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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen einer Kanne mit Faserband, das in einer Spinnereivorbereitungsanlage, z. B. Strecke, Karde oder Kammmaschine hergestellt wird, wobei die Vorrichtung geeignet ist, eine leere und eine volle Kanne gleichzeitig aufzunehmen, aufweisend einen Ablagekopf mit einem integrierten Drehteller.
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Beim bekannten Stand der Technik wird das von der Spinnereivorbereitungsmaschine angelieferte Faserband von einer sogenannten Bandablage übernommen. Das Faserband wird über Führungshilfen über einen Bandtrichter zu einem Kalanderwalzenpaar geführt, welches das Faserband über einen Drehteller in die bereitstehenden Kannen ablegt. Ist die Kanne gefüllt, erfolgt die Durchtrennung des Faserbandes, wobei gleichzeitig die volle Kanne entfernt und eine leere Kanne nachgeschoben wird. Bei den Kannenwechslern gibt es lineare oder rotatorische Kannenwechsler, die in Abhängigkeit der Kannenform und -größe, sowie der Platzverhältnisse unterschiedliche Vorteile haben. Lineare Kannenwechsler sind im Gegensatz zu Rotationskannenwechslern sehr kompakt aufgebaut und werden dort verwendet, wo das Konzept der Spinnereivorbereitungsmaschine nur einen schmalen Bauraum zulässt.
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Beim Kannenwechsel werden die Rundkannen bewegt und wechseln die Positionen. Dazu muss in der Regel die Ablagegeschwindigkeit reduziert werden, da ansonsten Fasermaterial zwischen die Rundkannen gefördert wird. Wünschenswert aus Kundensicht ist jedoch ein schneller Wechsel der Rundkannen, damit die Produktion der Karde nicht nennenswert reduziert werden muss. Desweiteren treten bei großen Veränderungen der Liefergeschwindigkeit Schwankungen des Bandgewichtes auf, welche das technologische Ergebnis bis hin zum Endprodukt negativ beeinflussen können. Ein schneller Wechsel der Rundkannen ist jedoch mit verschiedenen Schwierigkeiten verbunden. Die Rundkannen haben keine durchgehend stabile Struktur und können daher durch hohe Kräfte beschädigt werden. Zum anderen unterscheiden sich die Rundkannen von Kunde zu Kunde, was die Anpassung von Aufnahmen schwierig macht. Weiterhin haben im gefüllten Zustand die Rundkannen ein hohes Gewicht, was bei kurzen Wechselzeiten während der Beschleunigung hohe Kräfte hervorruft.
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Bei den bekannten Vorrichtungen bleibt der Drehteller (Ablagekopf) permanent ortsfest. Die Rundkannen werden unterhalb des Drehtellers verschoben, beim Rotationskannenwechsler auf einer Halbkreisbahn und beim Linearkannenwechsler auf einer Geraden. Mit Hilfe der Kannenwechsler sind eine in einer Reserveposition bereitgestellte leere Rundkanne zum Füllen mit Faserband in eine Füllposition unterhalb des Drehtellers und nach dem Füllen eine mit Faserband gefüllte Rundkanne in eine Abförderposition aus der Füllposition unterhalb des Drehtellers bringbar.
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In den Spinnereibetrieben wird oft mehr Faserband in die Kannen gefüllt, als diese aufnehmen können. Damit werden die spiralförmig gelegten Faserbänder stark zusammengepresst, wobei die Gegenkraft von der Halterung des Drehtellers aufgenommen werden muss. Ist die Kanne überfüllt, entsteht bei der Entnahme der Kanne ein starker Druck auf die Halterung des Drehtellers durch das überquellende Faserband. Wird die Kanne entnommen, können durch die Reibung zwischen dem gepressten Faserband und dem Drehteller die obersten Lagen Faserband verrutschen und aus der Kanne gezogen werden. Eine weitere Verarbeitung des Faserbandes an einer nachfolgenden Maschine wird damit zeitaufwändig.
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Die
DE 1831946 offenbart eine Kannenwechsler, bei dem der Ablagekopf verschwenkbar an einem vertikalen Ständer angeordnet ist.
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In der
DE 10116944 A1 wird ein Kannenwechsler offenbart, bei dem eine feststehende horizontale Abdeckplatte an einer senkrechten Rückwand angeordnet ist. Der Ablagekopf ist an der feststehenden Abdeckplatte verfahrbar angeordnet.
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Die
DE 10 2014 007 585 A1 offenbart einen Kannenwechsler, bei dem der horizontal angeordnete Ablagekopf beidseitig an zwei Führungen geführt und beidseitig angetrieben und verfahren wird.
