DE102010045308A1

DE102010045308A1 - Kardendeckelgarnitur mit progressivem/regressivem Bearbeitungswinkelverlauf

Info

Publication number: DE102010045308A1
Application number: DE201010045308
Authority: DE
Inventors: Nikolaos Pavlou; Josef Iten
Original assignee: Graf und Cie AG
Current assignee: Graf und Cie AG
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2012-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kardendeckelgarnitur zum Bearbeiten von bezüglich dem Kardendeckel in einer Förderrichtung geförderten Textilfasern mit einer Mehrzahl von in der Förderrichtung hintereinander angeordneten Faserbearbeitungselementen, von denen jedes eine bei der Faserbearbeitung in Kontakt mit den Fasern gelangende und einen Bearbeitungswinkel mit einer senkrecht auf der Förderrichtung stehenden Ebene einschließende Bearbeitungsfläche aufweist. Die Bearbeitungsflächen von mindestens zwei in der Förderrichtung hintereinander angeordneten Faserbearbeitungselementen weisen zum Erhalt unterschiedlicher Faserbearbeitungseigenschaften unterschiedliche Bearbeitungswinkel auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kardendeckelgarnitur zum Bearbeiten von bezüglich dem Kardendeckel in einer Förderrichtung geförderten Textilfasern mit einer Mehrzahl von in der Förderrichtung hintereinander angeordneten Faserbearbeitungselementen. von denen jedes eine bei der Faserbearbeitung in Kontakt mit den Fasern gelangende und einen Bearbeitungswinkel mit einer senkrecht auf der Förderrichtung stehenden Ebene einschließende Bearbeitungsfläche aufweist.
Karden werden bei der Verarbeitung von Textilfasern und zum Ausrichten und Reinigen des Fasermaterials eingesetzt. Dazu umfassen herkömmliche Karden einen im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Tambour und eine Mehrzahl von über die Umfangsfläche des Tambours verteilt angeordneten Kardendeckeln. Auf der Mantelfläche des Tambours ist eine beispielsweise in Form von Häkchen. Zähnchen oder Sägezahndrahtstreifen verwirklichte Tambourgarnitur angebracht. Ebenso ist an den Deckeln eine Deckelgarnitur mit Faserbearbeitungselementen vorgesehen. die in Form von Häkchen.
Zähnchen oder Sägezahndrahtstreifen gebildet sein können. Dabei sind die Deckel so angeordnet. dass ihre die Deckelgarnitur aufweisende Oberfläche zumindest bei der Faserbearbeitung der Tambourgarnitur zugewandt ist. Beim Betrieb der Karde werden von der Tambourgarnitur des sich um die Zylinderachse drehenden Tambours Fasern aus einer im Bereich des Tambours, in dem keine Deckel angeordnet sind, zuzuführenden Faserwatte herausgezogen. Diese Fasern werden von der Tambourgarnitur an den Deckeln der Karde in der Förderrichtung vorbeigeführt. Da ein Kardendeckel in Förderrichtung eine im Vergleich zu dem Tambourumfang geringe Ausdehnung besitzt, kann die Förderrichtung für jeden Kardendeckel durch eine Gerade angenähert werden, die einer senkrecht zur Zylinderachse des Tambours verlaufenden Tangente an den Tambourumfang an der Position des jeweiligen Deckels entspricht.
Beim Vorbeiführen der Fasern an den Deckeln greifen die an den Deckeln angebrachten Deckelgarnituren in das Fasermaterial ein, so dass das Zusammenwirken von Tambour und Deckel eine für die weitere Verarbeitung des Fasermaterials benötigte Ausrichtung und Reinigung der Fasern bewirkt. Jedes Bearbeitungselement weist eine äußere, beim Eingriff in das Fasermaterial der Richtung, aus der das Fasermaterial zuführt wird, zugewandte Bearbeitungsfläche auf, die mit den Fasern in Kontakt kommt. Bei einer Deckelgarnitur mit Sägezahndrahtstreifen entspricht die Bearbeitungsfläche einer üblicherweise im wesentlichen ebenen Zahnbrustfläche, die einen abgerundeten Übergang zu im wesentlichen parallel zu der Förderrichtung verlaufenden Zahnflanken aufweisen kann, und der Bearbeitungswinkel entspricht dem Winkel zwischen Zahnbrustfläche und einer senkrecht auf der Förderrichtung stehenden Ebene. Im Falle einer Deckelgarnitur mit Häkchen oder Nadeln kann die Bearbeitungsfläche auch großenteils oder vollständig abgerundet sein, so dass der Bearbeitungswinkel in diesem Fall dem Winkel zwischen einer senkrecht auf der Förderrichtung stehenden Ebene und einer parallel zur Zylinderachse des Tambours verlaufenden Tangentialebene an die Bearbeitungsfläche gebildet wird. Anders ausgedrückt entspricht der Bearbeitungswinkel im Falle einer Deckelgarnitur mit Häkchen dem Winkel, den der in das Fasermaterial eingreifende Häkchendrahtabschnitt mit einer durch das Häkchen verlaufenden Radiallinie des Tambours einschließt.
Die Deckel können entlang eines Teils des Umfangs des Tambours gegen die Drehrichtung des Tambours oder in Drehrichtung des Tambours bewegt werden („Wanderdeckel”). Weil es für das Zusammenwirken von Tambour und Deckel nur auf die Relativbewegung zwischen diesen Teilen ankommt, ist aber auch die Benutzung eines Festdeckelsystems möglich, bei dem sich nur der Tambour bewegt und die Deckel in ihrer Stellung festgelegt sind.
