[0001] Die Erfindung betrifft eine Karde mit einer Trommel und einem, eine Arbeitsbreite der Trommel überspannendes Arbeitselement, welches auf beiden Seiten ausserhalb der Arbeitsbreite ortsfest gelagert ist, wobei die Trommel mit einer Garnitur versehen ist, welche dem Arbeitselement gegenübersteht und dabei ein sich zwischen der Garnitur der Trommel und dem Arbeitselement befindlicher Raum bildet; sowie ein Arbeitselement und ein Einstellverfahren.
[0002] In einer Karde sind über den Umfang der Trommel verteilt verschiedenen Arbeitselemente ortsfest angeordnet. Diese Arbeitselemente dienen der Auflösung der Flocken zu Einzelfasern, der Ausscheidung von Verunreinigungen und Staub, der Eliminierung von sehr kurzen Fasern, der Auflösung von Nissen und der Parallelisierung der Fasern, sowie der Führung der Fasern während eines Trommelumlaufs. Beispielsweise werden als ortsfeste Arbeitselemente Messer oder Abdeck- und Führungselemente oder mit Garnituren versehene Deckel eingesetzt.
[0003] Die Breite respektive derjenige Teil der axialen Länge der Trommel, welcher mit einer Garnitur belegt ist bildet die Arbeitsbreite der Karde. Über diese Arbeitsbreite formt sich zwischen der Garnitur der Trommel und dem jeweiligen Arbeitselement ein Raum. An der engsten Stelle dieses Raums entsteht dabei ein schmaler Spalt. Die Arbeitselemente überspannen die gesamte Arbeitsbreite der Trommel und sind an ihren beiden Enden an den beidseits der Trommel angeordneten Trommelschildern befestigt.
[0004] Der zwischen der Garnitur der Trommel und dem jeweiligen Arbeitselement vorhandene Raum respektive Spalt ist bedingt durch verschiedene Einflüsse während des Betriebs der Karde über die Arbeitsbreite der Deckel nicht konstant. Aufgrund der sich ändernden Betriebsverhältnisse im Bereich des Spaltes resp. des Raumes, wie beispielsweise die Temperaturverhältnisse, die mechanische Beanspruchung der Garnitur oder des Arbeitselementes oder die auf die Arbeitselemente oder die Trommel wirkenden Kräfte wie Zentrifugal- oder Schwerkraft. Durch den Einfluss der während des Betriebs steigenden Temperatur im Bereich des Raumes erfolgt eine Ausdehnung der Trommel und auch des Arbeitselementes.
[0005] Diesen Einflüssen wurde in der Vergangenheit versucht durch verschiedene Massnahmen zu begegnen.
Die DE 20 2007 002 975 offenbart ein System, bei welchem zwischen den Lagerungspunkten des Arbeitselementes Stellmittel vorgesehen sind, die eine Einstellung des Raumes respektive Spaltes zwischen der Trommel und dem Arbeitselement über den Verlauf der Arbeitsbreite ermöglichen. Das Arbeitselement wird dabei mit Hilfe des Stellmittels im Abstand zu einem darüber liegenden starren Element verstellt. Ein Nachteil dieser Lösung ist, dass ein zusätzliches Element oberhalb des Arbeitselementes auf der, der Trommel gegenüberliegender Seite des Arbeitselementes vorgesehen werden muss. Dieses zusätzliche Element muss zudem derart ausgeführt sein, dass sich bei Verstellung des Stellmittels das Arbeitselement und nicht das Zusatzelement verformt.
[0006] Die DE 10 2006 014 419 A1 offenbart ein System, welches durch die Zufuhr von Energie, im speziellen Wärme, versucht eine Gegenbewegung zur betriebsbedingten Verformung der Arbeitselemente zu erreichen. Durch die damit mögliche Änderung der Kontur des Arbeitselements soll ein gleichbleibender Spalt während sich ändernder Betriebsverhältnisse erreicht werden. Das System hat den Nachteil, dass eine durch Wärme erreichte Konturänderung träge vor sich geht. Zudem ist die Voraussage der zu erwartenden Veränderung der Form bei Einwirkung von Wärmeenergie schwierig und stark abhängig von den spezifischen Eigenschaften eines jeden einzelnen Arbeitselements.
