EP0058781A1 - Abtragwalze für Faserballen - Google Patents

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EP0058781A1
EP0058781A1 EP81110768A EP81110768A EP0058781A1 EP 0058781 A1 EP0058781 A1 EP 0058781A1 EP 81110768 A EP81110768 A EP 81110768A EP 81110768 A EP81110768 A EP 81110768A EP 0058781 A1 EP0058781 A1 EP 0058781A1
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EP
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disks
shaft
shells
shell
disc
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Rolf Binder
David Egloff
Daniel Hanselmann
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Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G7/00—Breaking or opening fibre bales
    • D01G7/04—Breaking or opening fibre bales by means of toothed members
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G15/00—Carding machines or accessories; Card clothing; Burr-crushing or removing arrangements associated with carding or other preliminary-treatment machines
    • D01G15/84—Card clothing; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • D01G15/92—Attaching card clothing to carding elements

Definitions

  • the present invention relates to a removal roller for the mechanical opening and removal of fiber bales by loosening fiber flakes from the same by means of a rotatable shaft attached to it, circular toothed disks attached to it, which are provided with teeth over their outer circumference.
  • a bale grater has become known from the Swiss patent specification No. 376.403, according to which rotating sawtooth disks which advance between rust bars against fiber bales passed on them, tumbling, i.e. at an angle other than 90 degrees with respect to their axis of rotation.
  • the washers are located on a shaft and are pressed in between spacers by means of tension bolts.
  • each of the toothed disks comprises two half disks, which essentially have the shape of a half circular ring, that an approximately semicircular shell is provided for each half disk, that each half disk is cast into one shell each, and that the shells are self-contained to form a toothed disk, half-disks enclose the shaft in a ring shape, releasably attached to one another and firmly connected to the shaft by a press fit.
  • the roller according to the invention has the additional advantage that such vibrations can be easily eliminated or greatly reduced.
  • pouring the half disks into the shells also allows the selection of the most suitable material for each of these parts within wide limits. It is e.g. it is possible to keep the weight of the shells small by making them from a light material, and to manufacture the teeth and / or toothed washer from a material of great hardness in order to obtain a long life for them.
  • the removal roller 11 shown in FIG. 1 has a shaft 12, also shown in FIG. 2.
  • the latter is rotatably supported at its two ends in bearings 13, which in turn are mounted on carriers 14.
  • the shaft 12 is also driven by means not shown for rotation.
  • Each disc comprises two half discs 15 and 16 lying in one plane.
  • the half disc 15 is cast into a shell 17 and the half disc 16 is cast into a shell 18.
  • the two shells 17, 18 enclose the shaft 12 in a ring shape, but, like the half disks 15, 16, are separated from one another by slots 21.
  • the shells 17, 18 are detachably fastened to one another by screws 22, pressed firmly onto the shaft 12 and in this way firmly connected to the shaft 12 by a press fit.
  • Each of the shells 17, 18 comprises a jacket 27 (FIG. 2) which, apart from the minimal deviation caused by the slot 21, has the shape of a semicylinder and on the inside of which ribs 23 are attached.
  • the jacket 27 is provided with indentations 28.
  • the disks, each consisting of a half disk 15, 16, are arranged perpendicular to the shaft 12. You can, however, if desired, also by an angle. be inclined against the shaft 12, as shown by the disks 15a and 16a shown in broken lines. A large number of such pairs of half-disks 15, 16 and shells 17, 18 are present along the shaft 12. In the example shown, the shells 17, 18 abut one another.
  • FIG. 3 a single half disk 16 is shown for further illustration.
  • the half disks 15, 16 have essentially the shape of a half circular ring. They are provided with teeth 24 on their outer circumference. Each of the half disks 15, 16 is, apart from the removal caused by the slots 21, over a half circular ring which extends outward from its inner circumference to the imaginary half circle 25 (FIG.
