in
Arbeitsrichtung gesehen hintereinander angeordnete Auswurföffnungen einen in Richtung
der Arbeitsbreite angeordneten Versatz aufweisen. Dadurch wird erreicht, dass über
die Arbeitsbreite gesehen kein Bereich ohne Messerklinge besteht. Auch können die
verschiedenen Varianten kombiniert werden, beispielsweise können die ersten Auswurföffnungen
ohne Versatz angeordnet werden und nachfolgend versetzte und schmaler werdende Auswurföffnungen
vorgesehen sein.
[0017] Vorteilhafterweise sind in Arbeitsrichtung am Messerelement zumindest zwei Führungselemente
vorgesehen, wobei die Führungselemente auf einer der Trommeloberfläche zugewandten
Seite angeordnet sind. Durch die Führungselemente wird vermieden, dass das Messerelement
bei seinem Einsatz in der Karde zu nahe an die gegenüberliegende Trommeloberfläche
herangeführt werden kann. Die Führungselemente bestehen aus schmalen Blechstreifen
welche am Messerelement durch Schweissen, Löten oder Kleben befestigt werden. Dabei
sind die Führungselemente nur wenige zehntel Millimeter hoch um den Ausscheidungsprozess
nicht zu behindern. Die Führungselemente können über ihren Verlauf entlang der Arbeitsrichtung
gerade, schräg, abgewinkelt, gebogen oder versetzt angeordnet sein. Die Führungselemente
können aus dem gleichen Material wie das Messerelement oder aus Kunststoff gefertigt
sein. Alternativ kann die Funktion der Führungselemente durch eine entsprechende Prägung
der Messerelemente erfüllt werden. Dabei werden im Messerelement zwischen den Ausscheideöffnungen
durch einen Herstellprozess der Prägung Erhöhungen, beispielsweise in Form von Noppen
ausgebildet, welche vermeiden, dass das Messerelement bei seinem Einsatz in einer
Maschine zu nahe an die gegenüberliegende Walzenoberfläche herangeführt werden kann.
[0018] Bevorzugterweise ist das Messerelement lösbar am Grundkörper befestigt. Die Konstruktion
des Ausscheideelementes mit einem daran befestigten lösbaren Messerelement führt dazu,
dass eine Anpassung der Messereinstellung durch einen einfachen Austausch des Messerelementes
erfolgen kann und eine schwierige Verstellung der Messerklingen wie aus dem Stand
der Technik bekannt entfällt. Dabei kann die Befestigung des Messerelementes am Grundkörper
durch den Einsatz eines Stützkörpers erfolgen, um die Montage und Demontage zu erleichtern.
Dasselbe Prinzip kann aufgrund der neuen Konstruktion nach der Erfindung auch auf
eine Änderung der Auswurfweite angewendet werden. Soll aufgrund einer Änderung des
zu verarbeitenden Produktes eine grössere oder kleinere Auswurfweite eingestellt oder
das Ausscheideelement auf eine geringe Anzahl Messerklingen beschränkt werden, kann
dies durch einen einfachen Wechsel des Messerelementes erfolgen. Ebenfalls entfällt
eine notwendige Voreinstellung der Ausscheideelemente durch ein exaktes Ausmessen
der Position der Messerklingen gegenüber den Lagerstellen des Ausscheideelementes
über die gesamte Arbeitsbreite. Durch die Verwendung eines in einer Höhe gegenüber
den Lagerstellen des Ausscheideelementes nicht verstellbares Messerelement ist die
Einstellung eines Abstandes zwischen den Messerklingen und der Trommeloberfläche einzig
durch die Einstellung der Ausscheideelemente in den Lagerstellen gegeben.
[0019] Bevorzugterweise ist das Messerelement aus mehreren Teilelementen zusammengesetzt
ist, wobei die Teilelemente einzeln am Grundkörper befestigt sind. Hieraus ergibt
sich der Vorteil, dass aufgrund von Abnutzung und Verschleiss nur die betroffenen
Elemente ausgetaucht werden müssen.