Ausserdem ergibt sich aus einer Zuführung von Wärmeenergie der Nachteil, dass der Wärmehaushalt der Karde und des Arbeitselementes selbst verändert wird, was wiederum zu einer unerwünschten Beeinflussung von anderen Bauteilen führen kann.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Karde der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermeidet und einen an die Betriebsverhältnisse über die gesamte Arbeitsbreite der Karde angepassten Raum zwischen Trommel-Garnitur und Arbeitselementen ermöglicht.
[0008] Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der unabhängigen Ansprüche. Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen eine Karde vorzusehen, bei welcher Mittel zur Erzeugung einer Stellkraft zur Einstellung des Raumes zwischen der Trommel-Garnitur und einem, mit der Trommel-Garnitur zusammenarbeitenden, Arbeitselement in seinem Verlauf über die Arbeitsbreite vorgesehen sind, wobei die Mittel innerhalb des Arbeitselements angeordnet sind und die Stellkraft eine magnetische Kraft ist.
[0009] Die Arbeitselemente werden mit Hilfe einer neuen Vorrichtung dahingehend beeinflusst, dass durch die Erzeugung mindestens einer Stellkraft eine Verformung des Arbeitselementes erreicht werden kann. Dabei wird es möglich, dass auf den Wanderdeckel eine durch eine Einstellvorrichtung eingebrachte Stellkraft wirkt, die ein Einstellen des Spaltes respektive Raums zwischen der Trommel-Garnitur und dem Arbeitselement im Verlauf der Arbeitsbreite aufgrund der Herstellung und Einstellung einzelner Bauteile oder sich ändernder Betriebsverhältnisse ermöglicht. Die Herstell- und Einstelldaten eines Bauteils oder die sich ändernden Betriebsverhältnisse können anhand von Betriebsparametern angegeben werden.
Solche Betriebsparameter sind beispielsweise die Umgebungsbedingungen (Temperatur, Druck, Luftfeuchtigkeit), die Eigenschaften und Zustände eines Bauteils (Temperatur, Herstellung, Verschleiss), die Eigenschaften des zu verarbeitenden Materials oder auch die zu erreichenden oder die aktuellen Betriebswerte (Produktionsmenge, Kardierqualität). Die Einstellvorrichtung ist dabei in das Arbeitselement integriert. Die Arbeitselemente wie Kardierelemente, Messer oder Abdeck- und Führungselemente heutiger Wanderdeckelkarden werden in der Regel an den Trommelschilden beidseitig der Trommel ortsfest gelagert. Die Trommelschilde sind ausserhalb der Arbeitsbreite, welche der Breite oder axialen Länge des garnierten Bereichs der Trommel entspricht angeordnet. Die Arbeitselemente überspannen zwischen diesen Trommelschilden die Trommel auf ihrer gesamten Arbeitsbreite.
Heute zur Anwendung kommende Karden weisen eine Arbeitsbreite von über 1000 mm, meist über 1200 mm, vorzugsweise 1500 mm auf.
[0010] In einer ersten erfindungsgemässen Ausführung eines Arbeitselementes wird im Arbeitselement mindestens ein Magnet in der Bauart eines Permanentmagneten vorgesehen. Durch den Permanentmagneten wird ein Magnetfeld aufgebaut, welches in seiner Stärke vom Magneten selbst und von seiner Lage abhängig ist. Wird die Lage des Magneten verändert, ändert sich auch die Lage des Magnetfeldes und damit der Einfluss auf die innerhalb des Magnetfeldes angeordneten magnetischen Körper. Der Aufbau des Magnetfeldes wird derart ausgerichtet, dass die Trommel in den Einflussbereich des Feldes gerät, wodurch zwischen dem Arbeitselement und der Trommel eine Anziehungskraft erzeugt wird. Diese Anziehungskraft wird als Stellkraft für das Arbeitselement genutzt, die zu einer Verformung des Arbeitselementes führt. Durch Veränderung der Lage des Magneten wird die Stellkraft verändert.
Die Veränderung der Lage des Magneten kann mechanisch erfolgen, beispielsweise durch Drehung des Magneten. Die Grösse der Lageveränderung wird von einer Steuerung ausserhalb des Arbeitselementes aufgrund der herrschenden Betriebsparameter bestimmt.