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Bekannt ist nach der
DE 4333730 A1 beispielsweise ein Kannenwechsler für längliche unrunde Kannen, beispielsweise Rechteckkannen, mit einem verfahrbaren Boden oder Förderer, bei dem die Kannen linear unter einem Drehteller verschoben werden können. Orthogonal zur Förderrichtung der Kannen ist ein Drehteller verschiebbar angeordnet, der entlang einer Führung über die vollständige Kannenlänge verfahren kann. Beim Wechseln von einer vollen zu einer leeren Kanne kann sowohl der Boden oder der Förderer linear verfahren werden, wie auch der Drehteller mit seiner Führung in entgegengesetzter Richtung. Auch hier ergibt sich das Problem der Überlastung auf alle bewegten Teile, wenn die Kanne überfüllt wird und unter dem Drehteller heraus gefördert werden soll.
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Weiterhin führt die Bewegung des Ablagetellers oder Drehtellers innerhalb des Hilfsrahmens zu einer Relativbewegung zwischen Ablageteller und Rahmen, die unerwünscht ist. Die Bauteile sind aufeinander einzustellen und Zusatzelemente wie Blechabdeckungen müssen eingesetzt werden, um Öffnungen, die sich durch das Verfahren des Ablagetellers ergeben, wieder zu schließen. Auch der Verschleiß und die Schmutzempfindlichkeit zwischen den bewegten Bauteilen ist unerwünscht. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist die mehrfache Abstützung der Rahmenkonstruktion zu allen vier Seiten, so dass der Freiraum für die Zugänglichkeit der Kannen eingeschränkt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Vorrichtung zum linearen Wechseln einer Kanne. Insbesondere soll die Vorrichtung konstruktiv einfach ausgeführt werden und von drei Seiten für einen flexiblen und leichten Kannenwechsel frei zugänglich sein.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen von Anspruch 1, mit einer Vorrichtung zum Füllen einer Kanne mit Faserband, das in einer Spinnereivorbereitungsanlage, z. B. Strecke, Karde oder Kammmaschine hergestellt wird, wobei die Vorrichtung geeignet ist, eine leere und eine volle Kanne gleichzeitig aufzunehmen, und einem Ablagekopf mit einem integrierten Drehteller.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Ablagekopf von einer ersten Position über einer ersten Kanne in eine zweite Position über einer zweiten Kanne verschiebbar gelagert ist.
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Im Gegensatz zum Stand der Technik wird nicht der Drehteller innerhalb des Ablagekopfes horizontal verfahren, sondern der gesamte Ablagekopf, was das Ausfahren der vollen Kanne, insbesondere einer überfüllten Kanne, deutlich erleichtert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass der Ablagekopf mit einer höheren Geschwindigkeit verfahren werden kann, da er nicht so labil ist wie Kannen und dessen Masse geringer ist, als die Masse einer gefüllten Kanne. Infolge der kürzeren Wechselzeit von der Befüllung einer vollen zu einer leeren Kanne kann die Karde während der Wechselzeit mit einer höheren Geschwindigkeit gefahren werden als nach dem Stand der Technik, da das von der Karde produzierte Faserband in der Geschwindigkeit nicht wesentlich abgesenkt werden muss. Die Produktivität der Karde erhöht sich dadurch. Eine Integration des Drehtellers in den Ablagekopf ermöglicht eine flache Bauweise und eine ebene Unterseite des Ablagekopfes, wodurch bei einem Verschieben des Ablagekopfes das abgelegte Faserband einer möglicherweise überfüllten Kanne nicht mitgeschleppt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Grundplatte mit einer Rückwand auf, die als Gestell ausgebildet ist, wobei der Ablagekopf ausschließlich direkt oder indirekt am Gestell verschiebbar angeordnet ist. Damit kann auf die Vorderwand und die Seitenwände des Kannenwechslers verzichtet werden, so dass ein Kannenwechsler entsteht, der von drei Seiten vollständig zugänglich ist. Der Ablagekopf kann direkt am Gestell bzw. an der Rückwand angeordnet und gelagert werden, beispielsweise über eine winklige Anordnung bzw. Verlängerung des Ablagekopfes. Er kann aber auch indirekt an dem Gestell bzw. der Rückwand angeordnet und gelagert werden, indem beispielsweise ein Antriebsgehäuse mit dem Ablagekopf in steifer Konstruktion verbunden und beides miteinander kombiniert wird.