[0020] Weiter ist es von Vorteil, wenn am Grundkörper des Ausscheideelements in Drehrichtung
der Trommel gesehen zwei Messerelemente nebeneinander angeordnet sind, wobei die Messerelemente
gleich oder verschiedene Ausprägungen der Auswurföffnungen aufweisen. Diese Ausführung
ermöglicht die Länge der Ausscheideelemente in Drehrichtung der Trommel zu erhöhen
ohne die Länge der einzelnen Messerelemente zu steigern. Bevorzugterweise ist dabei
für jedes Messerelement ein zugeordneter Absaugkanal vorgesehen.
[0021] Vorteilhafterweise ist in Drehrichtung der Trommel gesehen zwischen den Messerelementen
ein Kardierelement oder ein Gleitelement am Grundkörper befestigt. Eine derartige
Anordnung von verschiedenen Elementen entspricht der heutigen Anordnung von Ausscheide-,
Kardier- und Gleitelementen in gebräuchlichen Hochleistungskarden, hat jedoch den
Vorteil, dass eine grössere Anzahl von Messerklingen eingesetzt werden und das gesamte
Element ausserhalb der Karde vormontiert werden kann.
[0022] Vorteilhafterweise ist vor oder nach dem Ausscheideelement eine über die Arbeitsbreite
führende Zuluftöffnung vorgesehen, welche einen Luftaustausch zwischen der Trommel
und der Raumluft zulässt. Es hat sich gezeigt, dass bei einem Einsatz von langen Ausscheideelementen
durch einen derartigen Luftaustausch eine Beruhigung der Strömungsverhältnisse an
der Trommeloberfläche erreicht werden kann.
[0023] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einer beispielhaften Ausführungsform erklärt
und durch Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
- Figur 1
- Schematische Darstellung einer Seitenansicht einer herkömmlichen Karde nach dem Stand
der Technik;
- Figur 2
- Vergrösserte Darstellung der Nachkardierzone nach der Figur 1;
- Figur 3
- Schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Ausscheideelements;
- Figur 4
- Schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Ausscheideelements;
- Figur 5
- Schematische Darstellung einer Ansicht X des Ausscheideelements nach Figur 4;
- Figur 6
- Schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Messerelements;
- Figur 7
- Schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Messerelements;
- Figur 8 bis Figur 11
- Schnittdarstellungen verschiedener Ausführungsformen von Messerelementen an der Stelle
Y nach der Figur 6
[0024] Figur 1 zeigt in einer Seitenansicht eine an sich bekannte Wanderdeckelkarde in schematischer
Darstellung. Die zu kardierenden Faserflocken 1, die aus Naturfasern oder Chemiefasern
oder Mischungen derselben bestehen können, werden in Form von gereinigten und aufgelösten
Flocken in einen Füllschacht (nicht gezeigt) eingefüllt. Aus dem Füllschacht werden
die Flocken als von einem Briseur resp. Vorreisser 2 übernommen und einem Tambour
resp. Trommel 3 zugeführt. Die Flocken werden auf der Trommel 3 aufgelöst, parallelisiert
und gereinigt. Durch die Vorschaltung eines Mehrfach-Vorreissers 2 wird durch diesen
bereits eine teilweise Auflösung und Reinigung der Faserflocken 1 ausgeführt. Diese
Vorgänge geschehen durch das Zusammenwirken von Trommel 3 resp. Vorreisserwalzen 2
mit verschiedenen ortsfesten Arbeitselementen 12, 13, 14, 15 und einem Wanderdeckelaggregat
5. Die ortsfesten Arbeitselemente 12, 13, 14, 15 sind über den Trommelumfang in vier
Hauptzonen angeordnet, einer Vorkardierzone 9, einer Nachkardierzone 10 und einer
Unterkardierzone 11. Die Hauptkardierzone wird durch das Wanderdeckeaggregat 5 gebildet.
Die Trommel 3 ist an ihrer Oberfläche mit einer Garnitur versehen und dreht um ihre
Drehachse 4 in einer Drehrichtung 17 vom Vorreisser 2 über die Hauptkardierzone zu
einer Abnehmerwalze 6. Durch die Bearbeitung der Fasern zwischen der Garnitur der
Trommel 3 und den gegenüber der Trommelgarnitur angeordneten ortfesten oder bewegten
Arbeitselemente 5, 12, 13, 14, 15 bilden die Fasern auf der Trommel 3 ein Faservlies,
welches von der Abnehmerwalze 6 abgenommen und anschliessend in einer an sich bekannten
Weise in einer, aus verschiedenen Walzen bestehenden Bandbildungseinheit 7 zu einem
Kardenband 8 geformt wird. Die ortsfest angebrachten Arbeitselemente in den verschiedenen
Kardierzonen 9, 10, 11 sind beispielsweise Kardierelemente 12, Arbeitselemente mit
Ausscheidemessern 13, 14, 15 oder Führungs- oder Abdeckelemente.