Aus dem Stand der Technik sind Deckelgarnituren mit Häkchen oder Sägezahndrahtabschnitten verschiedener Drahtlängen, Drahtstärken, Besteckungsdichten, Setzbilder und/oder Anzahl von Häkchenreihen bekannt. Es wird auf die Druckschrift EP 0 945 532 A2 verwiesen, in der ein Verfahren zum Schleifen von Deckelgarnituren mit in Gruppen angeordneten Häkchen offenbart ist. Ferner ist in der Schrift DE 102 48 776 ein Deckelstab mit hinterschliffenen Häkchen beschrieben, wobei die Hinterschlifffläche ein bestimmtes Längen/Breitenverhältnis aufweist. Aus der US-Patentschrift US 3 325 866 ist die Anordnung und Neigung von Häkchen in einem Halteelement gezeigt. Schließlich in der deutschen Auslegeschrift DE 1 106 653 ein Kratzenbeschlag für einen Kardendeckel beschrieben, wobei die Zähne aus Drahtbändern unterschiedlicher Stärke bestehen.
In der Schrift DE 199 36 049 A1 ist eine Rundkammgarnitur mit hintereinander angeordneten Segmenten mit verschiedener Kämmwirkung beschrieben. Rundkammgarnituren unterscheiden sich jedoch grundsätzlich von Tambourgarnituren und Deckelgarnituren, da sie in bereits kardierte Fasern eingreifen, wodurch die bereits zu einem Faservlies gekämmten Fasern zusätzlich veredelt werden. In dieser Schrift wird die Kämmwirkung über die Länge der Segmente in Förderrichtung gesteuert.
Es hat sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Deckelgarnituren gezeigt, dass durch eine Veränderung von Setzdichte, Drahtstärke etc. der Deckelgarnituren keine hinreichende Anpassung der Deckelgarnitur an Fasern einer bestimmten Art oder Materialzusammensetzung zum Erreichen einer vorgegebenen Faserqualität nach dem Kardieren möglich ist. Insbesondere hat es sich gezeigt, dass für lange, feine Fasern, bei denen eine besonders faserschonende Kardierung, jedoch unter hohem Abgang zum Erreichen einer guten Faserqualität erwünscht sein kann, Mittel zur entsprechenden Voreinstellung der Deckelgarnitur der Karde nicht zur Verfügung stehen.
Mit bekannten Deckelgarnituren, die auf den Erhalt einer guten Faserqualität hin optimiert sind, ist aufgrund deren aggressiven Eingriffs in das Fasermaterial keine faserschonende Bearbeitung möglich. Andererseits ist bei kurzen Fasern ggf. eine höhere Produktivität unter geringerem Abgang erwünscht, wobei bei kurzen Fasern regelmäßig weniger auf eine faserschonende Kardierung zu achten ist.
Angesichts der beschriebenen Probleme im Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kardendeckel mit einer Deckelgarnitur bereitzustellen, die speziell an die Anforderungen angepasst ist, die sich beim Kardieren von Fasern einer bestimmten Art und Materialzusammensetzung zum Erreichen eines vorgegebenen Kardierergebnisses stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kardendeckelgarnitur gelöst, bei dem die Bearbeitungsflächen von mindestens zwei in der Förderrichtung hintereinander angeordneten Faserbearbeitungselementen zum Erhalt unterschiedlicher Faserbearbeitungseigenschaften unterschiedliche Bearbeitungswinkel aufweisen.
Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass ein kleiner Bearbeitungswinkel der Faserbearbeitungselemente zu einer faserschonenderen Bearbeitung führt als ein großer Bearbeitungswinkel, wohingegen ein größerer Bearbeitungswinkel mit einer aggressiveren Kardierung bei gleichzeitiger guter Reinigungswirkung unter hohem Abgang verbunden ist. Mit einem zu geringen Bearbeitungswinkel an der gesamten Deckelgarnitur kann jedoch keine ausreichende Qualität der kardierten Fasern erreicht werden, da Nissen und andere Faserverunreinigungen dann nicht wirksam aus den Fasern gekämmt werden und nicht an der Deckelgarnitur haften bleiben. Andererseits werden bei einem aggressiven Bearbeitungswinkel über die gesamte Deckelgarnitur insbesondere lange, feine Fasern zu stark beansprucht, da die Gefahr besteht, dass die über einen langen, zusammenhängenden Abschnitt aggressiv gekämmten Fasern überstrapaziert werden und ggf. reißen. Durch Verwendung unterschiedlicher Bearbeitungswinkel von in Förderrichtung hintereinander angeordneten Faserbearbeitungselementen können die beschriebenen Nachteile beseitigt werden. Die Verwendung einer Deckelgarnitur mit regressivem Winkelverlauf (die Bearbeitungswinkel nehmen in Förderrichtung ab) führt zu einer faserschonenden Bearbeitung bei gleichzeitiger hoher Qualität der kardierten Fasern: Zunächst werden die Fasern durch den Eingriff von Faserbearbeitungselementen mit aggressivem Winkel unter hohem Abgang wirksam gestreckt und parallelisiert, wohingegen die Fasern anschließend durch den kleineren Bearbeitungswinkel im auslaufenden Teil des Deckels unter gleichzeitiger weiterer Parallelisierungswirkung schonend bearbeitet werden. Insbesondere Häkchen mit kleinem Bearbeitungswinkel geben nämlich bei überhöhter Faserspannung aufgrund ihrer Elastizität nach, wodurch die Faserspannung verringert wird.