  • the shaft 12 and thus also the disks comprising two half disks 15, 16 are set in rotation.
  • These flakes are continuously sucked off and conveyed for further processing.
  • the fiber bale can e.g. are constantly pushed back and forth along the grate bars 26, the rotation of the shaft 12 taking place in one or in the opposite direction of rotation, depending on the direction of displacement. If the disks are in an inclined position, as shown by the half disks 15a and 16a, then they wobble. Therefore, practically the entire area between two adjacent grate bars 26 is covered by each pane.
  • Hard teeth can be obtained, for example, by using steel half disks 15, 16, which are hardened at the location of the teeth 24.
  • an area of the half-disks 15, 16 adjacent to the latter which extends for example from the teeth to the imaginary semi-circle 25 (FIG. 3), or the entire half-disk, can be hardened.
  • the shells 17, 18, as is the case in the example shown are designed as non-solid elements. To reduce weight, they are made from aluminum in an advantageous embodiment.
  • the material from which the disks and shells are made can be selected largely independently of one another.
  • the disks can be made from steel and the shells from aluminum.
  • the half-disks 15, 16 are advantageously poured into the shells 17 and 18, respectively, by pressure or injection molding. If a particularly firm connection of the half disks to the shells is desired, then configurations designed for this purpose, such as bores or small elevations, are provided on the half disks. Such bores 29 are shown in FIG. 3, for example.
  • the shells 17, 18 are adapted to the spacing of adjacent grate bars 26, i.e. that their extension in the longitudinal direction of the shaft 12 is equal to the division of adjacent bars 26. Through the abutment of the shells against one another, an additional strength of the roller is obtained, so that a possible provision of spacers between mated shell pairs 17, 18 is not necessary.
  • the pairs of shells 17, 18 can, however, also have mutual distances from one another in the longitudinal direction of the shaft 12 (not shown).
  • FIG. 2 In the uppermost part of FIG. 2, a staggered arrangement of disks is shown with broken lines, in which the teeth of adjacent disks are staggered radially with respect to one another, which in this case is equal to a quarter of the distance between adjacent teeth 24 of a disk.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abtragwalze (11) zum Öffnen von Faserballen durch Loslösen von Faserflocken aus denselben mittels längs einer rotierbaren Welle (12) an dieser befestigter Zahnscheiben. Gemäß der Erfindung umfasst jede Zahnscheibe zwei Halbscheiben (15, 16), welche im wesentlichen die Form eines halben Kreisringes haben; ist für jede Halbscheibe eine ungefähr halbkreisringförmige Schale (17, 18) vorgesehen; ist jede Scheibe in je eine Schale eingegossen, und umschließen die Schalen von sich zu einer Scheibe zusammensetzenden Halbscheiben die Welle ringförmig, wobei sie lösbar aneinander befestigt und durch einen Preßsitz mit der Welle fest verbunden sind. Die erfindungsgemäße Abtragwalze gestattet, beim Vorliegen eines defekten Zahnes (24) die Halbscheibe mit dem defekten Zahn und die dazugehörige Schale einzeln zu ersetzen, ohne die Welle, ihre Befestigungselemente und die auf der Welle befestigten restlichen Scheiben, usw., abmontieren, zerlegen und nach dem Ersetzen der Scheibe mit dem beschädigten Zahn wieder einbauen zu müssen. Man erzielt somit beim Ersetzen der Zähne eine große Ersparnis an Arbeit und eine Verkürzung der dadurch bedingten Betriebsunterbrüche. Weitere Vorteile der erfindungsgemaßen Abtragwalze bestehen in einer beliebigen Einstellmöglichkeit der Staffelung der Zähne der Scheiben gegeneinander. Damit laßt sich das Auftreten unerwünschter Vibrationen der Walze vermeiden. Schließlich ermöglicht das Eingießen der Halbscheiben in die Schalen, innerhalb weiter Grenzen für jeden dieser Teile das geeignetste Material zu wählen. Beispielsweise können die Schalen aus einem leichten und die Scheiben aus einem sehr harten Material hergestellt sein.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abtragwalze zum mechanischen Oeffnen und Abtragen von Faserballen durch Losloesen von Faserflocken aus denselben mittels laengs einer rotierbaren Welle an dieser befestigter, kreisringfoermiger Zahnscheiben, welche ueber ihrem aeusseren Umfang mit Zaehnen versehen sind.