[0025] Zur Abscheidung von Schmutz, Verunreinigungen und Kurzfasern werden Arbeitselemente
mit Ausscheidemessern 13, 14, 15 eingesetzt. Arbeitselemente mit Ausscheidemesser
13, 14, 15 werden dabei in der Vorkardierzone 9, der Nachkardierzone 10, der Unterkardierzone
11 wie auch im Vorreisser 2 eingesetzt. Mit Hilfe der Ausscheidemesser werden Schmutzteile,
Verunreinigungen sowie Kurzfasern von der Oberfläche der Trommel 3 wie auch der Oberfläche
einer Vorreiserwalze 15 aus dem Faservlies ausgeschieden und abtransportiert.
[0026] Figur 2 zeigt eine vergrösserte Darstellung der Nachkardierzone 10 nach der Figur
1. In der gezeigten beispielhaften Ausführung sind drei Arbeitselemente 15 in der
Ausführung mit einem Ausscheidemesser 18 und einem Absaugrohr 19 gezeigt. Durch die
Ausscheidemesser 19 werden Verunreinigungen und Schmutz von der Oberfläche des am
Arbeitselement 15 in Drehrichtung 17 der Trommel 3 vorbeigeführten Fasergutes abgeschält
und durch das Absaugrohr 20 wegtransportiert. Die Arbeitselemente 15 mit ihren Ausscheidemesser
19 und den Absaugrohren 20 sind ortsfest an Seitenschilden 18 der Karde befestigt.
Die Seitenschilde 18 sind beidseits der Trommel 3 auf einem Maschinenständer (nicht
gezeigt) abgestützt. Die Trommel 3, welche in Figur 2 mit ihrer Längsachse 4 dargestellt
ist, ist zwischen einem linken und einem rechten Seitenschild 18 eingebaut und hat
im Betrieb eine Drehrichtung 17. Die axiale Länge der Trommel 3 welche mit einer Trommelgarnitur
bestückt ist und damit zum Transport des Faserguts genutzt werden kann, wird als Arbeitsbreite
bezeichnet. Die, einer Trommeloberfläche 23 gegenüber stehenden, Arbeitselemente 15
überspannen die Trommel 3 in ihrer gesamten Arbeitsbreite. Die Arbeitselemente 15
sind in der gezeigten Ausführung mit einem Kardierstreifen 21 sowie einem Gleitelement
22 versehen. Es kann auch auf die Ausführung von Seitenschilden 18 verzichtet werden
und eine Abstützung der verschiedenen ortsfesten Elemente und der Trommel 3 in einer
Ständerbauweise ausgeführt werden.
[0027] Figur 3 zeigt in einer schematischen Darstellung einer ersten Ausführungsform eines
Ausscheideelements 15. Das Ausscheideelement 15 weist eine Arbeitsbreite A auf und
ist aus einem Grundkörper 24 geformt, welcher in der gezeigten beispielhaften Ausführung
aus zwei Teilen gebildet und über eine Klammer zusammengefügt ist. Der Grundkörper
ist zu einem Absaugkanal 25 geformt. Unterhalb des Absaugkanals 25 ist ein Messerelement
26 am Grundkörper 24 befestigt. Die Befestigung des Messerelements 26 am Grundkörper
24 selbst ist nicht gezeigt und kann entsprechend dem bekannten Stand der Technik
durch eine lösbare Verbindung, beispielsweise Schrauben, Clips, oder eine unlösbare
Verbindung, beispielsweise Schweissen, Kleben, gebildet sein. Im Messerelement 26
sind Auswurföffnungen 27 vorgesehen, welche eine Verbindung vom Absaugkanal 25 zu
einer dem Ausscheideelement 15 entgegenstehenden Trommeloberfläche (nicht gezeigt)
schaffen. Die einer Trommeldrehrichtung 17 entgegenstehenden Kanten der Auswurföffnungen
27 sind als Messerklingen 28 ausgebildet. In Trommeldrehrichtung 17 gesehen sind hintereinander
mehrere Messerklingen 28 und die jeweils einer Messerklinge 28 zugeordneten Auswurföffnungen
27 angeordnet. Alle Auswurföffnungen 27 sind mit dem Absaugkanal 25 verbunden, wodurch
sich eine Vielzahl von Messerklingen 28 bei nur einem Absaugkanal 25 ergibt. Um die
Strömung von den Auswurföffnungen 27 in den Absaugkanal zu 25 verbessern sind Luftleitelemente
29 vorgesehen. Die Luftleitelemente 29 sind unter einem Winkel α gegen die Trommeldrehrichtung
17 geneigt im Grundkörper 24 gehalten.