[0011] In einer weiteren Ausführung der Vorrichtung wird im Arbeitselement mindestens ein Elektromagnet oder eine Kombination von Permanent- und Elektromagnet eingebaut. Durch den Elektromagneten wird ein magnetisches Feld aufgebaut respektive ein durch den Permanentmagneten aufgebautes Feld verstärkt oder verändert, welches in seiner Stärke abhängig ist von der Stromversorgung des Elektromagneten. In Abhängigkeit vom Abstand der Magneten zur Trommel sowie der Umgebung der Magneten wird das Arbeitselement zur Trommel mehr oder weniger stark hingezogen. Dadurch wird das Arbeitselement entsprechend verformt, was sich in einer Veränderung der Geometrie des Raumes zwischen der Trommel-Garnitur und dem Arbeitselement niederschlägt. Der Einbauort im Arbeitselement ist abhängig von der Bauart des Arbeitselementes.
Eine Steuerung der elektrischen Versorgung des Elektromagneten ermöglicht die Verformung des Arbeitselementes zu steuern oder zu regeln. Eine solche Regelung kann abhängig von verschiedenen Betriebsparametern ausgeführt werden.
[0012] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsformen erklärt und durch Zeichnungen näher erläutert.
<tb>Fig. 1<sep>Schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Karde nach dem Stand der Technik
<tb>Fig. 2<sep>Schematische Darstellung einer Karde im Querschnitt l-l der Fig. 1
<tb>Fig. 3, 4, 5<sep>Schematische Darstellung eines ortsfesten Kardierelements mit einer erfindungsgemässen Ausführung eines Mittels zur Erzeugung einer Stellkraft
<tb>Fig. 6<sep>Schematische Darstellung eines Messers mit einer erfindungsgemässen Ausführung eines Mittels zur Erzeugung einer Stellkraft
[0013] Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine an sich bekannte Wanderdeckelkarde 1 in schematischer Darstellung. Die zu kardierenden Faserflocken 2, die aus Naturfasern oder synthetischen Fasern oder Mischungen derselben bestehen können, werden in Form von aufgelösten und gereinigten Flocken in den Füllschacht (nicht gezeigt) eingespeist, von einem Briseur bzw. einem Vorreisser 3 als Wattenvorlage übernommen und einem Tambour bzw. einer Trommel 4 übergeben. Die Flocken werden auf der Trommel 4 aufgelöst, gereinigt und parallelisiert. Dieser Vorgang geschieht durch das Zusammenwirken von Trommel 4 und verschiedenen ortsfesten Arbeitselementen 7, 8, 9, 10 und einem Wanderdeckelaggregat 5, welches Wanderdeckel 6 einem Teil des Umfangs der Trommel 4 entlang führt.
Ortsfeste Arbeitselemente sind beispielsweise Kardierelemente 7, Messer 8 und Führungs- oder Abdeckelemente 9, 10. Je nach Einsatzgebiet einer Karde 1 kommen verschieden grosse oder auch mehrere am Umfang der Trommel 4 verteilte Arbeitselemente 7, 8, 9, 10 zum Einsatz.
[0014] Die Fasern bilden das sich auf der Trommel 4 befindliche Faservlies, welches dann von einer Abnehmerwalze 11 abgenommen und in an sich bekannter Weise in einer, aus verschiedenen Walzen bestehenden, Auslaufpartie 12 zu einem Kardenband 13 geformt wird. Dieses Kardenband 13 wird dann von einer Bandablage (nicht gezeigt) in einer Transportkanne in zykloidischer Art abgelegt.
[0015] Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer an sich bekannten Karde in schematischer Darstellung an der Stelle l-l der Fig. 1. Fig. 2zeigt die beidseitig seitlich an der Trommel 4 angeordneten Trommelschilde 14. Diese dienen einerseits zur Lagerung der Trommel 4 und andrerseits zur Befestigung der Arbeitselemente 7, 8. Die Arbeitselemente 7, 8 sind einzig an beiden Seiten der Trommel 4 auf den Trommelschilden 14 befestigt und überspannen die gesamte Arbeitsbreite B der Trommel 4. Die Arbeitsbreite entspricht der axialen Länge der garnierten Oberfläche 16 der Trommel 4.