  • Durch die schweizerische Patentschrift Nr. 376.403 ist eine Ballenraspel bekanntgeworden, gemaess welcher rotierende Saegezahnscheiben, die zwischen Roststaeben gegen auf diesen vorbeigefuehrte Faserballen vorstossen, taumelnd, d.h. unter einem von 90 Grad verschiedenen Winkel in bezug auf ihre Rotationsachse, angeordnet sind. Die Scheiben befinden sich auf einer Welle und sind durch Zugbolzen zwischen Distanzstuecken eingepresst.
  • Es zeigt sich in der Praxis, dass die Faserballen von zum Verspinnen vorgesehenen Fasern, insbesondere solche mit Naturfasern, haeufig Fremdkoerper (z.B. Metallteile, Steine, usw.) enthalten. Die gegen diese Fremdkoerper stos.senden Zaehne der Zahnscheiben werden durch dieselben beschaedigt und dadurch, je nach den vorliegenden Umstaenden, mehr oder weniger rasch unbrauchbar, worauf die Scheibe mit dem beschaedigten Zahn ersetzt werden muss. Ein Nachteil der bekannten Ballenraspel besteht darin, dass zum Ersetzen einer sölchen Scheibe die die Scheiben tragende Welle samt den Scheiben,* Distanzstuecken und Zugbolzen abmontiert, zerlegt und nach dem Einfuegen der neuen Scheibe wieder zusammengebaut und eingesetzt werden muss. Das Ersetzen einer Scheibe bedingt somit eine grosse Arbeitsbelastung und einen relativ langen Betriebsunterbruch.
  • Ausserdem ist wegen der Verwendung von Zugbolzen, welche durch in den Saegezahnscheiben vorhandene Oeffnungen gestossen werden, die rotationsmaessige Einstellmoeglichkeit der Scheiben beschraenkt. Als Folge davon kann die Staffelung der Zaehne verschiedener Scheiben nicht beliebig gewaehlt werden.
  • Diese Nachteile sollen gemaess der vorliegenden Erfindung vermieden werden. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass jede der Zahnscheiben zwei Halbscheiben umfasst, welche im wesentlichen die Form eines halben Kreisringes haben, dass fuer jede Halbscheibe eine ungefaehr halbkreisringfoermige Schale vorgesehen ist, dass jede Halbscheibe in je eine Schale eingegossen ist, und dass die Schalen von sich zu einer Zahnscheibe zusammensetzenden Halbscheiben ringfoermig die Welle umschliessen, loesbar aneinander befestigt und mit der Welle durch einen Pressitz fest verbunden sind.
  • Gemaess der Erfindung ergibt sich somit der Vorteil, dass die Zahnscheiben rotationsmaessig in jede gewuenschte Position eingestellt werden koennen. Diesbezuegliche Einschraenkungen, welche beispielsweise durch die erwaehnten Zugbolzen oder durch die Benuetzung einer Keilnut verursacht sein koennen, sind vermieden.
  • Weil es sich gezeigt hat, dass unerwuenschte Vibrationen der Abtragwalze bei geeigneter, rotationsmaessiger Staffelung der Zaehne verschiedener Zahnscheiben vermieden oder wesentlich reduziert werden koennen, weist die erfindungsgemaesse Walze zusaetzlich den Vorteil auf, dass solche Vibrationen auf einfache Weise eliminiert oder stark reduziert werden koennen. Ausserdem erhaelt man die Moeglichkeit, die rotationsmaessige Staffelung der Zaehne fuer eine optimale Arbeitsweise der Abtragwalze in beiden Drehrichtungen derselben einstellen zu koennen.