Die Verwendung einer Deckelgarnitur mit progressivem Winkelverlauf (die Bearbeitungswinkel nehmen in Förderrichtung zu) führt dagegen zu einem insgesamt geringeren Abgang bei etwa gleichbleibender Parallelisierungs- und Kammwirkung, da im Bereich der aggressiven Bearbeitungswinkel im in Förderrichtung hinteren Bereich des Deckels bereits eine Parallelisierung der Fasern stattgefunden hat und der Abgang im auslaufenden Bereich des Deckels bei Eingriff der Faserbearbeitungselemente mit aggressivem Bearbeitungswinkel deswegen geringer ist. Die Verwendung eines progressiven Winkelverlaufes ist vor allem bei dem Kämmen kurzer Fasern vorteilhaft, um den Gesamtabgang gering zu halten.
Falls die Deckelgarnituren Häkchen als Faserbearbeitungselemente aufweisen, betrifft die Erfindung folglich eine Kardendeckelgarnitur zum Bearbeiten von bezüglich dem Kardendeckel in einer Förderrichtung geförderten Textilfasern mit einer Mehrzahl von in Form von in der Förderrichtung hintereinander angeordneten, einen bei der Faserbearbeitung in Kontakt mit den Fasern gelangenden Bearbeitungsabschnitt aufweisenden Häkchen gebildeten Faserbearbeitungselementen, wobei der Bearbeitungsabschnitt einen Bearbeitungswinkel mit einer senkrecht auf der Förderrichtung stehenden Ebene einschließt, wobei die Bearbeitungswinkel von mindestens zwei in der Förderrichtung hintereinander angeordneten Häkchen unterschiedlich groß sind. Häkchen mit großem Bearbeitungswinkel ragen zusätzlich bei stärkerer Biegung am Häkchenknie weniger weit in Radialrichtung des Tambours „nach Innen” vor und dringen somit weniger tief in das Fasermaterial ein als Häkchen mit kleinem Bearbeitungswinkel, sofern die Drahtabschnitte der Häkchen die gleiche Gesamtlänge aufweisen. Dieser Effekt bringt eine weitere faserschonende, bzw. qualitätsfördernde Wirkung mit sich: Die an der Mantelfläche des Tambours in Radialrichtung „außenliegenden” Fasern werden zuerst parallelisiert und ausgekämmt und die „innenliegenden” Fasern werden anschließend parallelisiert, da im auslaufenden Bereich des Deckels die Häkchen tiefer in das Fasermaterial hineinragen. Insgesamt wird auf diese Weise das Fasermaterial auf schonende Weise gestreckt und Spannungen im Fasermaterial werden wirksam abgebaut.
Der Kardendeckel kann in einer senkrecht zur Förderrichtung verlaufenden Ebene zwei, drei oder mehr nebeneinander angeordnete Faserbearbeitungselemente aufweisen. Vorzugsweise weist der Kardendeckel in Richtung der Zylinderachse des Tambours eine größere Anzahl nebeneinander angeordnete Faserbearbeitungselemente über annähernd die gesamte Breite des Kardendeckels auf, die üblicherweise etwa der Arbeitsbreite des Tambourzylinders entspricht. In einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kardendeckels weisen alle in einer Reihe nebeneinander angeordneten Faserbearbeitungselemente etwa gleiche Bearbeitungswinkel auf. Auf diese Weise kann über die gesamte Höhe des Tambourzylinders eine gleichmäßige Kardierqualität der Fasern erreicht werden. Unterschiedliche Bearbeitungswinkel sind erfindungsgemäß bevorzugt nur in Förderrichtung vorhanden.
Ein Kardendeckel weist üblicherweise mehr als 10, bevorzugt mehr als 20 und weniger als 100, bevorzugt weniger als 60 in Förderrichtung hintereinander angeordnete Häkchenreihen auf, wobei nicht alle in der Förderrichtung hintereinander angeordneten Faserbearbeitungselemente unterschiedliche Bearbeitungswinkel aufweisen. Vielmehr weisen vorzugsweise mindestens zwei in Förderrichtung hintereinander angeordnete Faserbearbeitungselemente etwa gleiche Bearbeitungswinkel auf. Beispielsweise weisen die in Förderrichtung hintereinander liegenden Faserbearbeitungselemente eines ersten Bearbeitungssegmentes etwa den gleichen Bearbeitungswinkel auf, die in Förderrichtung sich anschließenden, hintereinander liegenden Faserbearbeitungselemente eines zweiten Bearbeitungssegmentes weisen einen größeren Bearbeitungswinkel auf, und die in Förderrichtung sich anschließenden, hintereinander liegenden Faserbearbeitungselemente eines dritten Bearbeitungssegmentes weisen einen Bearbeitungswinkel auf, der größer als die vorgenannten beiden Bearbeitungswinkel ist („progressiver Bearbeitungswinkelverlauf”). Eine andere Segmentierung in weniger oder mehr als 3 in Förderrichtung hintereinander angeordnete Bearbeitungssegmente mit Faserbearbeitungselementen mit jeweils gleichem Bearbeitungswinkel ist denkbar, wobei die Anzahl der Segmente, Zunahme oder Abnahme des Bearbeitungswinkels in Förderrichtung und Gesamtanzahl der in Förderrichtung hintereinander angeordneten Faserbearbeitungselemente sowie die Anzahl der Faserbearbeitungselemente pro Segment an die zu bearbeitende Faserart und Materialzusammensetzung der Fasern und an die vorgesehene Kämmwirkung der Deckegarnitur angepasst werden kann. Beispielsweise kann für die Kardierung von Baumwolle, Kunstfasern, Fasermischungen und sonstigen Faserarten jeweils eine unterschiedliche, an die jeweilige Faserart angepasste Segmentierung der Deckelgarnitur vorgesehen sein.