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Zur Lagerung des Ablagekopfes sind am Gestell zwei Führungen angeordnet, die in vertikaler Richtung zueinander beabstandet sind. Damit können sowohl die Gewichtskräfte wie auch die auf und durch den Ablagekopf entstehenden Drehmomente aufgenommen werden.
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Als eine platzsparende Lösung hat sich ergeben, den Ablagekopf mit einem Antriebsgehäuse zu verbinden, das zwischen den Führungen angeordnet ist. Der vertikale Abstand der Führungen entspricht damit im Wesentlichen der Höhe des Antriebsgehäuses, das die Antriebselemente wie Getriebemotor, Antriebselemente etc. aufnehmen kann und sehr flach baut.
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In bevorzugter Ausführungsform weist das Antriebsgehäuse Lager auf, die mit den Führungen zusammen wirken. Dabei ist je ein Lager oberhalb und unterhalb des Antriebsgehäuses angeordnet.
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Dadurch, dass ein oberes Lager mindestens ein Paar von Rollen aufweist, das mit einem senkrecht zur Grundplatte angeordneten Schenkel der Führung zusammenwirkt, und dass ein unteres Lager mindestens ein Paar von Rollen aufweist, die rechtwinklig zueinander angeordnet mit der Führung zusammen wirken, kann durch die Demontage des Schenkels der gesamte Antriebskopf abgehoben und gewartet werden.
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Hierzu weist die untere Führung eine konvexe Kontur auf, die vorzugsweise als runde Stange ausgebildet sein kann.
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Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, dass die Vorrichtung zwei Führungsrollen aufweist, die auf dem Ablagekopf angeordnet sind, wobei mindestens eine Führungsrolle derart verschwenkbar ist, dass das Faserband senkrecht zu deren Drehachse geführt wird. Durch die Verschwenkbarkeit der Führungsrollen bei jedem Verfahren bzw. Verschieben des Ablagekopfes ist eine senkrecht zur Faserbandlaufrichtung angeordnete Führung gewährleistet, mit der ein Abspringen des Faserbandes von der Führungsrolle und damit ein Bandbruch vermieden wird.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Kannenwechslers mit zwei Kannen;
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2 eine perspektivische Darstellung des Kannenwechslers mit einem verschobenen Ablagekopf;
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3 eine perspektivische Darstellung des Kannenwechslers ohne Kannen, und
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4 eine seitliche Darstellung auf die Führung bzw. Lagerung des Ablagekopfes.
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Der Kannenwechsler nach den 1 bis 3 umfasst im Wesentlichen eine rechteckige Grundplatte 10, in der zwei Kannenteller 11, 12 drehbar angeordnet sind. Die Grundplatte 10 dient als Stand- bzw. Bewegungsfläche für die Kannen, die quer zur Längsrichtung der Grundplatte 10 bewegt bzw. transportiert werden. Die Grundplatte 10 weist im Wesentlichen eine Größe bzw. Länge auf, die geeignet ist, zwei Kannen nebeneinander aufzunehmen. In der Darstellung der 1 ist links eine volle oder zu befüllenden Kanne 31 dargestellt und rechts eine leere Kanne 30. Jede Kanne 30, 31 steht auf einem eigenen drehbar angetriebenen Kannenteller 11, 12, dessen Antrieb in der Grundplatte 10 integriert ist. Oberhalb der vollen bzw. zu befüllenden Kanne 31 ist ein Ablagekopf 13 mit einem integrierten Drehteller 14 angeordnet. Nicht dargestelltes Faserband wird beispielsweise von einer Karde über die Führungsrollen 16 und 17 zu einer Öffnung im Ablagekopf 13 zum Drehteller 14 geführt, der sich innerhalb des Ablagekopfes 13 dreht. Durch die Drehung der vollen Kanne 31 aufgrund des drehenden Kannenteller 12 in Kombination mit der Drehung des Drehtellers 14 wird das Faserband innerhalb der Kanne 31 in Form einer Zykloide abgelegt. Unterhalb des Ablagekopfes 13 ist eine Abdeckung 15 angebracht, mit der die obere offene Seite der Kanne 31 vollständig abgedeckt werden kann, damit insbesondere zum Ende des Befüllvorganges das Faserband nicht seitlich zwischen Ablagekopf 13 und Kanne 31 hervorquellen kann. Damit drückt zum Ende des Befüllvorganges das abgelegte Faserband gegen die Abdeckung 15 und den Ablagekopf 13. Die Lagerung des Ablagekopfes 13 mit dem Drehteller 14 und der