  • Das Eingiessen der Halbscheiben in die Schalen erlaubt zudem, innerhalb weiter Grenzen das fuer jeden dieser Teile geeignetste Material zu waehlen. Es ist auf diese Weise z.B. moeglich, das Gewicht der Schalen klein zu halten, indem man diese aus einem leichten Material herstellt, und die Zaehne und/oder Zahnscheibe aus einem Material grosser Haerte herzustellen, um damit fuer diese eine lange Lebensdauer zu erhalten.
  • Im folgenden sei die Erfindung anhand eines Ausfuehrungsbeispiels und der Figuren der Zeichnung naeher erlaeutert. In der letzteren ist
    • Fig. 1 eine Seitenansicht der Abtragwalze,
    • Fig. 2 ein Querschnitt durch diese laengs der Linie II-II von Fig. 1 und
    • Fig. 3 eine-Seitenansicht einer Halbscheibe.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Abtragwalze 11 weist eine, auch in Fig. 2 gezeigte, Welle 12 auf. Die letztere ist an ihren beiden Enden in Lagern 13 rotierbar gelagert, welche ihrerseits auf Traegern 14 angebracht sind. Die Welle 12 wird ausserdem durch nicht gezeigte Mittel zur Rotation angetrieben.
  • Auf der Welle 12 sind Scheiben angebracht. Jede Scheibe umfasst zwei in einer Ebene liegende Halbscheiben 15 und 16. Die Halbscheibe 15 ist in eine Schale 17 und die Halbscheibe 16 in eine Schale 18 eingegossen. Die beiden Schalen 17,18 umschliessen die Welle 12 ringfoermig, sind jedoch, wie auch die Halbscheiben 15,16, durch Schlitze 21 voneinander getrennt. Die Schalen 17,18 sind durch Schrauben 22 loesbar aneinander befestigt, fest an die Welle 12 angepresst und auf diese Weise durch einen Pressitz mit der Welle 12 fest verbunden. Jede der Schalen 17,18 umfasst einen Mantel 27 (Fig. 2), der, abgesehen von der durch den Schlitz 21 bedingten minimalen Abweichung, die Form eines Halbzylinders hat und auf dessen Innenseite Rippen 23 angebracht sind. Am Ort der Schrauben 22 ist der Mantel 27 mit Einbuchtungen 28 versehen. Die aus je einer Halbscheibe 15,16 bestehenden Scheiben sind zur Welle 12 senkrecht angeordnet. Sie koennen aber, falls dies erwuenscht ist, auch um einen Winkel . gegen die Welle 12 geneigt sein, wie dies durch die gestrichelt gezeichneten Scheiben 15a und 16a gezeigt ist. Laengs der Welle 12 ist eine Vielzahl solcher Paare von Halbscheiben 15,16 und Schalen 17,18 vorhanden. Im gezeigten Beispiel liegen die Schalen 17,18 aneinander an.
  • In Fig. 3 ist zur weiteren Veranschaulichung noch eine einzelne Halbscheibe 16 gezeigt. Die Halbscheiben 15,16 haben im wesentlichen die Form eines halben Kreisringes. Sie sind an ihrem aeusseren Umfang mit Zaehnen 24 versehen. Jede der Halbscheiben 15,16 ist, abgesehen voh der durch die Schlitze 21 bedingten Wegnahme, ueber einen halben Kreisring, der sich von ihrem inneren Umfang nach aussen bis zum gedachten Halbkreis 25 (Fig.
  • 3) hin erstreckt, in die zugehoerige Schale eingegossen. In der Fig. 3 faellt der Halbkreis 25 mit der aeusseren Oberflaeche des Mantels 27 der Schale 17 bzw. 18 zusammen.