Insbesondere wenn die Faserbearbeitungselemente in Form von Häkchen gebildet sind, weist mindestens ein Faserbearbeitungselement einen Drahtabschnitt auf. Der Drahtabschnitt kann einen eine im wesentlichen ebene Trägereinrichtung durchsetzenden Halteabschnitt aufweisen. Die Trägereinrichtung kann einen textilen Verbundwerkstoff und/oder ein Elastomer aufweisen, das sich neben hoher Festigkeit und Dichte auch durch hohe Elastizität auszeichnet.
Der Halteabschnitt des Drahtabschnittes schließt vorzugsweise einen spitzen Stichwinkel im Bereich von 0° bis 35° mit einer senkrecht auf der Förderrichtung stehenden Ebene bzw. einer Normalen auf die Trägereinrichtung ein. Im Falle eines Häkchens, das aus einem einzigen, gerade verlaufenden Drahtabschnitt besteht und dessen Halteabschnitt die Trägereinrichtung durchsetzt, stimmt der Stichwinkel mit dem Bearbeitungswinkel überein. Der Drahtabschnitt des Häkchens kann jedoch auch ein sogenanntes „Häkchenknie” aufweisen, an dem der Drahtabschnitt eine Biegung, bzw. einen Knick aufweist, wobei in diesem Fall Stichwinkel und Bearbeitungswinkel auch unterschiedlich groß sein können. Auch der Stichwinkel spielt eine große Rolle bei der Feineinstellung der zu erreichenden Kardiereigenschaften. So wird die Gesamtkardierwirkung durch das Zusammenspiel von Stichwinkel und Bearbeitungswinkel festgelegt. Eine Veränderung des Stichwinkels hat Auswirkung auf den Abgang, die Füllwirkung und Füllgeschwindigkeit des noch leeren Tambour- bzw. Deckelbeschlages und insbesondere im Zusammenspiel mit dem Bearbeitungswinkel auf die Parallelisierung und Ausrichtung der Fasern. Die Deckelgarnitur kann optimal an veränderte Faserbedingungen und an das einzustellende Kardierergebnis angepasst werden, indem verschiedene Stichwinkel und verschiedene Bearbeitungswinkel in Förderrichtung vorgesehen sind. Ein Stichwinkel im Bereich von 0° bis 35° (bzw. –35° bis 35°) hat sich insbesondere im Hinblick auf die Anpassung des Abgangs auf eine erwünschte Abgangsmenge bei unterschiedlichen Faserarten als besonders geeignet erwiesen. Der Halteabschnitt kann ausgehend von der Trägereinrichtung sowohl in Förderrichtung geneigt als auch gegen die Förderrichtung geneigt aus der Trägereinrichtung hervorragen, wobei beide Neigungsrichtungen im Sinne dieser Offenbarung von positiven Stichwinkelangaben umfasst verstanden werden.
Wie bereits beschrieben, kann der Drahtabschnitt einen sich an das der Trägereinrichtung abgewandte Ende des Halteabschnitts anschließenden, einen stumpfen Biegungswinkel mit dem Halteabschnitt einschließenden und die Bearbeitungsfläche aufweisenden Bearbeitungsabschnitt aufweisen. Der Biegungswinkel beträgt vorzugsweise mehr als 100°, besonders bevorzugt mehr als 120°, insbesondere mehr als 128°. Ein stumpfer Biegungswinkel hat im Hinblick auf gute Parallelisierung und Kämmung der Fasern bei gleichzeitiger wirksamer Reinigung zu den besten Ergebnissen geführt.
Die Gesamtlänge der Drahtabschnitte sollte weniger als 25 mm, vorzugsweise weniger als 15 mm betragen. Zu kurze Faserbearbeitungselemente gewährleisten keine ausreichende Kammwirkung. Durch zu lange Faserbearbeitungselemente werden die Fasern übermäßig beansprucht. Ferner sind lange Faserbearbeitungselemente teurer und schwieriger in gleichmäßiger Form herzustellen. Die Drahtabschnitte sind bevorzugt zumindest teilweise gehärtet. Drahtabschnitte der genannten Länge bieten ein optimales Verhältnis zwischen üblicherweise verwendeten Drahtquerschnitten und der Drahtlänge, so dass die Drahtabschnitte den auftretenden Belastungen gut standhalten können. Zwei jeweils einen Halteabschnitt und einen Bearbeitungsabschnitt aufweisende Drahtabschnitte können mit einem Verbindungsabschnitt zu einer U-förmigen Bearbeitungsanordnung verbunden sein, die an der den Bearbeitungsabschnitten abgewandten Seite der Trägereinrichtung mit ihrem Verbindungsabschnitt anliegt.
Vorzugsweise ist der Halteabschnitt über mehr als 25%, insbesondere 50% oder mehr seiner Gesamtlänge in der Trägereinrichtung aufgenommen. Dadurch ist der Drahtabschnitt besonders fest in der Trägereinrichtung verankert und das Faserbearbeitungselement kann sich nicht mit der Zeit lockern oder von der Trägereinrichtung ablösen. Andererseits liegt der Halteabschnitt in einer bevorzugten Ausführungsform des Kardendeckels über mehr als 10%, vorzugsweise mehr als 20%, insbesondere 25% oder mehr, seiner Gesamtlänge außerhalb der Trägereinrichtung frei. Durch das genannte Verhältnis von freiliegendem Bereich des Halteabschnitts und in der Trägereinrichtung aufgenommenen Bereich werden Vorteile im Hinblick auf gute Verankerung der Faserbearbeitungselemente erzielt, wobei gleichzeitig Nissen und andere Verunreinigungen gut aus den Fasern gezogen und besser an der Deckelgarnitur gehalten werden als bei Deckeln ohne „freiliegendes Häkchenknie”. Ferner hat sich eine Reinigung der Häkchen mit den genannten Längenverhältnissen in einer Reinigungseinrichtung insbesondere bei Karden mit umlaufenden Wanderdeckeln als wirksam durchführbar erwiesen.