[0028] Figur 4 zeigt in einer schematischen Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines
Ausscheideelements 14. Das Ausscheideelement 15 ist im Vergleich zur Ausführung nach
Figur 3 mit einer wesentlich grösseren Länge C dargestellt. Auf einem Grundkörper
24 ist ein Absaugkanal 25 angebracht. Der Absaugkanal 25 ist dabei an einem Ende des
Ausscheideelements 15 am Grundkörper 24 befestigt. Die Kontaktflächen zwischen dem
Grundkörper 24 und dem Absaugkanal 25 sind mit einer Dichtung 33 versehen. Auf der
dem Absaugkanal 25 gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 24 ist ein Messerelement
26 angebracht. Das Messerelement 26 weist in Anpassung an die im Betriebszustand gegenüberliegende
Trommeloberfläche (nicht gezeigt) eine in Trommeldrehrichtung 17 gebogene Form auf.
Das Messerelement 26 ist in der beispielhaft gezeigten Ausführung über einen Stützkörper
34 mit dem Grundelement 24 verbunden. Dem Messerelement 26 zugeordnet ist ein Luftleitelement
29 welches über eine wirksame Breite des Messerelementes 26 derart angeordnet ist,
dass entlang des Messerelementes 26 in Trommeldrehrichtung 17 gesehen ein Transportraum
30 gebildet wird. Der Transportraum 30 ist durch den Grundkörper 24 mit dem Absaugkanal
25 verbunden. Am gegen die Trommeldrehrichtung 17 gesehenen Ende des Arbeitselementes
15 ist der Transportraum 30 über eine im Grundkörper 24 angelegte Zuluftöffnung 32
mit der Umgebung verbunden. Ein im Absaugkanal 25 herrschender Unterdruck bewirkt
aufgrund der gezeigten Anordnung eine Luftströmung von der Zuluftöffnung 32 entlang
des Messerelementes 26 in Trommeldrehrichtung 17 durch den Transportraum 30 zum Absaugkanal
25. Mit der Luftströmung werden die durch das Messerelement 26 abgeschiedenen Trash-Teile
und Kurzfasern in den Absaugkanal 25 geführt. Bei der Bearbeitung von stark verschmutztem
Fasergut kann durch einen Zuluftkanal 31 zusätzlich Druckluft in den Transportraum
30 eingebracht werden. Der Zuluftkanal 31 ist dabei so angeordnet, dass die durch
den Unterdruck im Absaugkanal 25 erzeugte Luftströmung im Transportraum 30 verstärkt
respektive unterstützt wird.
[0029] In der in Figur 4 gezeigten beispielhaften Ausführung ist der Grundkörper 24 derart
ausgebildet, dass der Absaugkanal 25 von der in Figur 4 gezeigten Position in eine
in Trommeldrehrichtung 17 gesehene gegenüberliegende Position über die Zuluftöffnung
32 versetzt werden kann. Die Folge davon ist, dass im Transportraum 30 die Richtung
der Luftströmung gegenüber der Trommeldrehrichtung 17 umgedreht wird.