  • Im Betrieb der Abtragwalze 11 wird die Welle 12 und werden damit auch die je zwei Halbscheiben 15,16 umfassenden Scheiben in Rotation versetzt. Dabei werden durch die Zaehne 24 Faserflocken aus dem z.B. auf den Roststaeben 26 angepressten Faserballen herausgerissen. Diese Flocken werden laufend abgesaugt und zur weiteren Verarbeitung weiter befoerdert. Waehrend dieses Oeffnungsprozesses kann der Faserballen z.P. dauernd laengs der Roststaebe 26 hin- und hergeschoben werden, wobei je nach der Richtung des Verschiebens die Rotation der Welle 12 im einen oder im entgegengesetzten Drehsinn erfolgt. Falls sich die Scheiben, wie durch die Halbscheiben 15a und 16a gezeigt ist, in einer Schraeglage befinden, so fuehren sie eine taumelnde Bewegung aus. Daher wird durch jede Scheibe praktisch der gesamte Bereich zwischen zwei benachbarten Roststaeben 26 erfasst.
  • Wenn der Fall eintritt, dass durch einen im Faserballen vorhandenen Fremdkoerper ein Zahn 24 einer Halbscheibe 15,16 beschaedigt wurde, so wird vom entsprechenden Paar von Halbscheiben 15,16 mit den Schalen 17,18 durch Loesen der Schrauben 22 die den beschaedigten Zahn aufweisende Einheit Halbscheibe-Schale von der Welle 12 entfernt und an deren Stelle eine neue Einheit eingesetzt. Dies wird durchgefuehrt, ohne die Welle 12 demontieren und an den anderen sich auf der Welle 12 befindlichen Halbscheiben und Schalen etwas vorkehren zu'muessen. Auch bei der normalen Abnuetzung der Scheibenpaare 15,16 kann in gleicher Weise vorgegangen werden.
  • Die Moeglichkeit einer Beschaedigung der Zaehne 24 ist wesentlich kleiner, wenn diese aus hartem Material bestehen. Harte Zaehne koennen beispielsweise erhalten werden, indem man Halbscheiben 15,16 aus Stahl verwendet, welche am Ort der Zaehne 24 gehaertet sind. Gegebenenfalls kann zusaetzlich zu den gehaerteten Zaehnen 24 auch ein an die letzteren angrenzender, halbkreisringfoermiger Bereich der Halbscheiben 15,16, der sich beispielsweise von den Zaehnen bis zum gedachten Halbkreis 25 (Fig. 3) erstreckt, oder die gesamte Halbscheibe gehaertet sein.
  • Falls das Gesamtgewicht der Abtragwalze 11 klein gehalten werden soll, so werden die Schalen 17,18, wie dies im gezeigten Beispiel der Fall ist, als nicht massive Elemente ausgebildet. Zur Gewichtsverminderung sind sie in einer vorteilhaften Ausfuehrungsform aus Aluminium hergestellt.
  • Durch das Eingiessen der Halbscheiben 15,16 in die Schalen 17,18 ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass das Material, aus welchem die Scheiben und Schalen bestehen, weitgehend unabhaengig voneinander gewaehlt werden kann. Insbesondere koennen, wie bereits erwaehnt, die Scheiben aus Stahl und die Schalen aus Aluminium hergestellt sein.
  • Das Eingiessen der Halbscheiben 15,16 in die Schalen 17 bzw. 18 erfolgt vorteilhafterweise durch Druck- oder Spritzgiessen. Falls eine besonders feste Verbindung der Halbscheiben mit den Schalen angestrebt wird, so werden an den Halbscheiben diesem Zwecke dienende Ausgestaltungen, wie Bohrungen oder kleine Erhoehungen, vorgesehen. In Fig. 3 sind solche beispielsweise Bohrungen 29 gezeigt.
