EP0336223B1

EP0336223B1 - Garnitur für eine Reinigungs- bzw. Öffnerwalze

Info

Publication number: EP0336223B1
Application number: EP89105148A
Authority: EP
Inventors: Paul Staeheli
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1988-04-07
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1993-04-21
Anticipated expiration: 2009-03-22
Also published as: EP0336223A3; DE58904102D1; US4897897A; DE3811682A1; JPH01321918A; EP0336223A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Garnitur für eine Reinigungs-bzw. Öffnerwalze bei der die Garnitur als mit Schlagelementen versehene Leiste ausgebildet ist und auf dieser befestigt ist.
Solche Reinigungs- bzw. Öffnerwalzen sind für sich bekannt und arbeiten im allgemeinen mit einem Rost zusammen, der sich über einen Teil des Umfanges der Walze erstreckt. Z.B. zeigt die DE-Gbm 81 24 640.4 eine Anordnung, bei der Abfallfasern von der Garnherstellung, die sich in einem senkrechten Schacht befinden, durch zwei am unteren Ende des Schachtes angeordnete gegenläufig rotierende Abzugswalzen einer Reinigungswalze zugeführt werden, die mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 14 m pro Sekunde umläuft. Am Umfang dieser als Schlagwalze ausgebildeten Reinigungswalze sind mehrere Leisten angeordnet, die mit sich radial erstreckenden Rundstiften bestückt sind. Die Schlagwalze ist von einem Gehäuse eng umschlossen, das teilweise durch den Rost gebildet ist. Die Fläche des Rostes nimmt ca. 40% der Umfangsfläche ein, d.h. erstreckt sich über einen Winkel von etwa 140°. Das Abfallmaterial wird mittels der Schlagwalze mehrfach über den Rost geführt und im Fasermaterial enthaltene Fremdkörper werden durch Fliehkraft durch den Rost ausgeschieden. Nach mehrfachem Umlauf wird das mittels der Schlagwalze vorgereinigte Fasermaterial durch einen Speiseschacht weitergeführt zu einer nachgeschalteten weiteren Reinigungsmaschine.
Weitere Reinigungs- bzw. Öffnungswalzen sind in den beiden UdSSR-Schriften SU 1234-460-A und SU 1148-912-A beschrieben.
Historisch betrachtet wurden früher an Öffnerwalzen Garnituren verwendet, die als Balken ausgebildet waren. Diese ergaben zwar eine gute Schlagwirkung und damit Öffnerwirkung, erzielten jedoch keine Kämmwirkung. Der Schlageffekt war ausserdem unter Umständen zu gross. Später wurden die Walzen mit Nadeln oder Rundstäben versehen, welche einen Durchmesser von 2 bis 3 mm aufwiesen, mit dem Vorteil, dass der Kämmeffekt vorhanden war, jedoch mit den Nachteilen, dass der Reinigungseffekt zurückging und dass an den Nadeln Fasern hängenblieben und Wickel bildeten. Auch sind Öffnerwalzen bekannt, die Zahnscheiben tragen, wobei die Zahnscheiben wendelförmig ausgebildet sind und die Zähne der Zahnscheiben schraubenlinienförmig auf der zylinderförmigen Walze angeordnet sind. Eine solche Anordnung ist in der DE-PS 35 04 615 gezeigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Garnitur für eine Reinigungs- bzw. Öffnerwalze vorzusehen, welche einerseits einen genügenden Reinigungseffekt und andererseits einen Kämmeffekt erzeugt, jedoch dennoch keine Wickelbildung hervorruft.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Schlagelemente als Zähne ausgebildet sind, wobei - in einer Vorderansicht gesehen - die von der Walze weggerichteten Zähne im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen, wobei die Einkerbungen zwischen den Zähnen nach hinten ansteigen und die Zahnrücken - in Draufsicht auf die der Walze abgewandte Seite der Zahnleiste gesehen - ebenfalls im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen, dessen Spitze sich an der Vorderseite der Zahnleiste befindet.
Es wurde nämlich festgestellt, dass der Grund für die unerwünschte Wickelbildung häufig darin zu finden ist, dass sich Fasern U-förmig um die Vorderkanten der Stäbe oder Zähne falten, wobei die stromabwärts gerichteten freien Enden der Fasern durch den durch die Umdrehung der Walze erzeugten Luftstrom nahe aneinander kommen und umeinander gewickelt werden. Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden jedoch die freien Enden von sich U-förmig um die Zähne faltenden Fasern aufgrund der zunehmenden Breite des Zahnrückens und aufgrund der besonderen Luftströmung zwischen den Zähnen und um die Kanten des Zahnrückens auseinandergehalten.
Besonders bevorzugte Ausbildungen und Abmessungen der Zähne sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß eine verbesserte Ausscheidung von Schmutzteilen zu erreichen ist, wenn die Zähne nicht abgerundet sind sondern Kanten aufweisen, die allerdings die Fasern nicht zerschneiden dürfen. Es scheint, als ob diese Kanten in der Lage sind, die durch die Schlagwirkung zerstörten Schmutzteile mit einem guten Wirkungsgrad von den Fasern wegzustreifen. Diese Feststellung ist besonders wichtig, weil auf diese Weise die Herstellungskosten für die Zahnleisten weitgehend gesenkt werden können, da es höchstens nötig ist, die Kanten zu entgraten, nicht jedoch abzurunden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; diese zeigt:

Fig. 1A, 1B und 1C: Querschnitte durch drei verschiedene Ausführungsformen einer leistenartigen Garnitur für eine Öffnungs- bzw. Reinigungswalze,
Fig. 2: eine Stirnansicht einer mit acht solchen leistenartigen Garnituren versehenen Reinigungswalze,
Fig. 3: eine Vorderansicht der leistenartigen Garnitur der Fig. 1B entsprechend den Pfeilen III-III, wobei der Darstellung halber nur ein Abschnitt der leistenartigen Garnitur gezeigt wird, und
Fig. 4: eine Draufsicht auf die leistenartige Garnitur gemäss Fig. 1B entsprechend den Pfeilen IV-IV in Fig. 3, wobei auch hier nur ein Abschnitt gezeigt ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht eine Reinigungs- bzw. Öffnungs walze 11 aus einer Trommel 12, die um eine Drehachse 13 antreibbar ist. An der Oberfläche der Trommel 12 sind in regelmässigen Abschnitten acht Zahnleisten 14 mittels Schrauben (in Fig. 2 nicht gezeigt) befestigt. Die jeweiligen Leisten 14 erstrecken sich entlang jeweiliger Mantellinien der Trommel 12, die sich parallel zur Drehachse 13 verlaufen.
Die Querschnittsform der Leisten 14 der Fig. 1 ist in einem grösseren Massstab in Fig. 1B gezeigt. Die Gestalt dieser Leiste lässt sich anhand von Fig. 1B und der Vorderansicht und Draufsicht der Fig. 3 bzw. 4 erkennen. Die Zähne 15 der Zahnleiste 14 haben Zahnspitzen 16, die abgeflacht sind. Die Stirnansicht jedes Zahns 15 hat im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks. Die zwischen benachbarten Zähnen gebildeten Einkerbungen 18 steigen in die Richtung nach hinten, welche in den Fig. 1,2, und 4 durch den Pfeil 21 gekennzeichnet ist. Dies bedeutet, dass die vorderen Enden 19 der Einkerbungen 18 näher an der Oberfläche der Trommel 12 angeordnet sind als die hinteren Enden 23 der Einkerbungen. Diese nach hinten ansteigenden Einkerbungen führen zu Zahnrücken 24, die in Draufsicht gesehen ebenfalls im wesentlichen die Form eines gleichschenkeligen Dreiecks aufweisen, dessen Spitze sich an der Vorderseite 25 der Zahnleiste befindet. Die Zahnleisten sind über Senkkopfschrauben an der Trommel 12 befestigbar, wobei die Schrauben sich durch entsprechende abgestufte Bohrungen 26 erstrecken, so dass die Köpfe in den breiteren Teil 27 der abgestuften Bohrung 26 zu liegen kommen und weder Fasern fangen noch die Luftströmung um die Öffnungswalze stören. Im Betrieb liegen die äusseren Enden der Senkköpfe der Schrauben mit der Oberfläche 28 des hinteren streifenförmigen Bereiches 29 der Zahnleisten bündig.
Wie insbesondere aus der Fig. 1 zuerkennen ist, fallen die Zahnrücken 24 von den Zahnspitzen 16 nach hinten ab. Bei den gezeigten Ausführungsformen liegt dieser Abfallwinkel α in bezug auf den nach hinten gerichteten Pfeil, der sich parallel jedoch entgegengesetzt zu der Umlaufrichtung 31 zeigt, bei 15°. Der Ansteigwinkel β der Einkerbungen liegt, ebenfalls in bezug auf die Richtung des Pfeils, bei 36°. Die Zähne sind im Abstand von 14,5 mm voneinander angeordnet und die Gesamthöhe der Leiste in der Vorderansicht nach Fig. 3, d.h. von den Zahnspitzen 16 bis zu der Unterseite 33 der Zahnleiste, beträgt 15 mm. Die Einkerbungen selbst sind im untersten Bereich halbkreisförmig mit einem Radius von 1,5 mm. Der tiefste Punkt 19 der Einkerbungen ist von der Unterseite 33 der Leiste etwa 3 mm beabstandet. Die abgeflachten Zahnspitzen 16 weisen eine Breite von 2 mm auf.
Die Fig. 4 zeigt eine Faser 35, die sich U-förmig um den Zahn 15' gefaltet hat. Wie ersichtlich, hält der Zahnrücken und die durch die besondere Formgebung der Zahnleiste erreichte Luftströmung die zwei freien Enden 36 und 37 der Faser 35 auseinander, sodass es zu keiner Wickelbildung kommen kann. Im Lauf des Betriebes kann sich die Faser 35 dann vom Zahn 15' lösen.
Die Ausführungen gemäß Fig. 1A, 1B und 1C weichen voneinander im Hinblick auf den Neigungswinkel γ der Vorderseiten 17 der Zähne 15 ab. Bei der Ausführung nach Fig. 1A beträgt dieser Winkel γ 0°, d.h. die Vorderseiten 17 der Zähne liegen in einer radialen Ebene durch die Drehachse 13. In der Ausführungsform gemäß Fig. 1B beträgt dieser Winkel γ +5°, d.h. die Zähne sind nach vorne geneigt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1c beträgt der Winkel γ -5°, d.h. die Zähne sind nach hinten geneigt.
Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1A eine optimale Reinigungswirkung erzielt wird, die Kämmwirkung kann als gut bezeichnet werden. Im Vergleich dazu weist die Ausführungsform gemäß Fig. 1B eine bessere Kämmwirkung, jedoch eine etwas schlechtere Reinigungswirkung auf. Die Ausführung gemäß Fig. 1C ist den Ausführungen gemäß Fig. 1A und 1B unterlegen, sowohl hinsichtlich dar Kämmwirkung als auch hinsichtlich der Reinigungswirkung.