Die Projektion des Halteabschnittes auf eine Normale auf die Trägereinrichtung weist vorzugsweise eine Länge von mehr als 3 mm, insbesondere 4 mm oder mehr und weniger als 10 mm, insbesondere 8 mm oder weniger auf. Im Hinblick auf Stabilität bei gleichzeitig erforderlicher Elastizität der Drahtabschnitte der Faserbearbeitungselemente hat sich ein Hervorragen des Halteabschnittes ausgehend von der Trägereinrichtung in Richtung des Tambours über diese Abmessungen als besonders geeignet erwiesen. An dem Halteabschnitt über den Bearbeitungsabschnitt wirkende Kräfte werden wirksam in die Trägereinrichtung eingeleitet, ohne dass sich der Halteabschnitt in der Trägereinrichtung mit der Zeit lockert, wenn gleichzeitig die oben genannten Winkelbereiche von Stichwinkel und Biegungswinkel eingehalten werden.
Zwei in Förderrichtung hintereinander angeordnete Faserbearbeitungselemente können sich voneinander unterscheidende Stich- und/oder Biegewinkel aufweisen. Wie oben beschrieben, kann auf diese Weise feingesteuert werden, in welchen Bereichen des Deckels in Förderrichtung verstärkt eine schonende Parallelisierung der Fasern, und in welchen Bereichen verstärkt eine Verteilung der Fasern über die Tambourgarnitur und ein Herausziehen von Nissen, Verunreinigungen und sonstigem Abgang erfolgen soll. Außerdem kann über den Biegungswinkel und/oder den Stichwinkel auf einfache Weise die Eindringtiefe der Faserbearbeitungselemente in das Fasermaterial eingestellt werden, so dass tiefliegende Fasern des Faservlieses zeitlich nach den obenliegenden Fasern parallelisiert werden, was zu einer insgesamt faserschonenden Kardierung führt.
Ein Bearbeitungswinkel von 0° bis 45°, vorzugsweise 0° bis 30°, insbesondere 29° oder weniger hat sich im Hinblick auf eine wirksame Kardierung als besonders geeignet erwiesen. Die Variation der Bearbeitungswinkel der Faserbearbeitungselemente in Förderrichtung sollte erfindungsgemäß bevorzugt innerhalb dieser Winkelbereiche erfolgen.
Eine Feineinstellung des zu erreichenden Kardierergebnisses und eine Anpassung an die zu kardierende Faserart wird besonders bevorzugt dadurch vorgenommen, dass der Bearbeitungswinkel, der Biegewinkel und/oder der Stichwinkel für zwei, drei oder mehr in Förderrichtung hintereinander angeordnete Bearbeitungselemente zunimmt und/oder abnimmt. Vorzugsweise sind mehrere, insbesondere zwei oder drei in Förderrichtung hintereinander angeordnete Bearbeitungssegmente mit jeweils mehreren in Förderrichtung hintereinander angeordneten Faserbearbeitungselementen vorgesehen, wobei die Faserbearbeitungselemente eines Segmentes die gleichen Parameter aufweisen, und wobei sich die Parameter von Faserbearbeitungselementen in verschiedenen Segmenten unterscheiden.
Ein Kardendeckel ist dann besonders einfach und kostengünstig herstellbar, wenn die Bearbeitungselemente zur Bildung eines an einem Deckelstab festlegbaren Kratzenbeschlags an einer gemeinsamen Trägereinrichtung angeordnet sind und diese Trägereinrichtung ggf. zumindest teilweise durchsetzen. Die Trägereinrichtung kann Stoff, Leder und/oder Elastomermaterialien aufweisen. Die Trägereinrichtung eines Deckelstabes kann so innerhalb eines einzigen Arbeitsschrittes abgenommen werden und ggf. durch eine neue oder nachgeschliffene Trägereinrichtung ersetzt werden. Wenn jedoch die Deckelgarnitur keine Häkchen, sondern Sägezahndrahtstreifen aufweist, können diese auch zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen den einzelnen Bestandteilen der Trägeranordnung durch Löten oder Schweißen an diesen Bestandteilen befestigte sein. Die Sägezahndrahtstreifen können auch an ihrem Ende jeweils mit einem zahnlosen, nur aus einem Fußteil bestehenden Abschnitt versehen sein und über diesen Abschnitt an einer Trägeranordnung festgelegt werden.
Die Erfindung umfasst ferner einen Kratzenbeschlag für einen erfindungsgemäßen Kardendeckel. Der Kratzenbeschlag weist die Faserbearbeitungselemente, die an einer Trägereinrichtung oder Trägeranordnung festgelegt sind, auf. Bei in Form von Häkchen gebildeten Faserbearbeitungselementen weist der Kratzenbeschlag die Trägereinrichtung mit die Trägereinrichtung durchsetzenden, jeweils aus einem oder mehreren Drahtabschnitten gebildeten Häkchen auf.
Ferner umfasst die Erfindung eine Karde mit einem Kardendeckel mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen.