[0016] Die Fig. 3, 4 und 5zeigen in schematische Darstellung ein ortsfestes Kardierelement 7 mit einer erfindungsgemässen Ausführung eines Mittels 23 zur Erzeugung einer Stellkraft F. Wobei Fig. 3 eine Darstellung des Querschnitts an der Stelle J der Fig. 4 und die Fig. 5 einen vergrösserten Ausschnitt aus der Fig. 4 zeigt. Das gezeigte Kardierelement 7 setzt sich zusammen aus dem Tragkörper 20 und der Garnitur 15. Der Tragkörper 20 ist an den Trommelschilden 14 ortsfest mit Hilfe von Befestigungen 25 gehalten. Zwischen den Trommelschilden ist auch die Trommel 4 gelagert. Zwischen der Garnitur 15 des Kardierelements 7 und der Trommel-Garnitur 16 ist der Raum 22 sowie der Spalt 21 dargestellt, welche sich über die Arbeitsbreite B erstrecken. Im Tragkörper 20 des Kardierelements 7 sind drei Elektromagneten 23 eingebaut.
Die elektrische Versorgung 24 ist in Fig. 5 beispielhaft dargestellt, wobei als Ausgangspunkt eine Steuerung 30 gezeigt ist, mit welcher die durch das magnetische Feld gegen die Trommel gerichtete Kraft F in Abhängigkeit verschiedenster Betriebsparameter gesteuert werden kann.
[0017] Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Messers 44 mit einer erfindungsgemässen Ausführung eines Mittels zur Erzeugung einer Stellkraft. Das Messer 44 ist dabei gehalten von einem Tragkörper. Der Tragkörper wird gebildet durch eine erste Tragkörperhälfte 41 und einer zweiten Tragkörperhälfte 42, die durch die Tragkörperverbindung 43 zusammen gehalten werden. In zusammengesetztem Zustand bilden die beiden Tragkörperhälften 42, 43 einen Absaugraum 40 durch welchen die vom Messer 44 abgeschiedenen Verunreinigung abgesaugt werden können. Die gezeigte beispielhafte Konstruktion eines Arbeitselementes 8 mit einem Messer 44 enthält zusätzlich ein Kardierelement mit einer Garnitur 15. Der Spalt 21 zwischen dem Arbeitselement 8 und der Garnitur 16 der Trommel wird durch Verformung des Arbeitselementes 8 aufgrund der Stellkräfte F1, F2 bestimmt.
Im Tragkörper 41, 42 sind Magneten 46, 47 eingebaut. Dabei kann es sich um Permanentmagneten oder Elektromagneten oder eine Kombination davon handeln. In weiteren Hohlräumen 46 der Tragkörperstruktur kann eine notwendige Kabelführung für die elektrische Versorgung oder mechanische Antriebe für eine Veränderung der Lage der Magneten 46, 47 untergebracht werden.
[0018] Die Angaben zu den Ausführungen nach Fig. 3bis 6können entsprechend auf alle Arbeitselemente 7, 8, 9,10 angewendet werden. Auch sind andere Konstruktionen als die beispielhaft in den Fig. 3bis 6 gezeigten Ausführungen der Arbeitselemente 7, 8 möglich.
Legende
[0019]
<tb>1<sep>Karde
<tb>2<sep>Faserflocken
<tb>3<sep>Vorreisser
<tb>4<sep>Trommel
<tb>5<sep>Wanderdeckelaggregat
<tb>6<sep>Wanderdeckel
<tb>7<sep>Kardierelement
<tb>8<sep>Messer
<tb>9<sep>Abdeckelement
<tb>10<sep>Abdeckelement
<tb>11<sep>Abnehmerwalze
<tb>12<sep>Auslaufpartie
<tb>13<sep>Kardenband
<tb>14<sep>Trommelschild
<tb>15<sep>Garnitur
<tb>16<sep>Trommel-Garnitur
<tb>20<sep>Tragkörper
<tb>21<sep>Spalt zwischen Arbeitselement und Trommel-Garnitur
<tb>22<sep>Raum zwischen Arbeitselement und Trommel-Garnitur
<tb>23<sep>Magnet
<tb>24<sep>Elektrische Versorgung
<tb>25<sep>Befestigung des Tragkörpers
<tb>30<sep>Steuerung
<tb>40<sep>Absaugraum
<tb>41, 42<sep>Tragkörperhälfte
<tb>42<sep>Tragkörperverbindung
<tb>43<sep>Messer
<tb>44<sep>Hohlraum
<tb>46, 47<sep>Magnet
<tb>B<sep>Arbeitsbreite
<tb>F, F1, F2<sep>Stellkraft