[0030] Figur 5 zeigt in schematische Darstellung eine Teilansicht eines Ausscheideelements
15 in Richtung X nach der Figur 4. Das gezeigte Ausscheideelement 15 hat einen Grundkörper
24 mit einer in einer Trommeldrehrichtung 17 gesehenen Länge C und einer Breite, welche
über die Arbeitsbreite A hinausgeht. Ausserhalb der Arbeitsbreite A befindet sich
der Bereich des Ausscheideelements 15 welcher zur Auflage des Ausscheideelements 15
auf den Seitenschilden (nicht gezeigt) der Karde genutzt wird. Dabei wird das Ausscheideelement
15 über Befestigungen 37 an den Seitenschilden positioniert. Innerhalb der Arbeitsbreite
A sind Messerelemente 26 am Grundkörper 24 befestigt. In der Trommeldrehrichtung 17
gesehen sind zwei Messerelemente 26 nacheinander angeordnet, wobei zwischen den Messerelementen
26 ein Kardierstreifen 21 vorgesehen ist. Über die Arbeitsbreite sind ebenfalls mehrere
Messerelemente 26 angeordnet. Die Messerelemente weisen dabei mehrere Reihen 35 von
Auswurföffnungen 27 auf. Die der Trommeldrehrichtung 17 entgegen stehenden Kanten
der Auswurföffnungen 27 bilden eine Vielzahl von Messerklingen 28. Zusätzlich sind
über den Auswurföffnungen 27 und damit auch über den Messerklingen 28 Führungselemente
36 vorgesehen.
[0031] In Figur 6 ist in einer Ausführungsform eines Messerelementes 26 eine gleichmässige
Verteilung der Auswurföffnungen 27 gezeigt. Die Auswurföffnungen 27 mit den gegen
die Trommeldrehrichtung 17 weisenden, zu Messerklingen 28 ausgebildeten Kanten, sind
mit jeweils einer identischen Länge D, einer identischen Breite E und einer identischen
Beabstandung F ausgeführt. Die Auswurföffnungen 27 sind in ihrer geometrischen Form
beispielhaft als Rechtecke mit abgerundeten Enden ausgebildet.
[0032] In der in Figur 7 gezeigten zweiten Ausführungsform eines Messerelementes 26 sind
die rechteckige Auswurföffnungen 27 mit den gegen die Trommeldrehrichtung 17 weisenden,
zu Messerklingen 28 ausgebildeten Kanten, in Reihen quer zur Trommeldrehrichtung 17
angeordnet. Dabei nimmt die Breite E der Auswurföffnungen 27 in Trommeldrehrichtung
17 von Reihe zu Reihe ab, von einer grössten Breite zu einer kleinsten Breite. Die
Länge D aller Auswurföffnungen 27 sowie die Beabstandung F der Auswurföffnungen 27
einer Reihe sind gleich. Die Beabstandung von in Trommeldrehrichtung 17 aufeinander
folgenden Reihen nimmt von einem grössten Abstand zu einem kleinsten Abstand in Arbeitsrichtung
stetig ab.
[0033] Figur 8 bis Figur 11 zeigen Schnittdarstellungen verschiedener Ausführungsformen
von Messerelementen 26 an einer Stelle X nach der Figur 6. In Figur 8 ist ein Messerelement
26 mit Auswurföffnungen 27 mit einer Breite E, deren Kanten die Messerklingen 28 bilden,
gezeigt. Die Auswurföffnungen 27 sind als Durchtrittsöffnungen in einem Blech mit
der Blechstärke B und untereinander mit einer Beabstandung F ausgebildet. Um eine
möglichst geringe Blechstärke verwenden zu können ist das Messerelement 26 an seinem
äusseren Rand mit einem Rahmen 38 zur Verstärkung der Formstabilität versehen. Der
Rahmen 38 ist mit einer Befestigung, beispielsweise mit einer Schraubverbindung mit
dem Blech zur Bildung des Messerelements 26 verbunden.
[0034] In Figur 9 ist ein Messerelement 26 mit Auswurföffnungen 27 mit einer Breite E, deren
Kanten die Messerklingen 28 bilden, gezeigt. Die Auswurföffnungen 27 sind als Durchtrittsöffnungen
in einem Blech mit der Blechstärke B und untereinander mit einer Beabstandung F ausgebildet.