Nachfolgend 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:
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kardendeckelgarnitur in einer senkrecht zur Zylinderachse des Tambours verlaufenden Schnittebene mit regressivem Bearbeitungswinkelverlauf,
2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kardendeckelgarnitur in einer senkrecht zur Zylinderachse des Tambours verlaufenden Schnittebene mit progressivem Winkelverlauf,
3 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kardendeckelgarnitur in einer senkrecht zur Zylinderachse des Tambours verlaufenden Schnittebene mit regressivem Bearbeitungswinkelverlauf und drei Bearbeitungssegmenten, die in Förderrichtung hintereinander angeordnet sind,
4 eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kardendeckelgarnitur in einer senkrecht zu der Zylinderachse des Tambours verlaufenden Schnittebene mit regressivem Bearbeitungswinkelverlauf, wobei der Bearbeitungswinkel jeweils dem Stichwinkel entspricht.
1 zeigt die Kardendeckelgarnitur bzw. den Kratzenbeschlag 10 eines Kardendeckels, wobei der Kratzenbeschlag 10 eine von Faserbearbeitungselementen 20 durchsetzte Trägereinrichtung 15 aufweist und die Faserbearbeitungselemente 20 in Form von jeweils zwei Drahtabschnitte aufweisenden Häkchen gebildet sind. Der Kratzenbeschlag 10 ist in einer senkrecht zu der Zylinderachse eines etwa kreiszylinderförmigen Tambours verlaufenden Schnittebene gezeigt. Die Mantelfläche 50 des Tambours ist schematisch angedeutet, wobei weitere, dem Fachmann der Textilindustrie bekannte Einzelheiten des Tambourzylinders nicht dargestellt sind. Insbesondere ist die der Deckelgarnitur gegenüberliegende, an der Mantelfläche des Tambours angebrachte Tambourgarnitur nicht gezeigt. Bei Betrieb der Karde dreht sich der Tambour in anhand des Pfeils R dargestellter Förderrichtung, wobei Fasermaterial von der Tambourgarnitur an dem Kardendeckel in der Förderrichtung R vorbeigeführt wird. Da der Tambourumfang im Vergleich zu der Ausdehnung des Deckels in Förderrichtung R sehr groß ist, kann die dem Deckel mit dem gezeigten Kratzenbeschlag 10 zuzuordnende Förderrichtung R durch eine Gerade angenähert werden.
Die Trägereinrichtung 15 ist im Wesentlichen eben und erstreckt sich über annähernd die Breite des Kardendeckels in die Zeichnungsebene hinein. Die Breite des Kardendeckels entspricht etwa der Arbeitsbreite des Tambourzylinders. Der Deckel mit dem dargestellten Kratzenbeschlag 10 kann sich in Förderrichtung R oder in Gegenrichtung bewegen oder in einer anderen Ausführungsform ebenso auch ortsfest an derselben Position verbleiben. Die Deckellaufgeschwindigkeit ist üblicherweise viel langsamer als die Umfangsgeschwindigkeit des Tambours, so dass die Relativgeschwindigkeit zwischen Tambourumfang und Deckel durch die Tambourumfangsgeschwindigkeit angenähert werden kann.
Die dargestellten Faserbearbeitungselemente 20 weisen jeweils einen die Trägereinrichtung 15 durchsetzenden Halteabschnitt 24 und einen eine Bearbeitungsfläche 22 aufweisenden Bearbeitungsabschnitt 26 auf, wobei die Bearbeitungsfläche 22 jeweils der Richtung zugewandt ist, aus der die Fasern zu der Deckelgarnitur transportiert werden. Der Übersichtlichkeit halber sind nur acht die Trägereinrichtung 15 durchsetzende Faserbearbeitungselemente 20 gezeigt, die in Förderrichtung R hintereinander angeordnet sind. Tatsächlich weist jedoch ein Kratzenbeschlag 10 mehr als zehn, vorzugsweise mehr als zwanzig in Förderrichtung R hintereinander angeordnete Faserbearbeitungselementreihen auf, wobei die Abstände zwischen den einzelnen Faserbearbeitungselementen 20 in Förderrichtung bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung jeweils etwa gleich groß sind. Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können diese Abstände progressiv und/oder regressiv variieren. Der gezeigte „Freiraum” zwischen den beiden in Förderrichtung hintereinander angeordneten Bearbeitungssegmenten in 1 dient nur der besseren Übersichtlichkeit. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Abstand unmittelbar hintereinander angeordneter Häkchen verschiedener Bearbeitungssegmente etwas größer ist als der Abstand unmittelbar hintereinander angeordneter Häkchen innerhalb desselben Bearbeitungssegmentes.