Abdeckung 15 erfolgt ausschließlich über das Gestell 18, das sich nur an einer einzigen Längsseite des Kannenwechslers 1 erstreckt. Der Kannenwechsler 1 weist damit drei vollkommen offene Seiten ohne Stützen etc. auf, sowie eine Rückwand, die als Gestell 18 ausgebildet ist und an der der Ablagekopf 13 einschließlich des Drehtellers 14 und der Abdeckung 15 verschiebbar bzw. verfahrbar angeordnet ist. Hierzu weist das Gestell 18 mindestens zwei seitliche Stützen 19a, 19b auf, die im Bereich der schmalen Stirnseiten an der Grundplatte 10 befestigt sind. Im Wesentlichen senkrecht zu den Stützen 19a, 19b sind an diesen weitere Stützen 20a, 20b angeordnet, die einen Teil einer Rückwand für den Kannenwechsler 1 bilden. Diese Rückwand weist eine Verkleidung 21 auf, die weitere mechanische Elemente wie Antriebselemente oder Versorgungsleitungen (Stromkabel, Absaugung, etc.) verdecken kann. Die Verkleidung 21 dient unter anderem auch als Klemmschutz für den Bediener, wenn der Ablagekopf 13 horizontal verfährt. Unterhalb und oberhalb der Verkleidung 21 sind am Gestell 18 Führungen 25, 26 angeordnet, die mit Lagern 23, 24 eines Antriebsgehäuses 22 zusammen wirken, an dem der Ablagekopf 13 befestigt ist.
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In 1 ist der Ablagekopf 13 über der vollen bzw. zu befüllenden Kanne 31 positioniert. Die leere Kanne 30 kann während des Füllvorganges in Einfahr- oder Ausfahrrichtung 32, 33 bewegt werden.
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Ist die Kanne 31 gefüllt, verfährt der Ablagekopf 13 (siehe 2) in eine Position über die leere Kanne 30, so dass die volle Kanne 31 entfernt und eine neue leere Kanne auf dem Kannenteller 12 positioniert werden kann. In der 2 ist noch eine angesetzte Rampe 10a dargestellt, über die die Kannen leichter auf die Kannenteller 11, 12 ein- oder ausgefahren werden können.
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Zum Wechseln der Kannen wird innerhalb des Ablagekopfes 13 das Faserband getrennt. Gleichzeitig mit der Verschiebebewegung des Ablagekopfes 13 in eine Position über der leeren Kanne 30 verschwenkt zumindest die Führungsrollen 17 derart, dass das Faserband immer senkrecht zur Rotationsachse über die Führungsrollen 16, 17 läuft. Dieses gleichzeitige Verschwenken der Führungsrolle 17 mit der Verschiebebewegung des Ablagekopfes 13 ermöglicht erst das Verschieben des Ablagekopfes 13 mit dem Drehteller 14, da ansonsten das Band von der Rolle 17 herunterspringen kann, was wiederum zum Bandbruch führen kann. Der Ablagekopf 13 verfährt dabei mit dem Drehteller 14 und der Abdeckung 15 horizontal zur Grundplatte 10 entlang der Führungen 25 und 26, die an dem Gestell 18 angeordnet sind. Mit den Führungen 25, 26 wirken Lager 23, 24 zusammen, die an einem Antriebsgehäuse 22 angeordnet sind.
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Nach 4 ist das Antriebsgehäuse 22 wiederum einstückig oder mehrteilig mit dem Antriebskopf 13 verbunden, wobei die Verbindung eine hohe Steifigkeit aufweist. Der Antriebskopf 13 ist parallel zur Grundplatte 10 angeordnet, wohingegen das Antriebsgehäuse 22 senkrecht zur Grundplatte 10 angeordnet ist. Das Antriebsgehäuse 22 ist zu dem Antriebskopf 13 also im rechten Winkel angeordnet, bzw. parallel zum Gestell 18.
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Das Antriebsgehäuse 22 nimmt die nicht dargestellten Antriebskomponenten auf, beispielsweise einen Getriebemotor, der mit einem Zahnrad entlang einer Verzahnung verfährt, die hinter der Verkleidung 21 angeordnet ist. Am oberen Bereich des Antriebsgehäuses 22 ist ein Lager 23 angeordnet, das sich an einer Führung 25 abstützt. Die Führung ist L-förmig ausgebildet, wobei ein Schenkel 25a der Führung 25 senkrecht zur Grundplatte 10 zeigt. Mit diesem Schenkel wirken mindestens zwei Rollen 23a, 23b zusammen, die damit ein Absacken oder Hochdrücken der Abdeckung 15 mit dem Ablagekopf 13 verhindern. Vorzugsweise sind mindestens zwei Paare von Rollen 23a, 23b über die Breite des Antriebsgehäuses 22 verteilt angeordnet. Sie nehmen die Kräfte auf, die horizontal bzw. parallel zur Grundplatte 10 auf den Ablagekopf 13 wirken und durch das Gewicht des Ablagekopfes 13 mit dem Drehteller 14 und der Abdeckung 15, bzw. durch die Hochdrückkraft der abgelegten Fasern entstehen. Die Rollen 23a, 23b drehen sich damit in horizontaler Richtung.