Auf einer den Messerklingen 28 abgewandten Seite des Messerelements 26 sind die Ränder
der Auswurföffnungen 27 mit einem Radius verrundet. Durch die Verrundung der Ränder
der Auswurföffnungen 27 wird eine Abführung der ausgeschiedenen Trash-Teile und Kurzfasern
erleichtert und damit Verstopfungen vorgebeugt.
[0035] In Figur 10 ist ein Messerelement 26 mit Auswurföffnungen 27 mit einer Breite E,
deren Kanten die Messerklingen 27 bilden, gezeigt. Die Auswurföffnungen 27 sind als
Durchtrittsöffnungen in einem Blech mit der Blechstärke B und untereinander mit einer
Beabstandung F ausgebildet. Das Messerelement 26 ist aus einem Blech mit einer grossen
Blechstärke B gefertigt, dabei sind die Auswurföffnungen 27 aus dem Blech herausgeschnitten,
beispielsweise durch Laserschneiden oder Fräsen. Die ermöglicht die Auswurföffnungen
27 in ihrem Verlauf durch das Blech unter einem Winkel β schräg anzuordnen.
[0036] In Figur 11 ist ein Messerelement 26 mit Auswurföffnungen 27 mit einer Breite E gezeigt.
Die Auswurföffnungen 27 sind als Durchtrittsöffnungen in einem Blech mit der Blechstärke
B und untereinander mit einer Beabstandung F ausgebildet. Die Durchtrittsöffnungen
werden in diesem Fall als Sicken ausgeführt, wobei die äusseren Kanten der Sicken
die Messerklingen 28 darstellen. Durch dieses Herstellungsverfahren ragen die Messerklingen
28 um einen Überstand G aus der Oberfläche des Messerelements 26 heraus. Dies wiederum
führt zu einer Erhöhung der Ausscheidungsrate.
[0037] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine
Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen
dargestellt und beschrieben sind.
Legende
[0038]
- 1
- Faserflocken
- 2
- Vorreisser
- 3
- Trommel
- 4
- Drehachse Trommel
- 5
- Wanderdeckelaggregat
- 6
- Abnehmerwalze
- 7
- Bandbildende Einheit
- 8
- Kardenband
- 9
- Vorkardierzone
- 10
- Nachkardierzone
- 11
- Unterkardierzone
- 12
- Kardierelement
- 13
- Ausscheideelement Vorreisser
- 14
- Ausscheideelement Vorkardierzone
- 15
- Ausscheideelement Nachkardierzone
- 16
- Vorreisserwalze
- 17
- Drehrichtung der Trommel, Bewegungsrichtung der Trommelgarnitur
- 18
- Seitenschild
- 19
- Ausscheidemesser
- 20
- Absaugrohr
- 21
- Kardierstreifen
- 22
- Gleitelement
- 23
- Trommeloberfläche
- 24
- Grundkörper
- 25
- Absaugkanal
- 26
- Messerelement
- 27
- Auswurföffnung
- 28
- Messerklinge
- 29
- Luftleitelement
- 30
- Transportraum
- 31
- Zuluftkanal
- 32
- Zuluftöffnung
- 33
- Dichtung
- 34
- Stützkörper
- 35
- Reihe von Auswurföffnungen
- 36
- Führungselemente
- 37
- Befestigung
- 38
- Rahmen
- A
- Arbeitsbreite
- B
- Blechstärke
- C
- Länge Ausscheideelement
- D
- Länge Auswurföffnung
- E
- Breite Auswurföffnung
- F
- Abstand zwischen Auswurföffnungen
- G
- Überstand Messerklinge
- α
- Neigungswinkel
- β
- Winkel Auswurföffnungen
1. Karde zur Bearbeitung von Fasern mit einer Trommel (3) mit einem Trommelumfang, einer
Trommeloberfläche (23) und einer Arbeitsbreite (A), wobei der Trommeloberfläche (23)
der um eine Drehachse (4) in einer Drehrichtung (17) drehbaren Trommel (3) gegenüberliegend
Kardierelemente (12) zur Parallelisierung der Fasern und Ausscheideelemente (13, 14,
15) zur Ausscheidung von Schmutz und Kurzfasern angeordnet und die Ausscheideelemente
(13, 14, 15) mit einem Absaugkanal (25) versehen sind, wobei der Trommelumfang eingeteilt
ist in eine Vorkardierzone (9), eine Hauptkardierzone (5), eine Nachkardierzone (10)
und eine Unterkardierzone (11), und wobei die Kardierelemente (12) und die Ausscheideelemente
(13, 14, 15) die gesamte Arbeitsbreite (A) überspannen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nachkardierzone (10), der Vorkardierzone (9) oder der Unterkardierzone (11)
zumindest ein Ausscheideelement (13, 14, 15) mit einem Grundkörper (24), einem Absaugkanal
(25) und einem Messerelement (26) vorgesehen ist, wobei das Messerelement (26) eine
Vielzahl von Auswurföffnungen (27) und den Auswurföffnungen (27) zugeordnete Messerklingen
(28) aufweist und zwischen dem Absaugkanal (25) und dem Messerelement (26) zumindest
ein Luftleitelement (29) angeordnet ist.