Gezeigt ist ein Kratzenbeschlag mit regressivem Bearbeitungswinkelverlauf. Dies bedeutet, dass die Bearbeitungswinkel β, β' in Förderrichtung hintereinander angeordneter Faserbearbeitungselemente 20 entweder gleich groß sind oder abnehmen. Der Bearbeitungswinkel β wird zwischen einer senkrecht auf der Förderrichtung stehenden Ebene und dem Bearbeitungsabschnitt 26 der Häkchen 20 gemessen. Anders ausgedrückt entspricht der Bearbeitungswinkel dem Winkel zwischen der Normalen N auf die Trägereinrichtung und dem Bearbeitungsabschnitt 26 des Drahtabschnittes des Häkchens 20. In der dargestellten Ausführungsform variiert nicht nur der Bearbeitungswinkel β in Förderrichtung (β -> β') sondern auch Stichwinkel (α -> α') und Biegungswinkel (γ -> γ'). Der Stichwinkel ist der Winkel, den die Halteabschnitte 24 der Faserbearbeitungselemente 20 mit einer senkrecht auf der Förderrichtung stehenden Ebene einschließen. Dies entspricht dem Winkel, unter dem die Halteabschnitte in die Trägereinrichtung eingestochen sind. Der dargestellte Stichwinkel α im in Förderrichtung ersten Bearbeitungssegment beträgt ungefähr 27°, der Stichwinkel α' im zweiten Segment beträgt etwa 10°. Gleichzeitig nimmt der Bearbeitungswinkel β von etwa 27° im ersten Segment auf etwa β' = 8° im zweiten Segment ab. Es hat sich herausgestellt, dass bei Verwendung dieses regressiven Winkelverlaufes eine besonders schonende Kardierung bei gleichzeitigem hohem Abgang und dadurch bedingter hoher Kardierqualität erreichbar ist. Diese Häkchenparameter eignen sich besonders für die Kardierung langer und feiner Fasern. Die Biegungswinkel γ (γ') ergänzen sich jeweils mit den zugehörigen Winkeln α (α') und β (β') zu 180°. Der Biegungswinkel ist derjenige Winkel, den der Halteabschnitt eines Häkchens mit dem Bearbeitungsabschnitt einschließt. An dem Knickpunkt zwischen dem Halteabschnitt 24 und dem Bearbeitungsabschnitt 26 befindet sich das Häkchenknie 25. Die Größe des Biegungswinkels am Häkchenknie beeinflusst maßgeblich den Abtransport von Verunreinigungen in Richtung des Halteabschnittes 24 der Faserbearbeitungselemente 20.
Die Projektion des Halteabschnittes 24 auf die Normale N auf die Trägereinrichtung 15 weist eine Länge L1 von 4 bis 8 mm auf und die Projektion des Bearbeitungsabschnittes 26 auf die normale N auf die Trägereinrichtung 15 weist eine Länge L2 von 2 bis 6 mm auf. Diese Längenverhältnisse haben sich im Hinblick auf ausreichende Stabilität der Drahtabschnitte bei gleichzeitiger Elastizität und Nachgiebigkeit als besonders geeignet erwiesen.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kratzenbeschlages 100 in einer senkrecht zur Zylinderachse des Tambours verlaufenden Schnittebene. Die zweite Ausführungsform weist einen progressiven Bearbeitungswinkelverlauf auf. Die in Förderrichtung R an einem Deckel mit dem gezeigten Kratzenbeschlag 10 vorbeigeführten Fasern werden zunächst von Faserbearbeitungselementen 20 mit dem Bearbeitungswinkel β' und dem Stichwinkel α' gekämmt und anschließend von Faserbearbeitungselementen 20 mit dem größeren Bearbeitungswinkel β und dem größeren Stichwinkel α. Die Winkel α, β, α' und β' entsprechen in etwa den in 1 dargestellten Winkeln. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung eines progressiven Bearbeitungswinkelverlaufes zu einem geringeren Abgang und damit zu einer höheren Produktion führt als die Verwendung eines regressiven Bearbeitungswinkelverlaufes bei im Übrigen übereinstimmenden Parametern. Der in 2 gezeigte Kratzenbeschlag ist damit besonders gut geeignet zum Kämmen von kurzen Fasern. Es gilt das im Hinblick auf den Kratzenbeschlag aus 1 Gesagte: Auch in der schematischen Darstellung der 2 ist nur eine Auswahl von Faserbearbeitungselementen 20 gezeigt. Tatsächlich sind mehr als 10, bevorzugt mehr als 20, und weniger als 100, bevorzugt weniger als 80, Faserbearbeitungselementreihen in etwa gleichen Abständen in Förderrichtung hintereinander angeordnet.
In parallel zur Zylinderachse des Tambours 50 verlaufender Richtung nebeneinander angeordnete Faserbearbeitungselemente 20 weisen etwa gleiche Stich- und Bearbeitungswinkel auf. Dies führt zu einem gleichmäßigen Kardierergebnis.
In 3 ist eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kratzenbeschlages 105 in einer senkrecht zur Zylinderachse des Tambours verlaufenden Schnittebene gezeigt. Diese Ausführungsform weist wiederum einen regressiven Bearbeitungswinkelverlauf auf, wobei der Kratzenbeschlag in Förderrichtung R in drei Bearbeitungssegmente (101, 102, 103) unterteilt ist. Die Faserbearbeitungselemente im ersten Segment 101 weisen den größten Bearbeitungswinkel β auf und die Faserbearbeitungselemente 20 im letzten Segment 103 weisen den kleinsten Bearbeitungswinkel β' auf. Die Stichwinkel nehmen in Förderrichtung R gleichermaßen ab. Dieser Kratzenbeschlag ist aufwendiger in der Herstellung als ein Kratzenbeschlag mit nur zwei Segmenten, bietet jedoch folgenden Vorteil: Ein abrupter Winkelübergang von einem großen zu einem kleinen Bearbeitungswinkel bei gleichbleibenden Tambourgarniturbedingungen kann, insbesondere beim Kämmen von langen und feinen Fasern, während des Kammvorganges zu Unregelmäßigkeiten des Faservlieses aufgrund der Übergangsstellen zwischen den Segmenten führen. Durch Verwendung eines mittleren Segmentes 102 mit Bearbeitungswinkel β'', der kleiner ist als Bearbeitungswinkel β und größer ist als Bearbeitungswinkel β', können derartige Unregelmäßigkeiten wirksam verhindert werden.