  • Es ist ersichtlich, dass die Schalen 17,18 den Abstaenden benachbarter Roststaebe 26 angepasst sind, d.h. dass deren Ausdehnung in der Laengsrichtung der Welle 12 gleich der Teilung benachbarter Staebe 26 ist. Durch das Anliegen der Schalen aneinander erhaelt man eine zusaetzliche Festigkeit der Walze, so dass ein eventuelles Vorsehen von Distanzstuecken zwischen zusammengefuegten Schalenpaaren 17,18 sich eruebrigt. Die Schalenpaare 17,18 koennen aber auch in der Laengsrichtung der Welle 12 gegenseitige Abstaende voneinander aufweisen (nicht gezeigt).
  • Im obersten Teil der Fig. 2 ist mit gestrichelten Linien eine Staffelung von Scheiben gezeigt, bei welcher die Zaehne benachbarter Scheiben um einen Betrag gegeneinander radial gestaffelt sind, der in diesem Fall gleich einem Viertel des Abstandes benachbarter Zaehne 24 einer Scheibe ist.

Claims (10)

1. Abtragwalze zum mechanischen Oeffnen von Faserballen durch Losloesen von Faserflocken aus denselben mittels laengs einer rotierbaren Welle an dieser befestigter, kreisringfoermiger Zahnscheiben, welche ueber ihrem aeusseren Umfang mit Zaehnen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Zahnscheiben zwei Halbscheiben (15,16) umfasst, welche im wesentlichen die Form eines halben Kreisringes haben, dass fuer jede Halbscheibe (15,16) eine ungefaehr halbkreisringfoermige Schale (17,18) vorgesehen ist, dass jede Halbscheibe (15,16) in je eine Schale (17,18) eingegossen ist, und dass die Schalen (17,18) von sich zu einer Zahnscheibe zusammensetzenden Halbscheiben (15,16) ringfoermig die Welle (12) umschliessen, loesbar aneinander befestigt und mit der Welle (12) durch einen Pressitz fest verbunden sind.
2. Abtragwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Zaehne (24) der Halbscheiben (15,16) und gegebenenfalls ein an die Zaehne (24) angrenzender, ungefaehr halbkreisringfoermiger Bereich der Halbscheiben (15,16) aus hartem Material, vorzugsweise gehaertetem Stahl, bestehen.
3. Abtragwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (17,18) aus einem relativ leichten Material, beispielsweise aus Aluminium, bestehen.
4. Abtragwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Schalen (17,18) einen Mantel (27), der die Form eines ungefaehr halben Kreiszylinders hat und auf dessen Innenflaeche Rippen (23) angebracht sind, umfasst.
5. Abtragwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (17,18) aneinanderliegend laengs der Welle angeordnet sind, und dass ihre Stirnseiten in zur Welle (12) senkrechten Ebenen liegen.
6. Abtragwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die je zwei Halbscheiben (15,16) umfassenden Zahnscheiben in einer bezueglich der Welle schraegen Ebene liegen.
7. Abtragwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (17,18) von sich zu einer Zahnscheibe zusammensetzenden Halbscheiben (15,16) mittels einer Schraubenverbindung aneinander befestigt sind.
8. Abtragwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Halbscheibe (15,16) ueber einen ungefaehr halbkreisringfoermigen Bereich, der sich von deren inneren Umfang nach aussen ueber einen Teil der Halbscheibe (15,16) erstreckt, in die zugehoerige Schale (17,18) eingegossen ist.
9. Abtragwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in je eine Schale (17,18) eingegossenen Halbscheiben (15,16) mit dieser mittels Druck- oder Spritzgiessens zusammengebaut sind.
10. Abtragwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Halbscheiben (15,16) mit Ausgestaltungen, wie z.B. Bohrungen und/oder Erhoehungen, versehen ist, welche der Verstaerkung der Verankerung der Schale (17,18) mit der in diese eingegossenen Halbscheibe (15,16), dienen.
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