2. Karde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (29) mit einem Neigungswinkel (a) in Drehrichtung (17) der Trommel
(3) gesehen gegen das Messerelement (26) geneigt angeordnet sind.
3. Karde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitelement (29) zumindest im Bereich der Auswurföffnungen (27) parallel
zum Messerelement (26) angeordnet und zwischen dem Messerelement (28) und dem Luftleitelement
(29) ein Transportraum (30) ausgebildet ist, wobei der Transportraum (30) mit dem
Absaugkanal (25) verbunden ist.
4. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausscheideelement (13, 14, 15) eine Länge (C) von 50 mm bis 400 mm in Drehrichtung
(17) der Trommel (3) gesehen beträgt und die der Trommeloberfläche (23) gegenüberliegende
Seite des Ausscheideelements (13, 14, 15) konzentrisch zur Trommeloberfläche (23)
ausgebildet ist.
5. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper (24) zumindest ein Zuluftkanal (31) vorgesehen ist, wobei der Zuluftkanal
(31) in den Transportraum (30) zwischen dem Messerelement (26) und dem Luftleitelement
(29) mündet.
6. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messerelement (26) aus einem Blech mit einer Blechstärke (B) von 0,05 mm bis
2,0 mm geformt ist, wobei im Blech die Auswurföffnungen (27) ausgespart sind und die
Messerklingen (28) durch Kanten der Auswurföffnungen (27) gebildet sind.
7. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswurföffnungen (27) regelmässig über die Arbeitsbreite (A) verteilt und in
Reihen (35) angeordnet sind und mehrere Reihen (35) von Auswurföffnungen (27) in Drehrichtung
(17) der Trommel (3) gesehen in einem Messerelement (26) nacheinander vorgesehen sind.
8. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswurföffnungen (27) des Messerelements (26) eine Länge (D) von 5 mm bis 200
mm, eine Breite (E) von 2 mm bis 15 mm und jeweils eine Beabstandung (F) von 0.1 mm
bis 20.0 mm aufweisen.
9. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Messerelement (26) zumindest zwei Führungselemente (33) vorgesehen sind, wobei
die Führungselemente (33) auf einer der Trommeloberfläche (23) zugewandten Seite angeordnet
sind.
10. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messerelement (26) lösbar am Grundkörper (24) befestigt ist.
11. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messerelement (26) aus mehreren Teilelementen zusammengesetzt ist, wobei die
Teilelemente einzeln am Grundkörper (24) befestigt sind.
12. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (24) des Ausscheideelements (13, 14, 15) in Drehrichtung (17) der
Trommel (3) gesehen zwei Messerelemente (26) nebeneinander angeordnet sind, wobei
die Messerelemente (26) gleich oder verschiedene Ausprägungen der Auswurföffnungen
(27) aufweisen.
13. Karde nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Messerelement (26) ein zugeordneter Absaugkanal (25) vorgesehen ist.
14. Karde nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Drehrichtung (17) der Trommel (3) gesehen zwischen den Messerelementen (26) ein
Kardierstreifen (21) oder ein Gleitelement (22) am Grundkörper (24) befestigt ist.
15. Karde nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem Ausscheideelement (13, 14, 15) eine über die Arbeitsbreite (A)
führende Zuluftöffnung (32) vorgesehen ist, welche einen Luftaustausch zwischen der
Trommel (3) und der Raumluft zulässt.