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Das Lager 24, das unterhalb des Antriebsgehäuses 22 angeordnet ist, weist mindestens zwei Rollen 24a, 24b auf, die im Wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordnet sind und mit einer Führung zusammenwirken, deren Führungsflächen ebenfalls komplementär zu dem Lager 24 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Führung 26 mit ihren Führungsflächen als runde Stange ausgebildet, auf die sich die Rollen 24a, 24b mit einem komplementären konkaven Radius abstützen. Da auf diese Führung die Gewichtskraft des Ablagekopfes 13 mit dem Drehteller 14, der Abdeckung 15 und dem Antriebsgehäuse lasten, und ein gleichzeitig ein Kipp- bzw. Drehmoment aufgrund der Abstützung am oberen Lager 23 wirkt, hat sich eine Anordnung der Rollen 24a, 24b in einem Winkel von 45° zur Senkrechten bzw. Horizontalen als optimal herausgestellt. Auch hier sind vorzugsweise mindestens zwei Paare von Rollen 24a, 24b über der Breite des Antriebsgehäuses 22 verteilt angeordnet.
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Im Gegensatz zum Stand der Technik wird nicht der Drehteller 14 innerhalb des Ablagekopfes 13 horizontal verfahren, sondern der gesamte Ablagekopf 13, was das Ausfahren der vollen Kanne 31, insbesondere einer überfüllten Kanne, deutlich erleichtert. Dadurch, dass der Ablagekopf 13 an einem Gestell 18 verfahrbar gelagert ist, das sich senkrecht zu nur einer Seite der Grundplatte 10 erstreckt, ergibt sich ein Kannenwechsler, der von drei Seiten und von etwa der halben Oberseite – wenn der Ablagekopf 13 verschoben wurde – vollständig zugänglich ist.
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Aufgrund der Verlagerung der Antriebskomponenten von einer Verschiebevorrichtung der Kannen zu einer in der Rückwand integrierten Lösung zum Verschieben des Ablagekopfes ergibt sich ein flach bauender Kannenwechsler, bei dem die Kanne fast ebenerdig in den Kannenwechsler einfahren kann und keine größeren Höhenunterschiede beim Ein- und Ausfahren überwinden muss. Damit kann auch ein minimaler Abstand vom oberen Kannenrand zum Ablageteller eingehalten werden. Alternativ kann aber auch der Kannenwechsel mit der Grundplatte leicht in den Hallenboden integriert werden, um die ca. 5 cm Höhenunterschied vom Hallenboden bis auf die Grundplatte zu eliminieren.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass der Ablagekopf mit einer höheren Geschwindigkeit verfahren werden kann, da dessen Masse geringer ist, als die Masse einer gefüllten Kanne. Infolge der kürzeren Wechselzeit von der Befüllung einer vollen zu einer leeren Kanne kann die Karde während der Wechselzeit mit einer höheren Geschwindigkeit gefahren werden als nach dem Stand der Technik, da das von der Karde produzierte Faserband in der Geschwindigkeit nicht wesentlich abgesenkt werden muss. Die Produktivität der Karde erhöht sich dadurch.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kannenwechsler
- 10
- Grundplatte
- 10a
- Rampe
- 11
- Kannenteller
- 12
- Kannenteller
- 13
- Ablagekopf
- 14
- Drehteller
- 15
- Abdeckung
- 16
- Führungsrolle
- 17
- Führungsrolle
- 18
- Gestell
- 19a, b
- Stütze
- 20a, b
- Stütze
- 21
- Verkleidung
- 22
- Antriebsgehäuse
- 23
- Lager
- 23a, b
- Rollen
- 24
- Lager
- 24a, b
- Rollen
- 25
- Führung
- 25a
- Schenkel
- 26
- Führung
- 30
- leere Kanne
- 31
- volle Kanne
- 32
- Einfahrrichtung
- 33
- Ausfahrrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1831946 [0006]
- DE 10116944 A1 [0007]
- DE 102014007585 A1 [0008]
- DE 4333730 A1 [0009]