Claims

Garnitur für eine Reinigungs- bzw. Öffnerwalze, bei der die Garnitur als mit Schlagelementen versehene Leiste (14) ausgebildet und auf dieser befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Schlagelemente als Zähne (15) ausgebildet sind, wobei - in einer Vorderansicht gesehen (siehe Figur 3) - die von der Walze weggerichteten Zähne (15) im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen, wobei die Einkerbungen (18) zwischen den Zähnen (15) nach hinten ansteigen und die Zahnrücken (24) - in Draufsicht auf die der Walze abgewandte Seite der Zahnleiste gesehen (siehe Figur 4) - ebenfalls im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen, dessen Spitze (16) sich an der Vorderseite der Zahnleiste (14) befindet.
Garnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zahnspitzen (16) abgeflacht sind und vorzugsweise eine Breite von etwa 2 mm aufweisen.
Garnitur nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zahnrücken (24) von den Zahnspitzen (16) nach hinten abfallen.
Garnitur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Abfallwinkel α der Zahnrücken (24) im Bereich zwischen 10 und 20° liegt und vorzugsweise etwa 15 ° beträgt.
Garnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Anstiegswinkel β der Einkerbungen zwischen 25 und 47° liegt und vorzugsweise etwa 36° beträgt.
Garnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand zwischen benachbarten Zähnen (15) im Bereich zwischen 18 und 11 mm liegt, und vorzugsweise etwa 14,5 mm beträgt.
Garnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zahnhöhe, gemessen an der Vorderseite der Zahnleiste von den Einkerbungen bis zu einer imaginären, die Zahnspitzen (16) verbindenden Linie im Bereich zwischen 9 und 15 mm liegt und vorzugsweise etwa 12 mm beträgt.
Garnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einkerbungen abgerundet und vorzugsweise jeder Einkerbungsgrund im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig ist mit einem Radius im Bereich von 1 mm bis 4 mm.
Garnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorderseiten (17) der Zähne (15) entweder in bezug auf die Drehachse (13) der Walze (12) radial stehen oder in bezug auf die Umlaufrichtung (31) der Walze (12) nach vorne, oder nach hinten geneigt sind.
Garnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorderseiten (17) der Zähne (15) mit der radialen Richtung durch die Drehachse (13) der Walze (12) einen Winkel je im Bereich von -10° bis +10° bilden.
Garnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Zahnleisten (14) mittels Schrauben an der Walze (12) befestigbar sind, wobei die Schrauben vorzugsweise einen streifenförmigen Bereich (29) der Zahnleiste hinter den Zähnen (15) durchdringen.
Garnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
nach der Montage an der Walze die untersten Punkte (19) der Täler einen Abstand von der Umfangsfläche der Walze im Bereich von etwa 3 mm aufweisen, wobei dieser Bereich gegebenenfalls durch Abstandsstücke einstellbar ist.
Garnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kanten der Zähne nicht abgerundet, jedoch auch nicht messerscharf ausgebildet sind.