Der Kratzenbeschlag 108 aus 4 weist eine andere Häkchenform auf. Die Häkchen weisen kein Häkchenknie auf (Biegungswinkel = 180°) und die die Häkchen bildenden Drahtabschnitte sind knickfrei, so dass Halteabschnitte 24 und Bearbeitungsabschnitte übergangslos ineinander übergehen. Diese Ausführungsform macht deutlich, dass der Halteabschnitt der Faserbearbeitungselemente ausgehend von der Trägereinrichtung ebenso in als auch gegen die Förderrichtung geneigt sein kann, wobei beide Neigungsrichtungen im Sinne dieser Offenbarung von positiven Stichwinkelangaben umfasst verstanden werden.
Auch hier ist eine Bearbeitungsfläche 22 auf der Seite des Drahtabschnittes des Häkchens vorhanden, die der Richtung zugewandt ist, aus der Fasern zugeführt werden. Der gezeigte regressive Bearbeitungswinkelverlauf führt zu einer schonenden und gleichzeitig wirksamen Kardierung der Fasern.
Eine erfindungsgemäße Kardendeckelgarnitur muss nicht notwendigerweise einen Kratzenbeschlag gemäß einer der vier in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen aufweisen. Vielmehr ist es für den Fachmann offensichtlich, dass als Faserbearbeitungselemente 20 anstelle der gezeigten Häkchen ebenso gut Sägezahndrahtabschnitte mit progressivem oder regressivem Bearbeitungswinkelverlauf in Förderrichtung verwendet werden können. Ferner kann zusätzlich zu einer Veränderung des Bearbeitungswinkels, des Stichwinkels und/oder des Biegungswinkels auch beispielsweise das Setzbild und/oder die Setzdichte der Faserbearbeitungselemente über den Deckelstreifen und/oder die Drahtdicke oder Drahtlänge der Häkchen variiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0945532 A2 [0006]
DE 10248776 [0006]
US 3325866 [0006]
DE 1106653 [0006]
DE 19936049 A1 [0007]

Claims

Kardendeckelgarnitur zum Bearbeiten von bezüglich dem Kardendeckel in einer Förderrichtung (R) geförderten Textilfasern mit einer Mehrzahl von in der Förderrichtung hintereinander angeordneten Faserbearbeitungselementen (20), von denen jedes eine bei der Faserbearbeitung in Kontakt mit den Fasern gelangende und einen Bearbeitungswinkel (β, β') mit einer senkrecht auf der Förderrichtung (R) stehenden Ebene einschließende Bearbeitungsfläche (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsflächen (22) von mindestens zwei in der Förderrichtung (R) hintereinander angeordneten Faserbearbeitungselementen (20) zum Erhalt unterschiedlicher Faserbearbeitungseigenschaften unterschiedliche Bearbeitungswinkel (β, β') aufweisen.
Kardendeckelgarnitur (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei, drei oder mehr in einer senkrecht zur Förderrichtung verlaufenden Richtung nebeneinander angeordnete Faserbearbeitungselemente (20), die bevorzugt etwa gleiche Bearbeitungswinkel (β) aufweisen.
Kardendeckelgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Faserbearbeitungselement (20) einen Drahtabschnitt aufweist.
Kardendeckelgarnitur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtabschnitt einen eine im Wesentlichen ebene Trägereinrichtung (15) zumindest teilweise durchsetzenden Halteabschnitt (24) aufweist, wobei der Halteabschnitt (24) einen spitzen Stichwinkel (α) kleiner als 35° mit einer senkrecht auf der Förderrichtung (R) stehenden Ebene bzw. einer Normalen (N) auf die Trägereinrichtung (15) einschließt.
Kardendeckelgarnitur nach einem der Ansprüche 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtabschnitt einen sich an das der Trägereinrichtung (15) abgewandte Ende (25) des Halteabschnitts (24) anschließenden und einen stumpfen Biegungswinkel (γ) mit dem Halteabschnitt einschließenden und die Bearbeitungsfläche (22) aufweisenden Bearbeitungsabschnitt (26) aufweist.
Kardendeckelgarnitur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegungswinkel (γ) mehr als 100°, vorzugsweise mehr als 120°, insbes. mehr als 128° beträgt.
Kardendeckelgarnitur nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtabschnitt eine Länge von insgesamt weniger als 25 mm, vorzugsweise weniger als 15 mm, aufweist.
Kardendeckelgarnitur nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (24) über mehr als 25%, insbes. 50% oder mehr, seiner Gesamtlänge in der Trägereinrichtung (15) aufgenommen ist.
Kardendeckelgarnitur nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt (24) über mehr als 10%, vorzugsweise mehr als 20%, insbes. 25% oder mehr, seiner Gesamtlänge außerhalb der Trägereinrichtung (15) freiliegt.
Kardendeckelgarnitur nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektion des Halteabschnitts (24) auf eine Normale (N) auf die Trägereinrichtung (15) eine Länge (L1) von mehr als 3 mm, insbes. 4 mm oder mehr und wenige als 10 mm, insbes. 8 mm oder weniger aufweist.
Kardendeckelgarnitur nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Förderrichtung (R) hintereinander angeordnete Faserbearbeitungselemente (20) sich voneinander unterscheidende Stich- und/oder Biegewinkel (α, γ, α', γ') aufweisen.
Kardendeckelgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungswinkel (β) 0° bis 45°, vorzugsweise 0° bis 30°, insbes. 29° oder weniger, aufweist.
Kardendeckelgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungswinkel (β), der Biegewinkel (γ) und/oder der Stichwinkel (α) für zwei, drei oder mehr in Förderrichtung (R) hintereinander angeordnete Bearbeitungselemente (20) zunimmt und/oder abnimmt.
Kardendeckel mit einer Kardendeckelgarnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Karde mit einem Kardendeckel nach Anspruch 14.