EP1866468B2 - Roststab - Google Patents
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- EP1866468B2 EP1866468B2 EP06721895A EP06721895A EP1866468B2 EP 1866468 B2 EP1866468 B2 EP 1866468B2 EP 06721895 A EP06721895 A EP 06721895A EP 06721895 A EP06721895 A EP 06721895A EP 1866468 B2 EP1866468 B2 EP 1866468B2
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- plane
- grate bar
- free surface
- angle
- grate
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G9/00—Opening or cleaning fibres, e.g. scutching cotton
- D01G9/14—Details of machines or apparatus
- D01G9/20—Framework; Casings; Coverings; Grids
Definitions
- the present invention relates to a grate bar for a cleaning device of a spinning preparation machine, in particular for a cleaning machine or card, with a free surface, which is an ⁇ ffnerwalze the spinning preparation machine undeliverable and with a Anstell Structure, which, based on the direction of rotation of the ⁇ ffnerwalze upstream the free surface adjoining limiting straight line, wherein one of the boundary line outgoing first half-plane, which is tangent to the free surface and one of the boundary straight outgoing half-plane, which touches the Anstell Structure, include a cutting edge.
- the axis of the at least one grate bar is adjustable at a distance from the opening roller. This results in a further variation possibility.
- the grate bars 10 have a cutting edge 19 at their end facing the direction of rotation DR.
- the grate bars 10 are each pivotally mounted about an axis 9. The possible pivoting movement is indicated by a curved double arrow.
- a position of the grate bars 10 is indicated, which causes a relatively small outlet AG.
- a position is indicated in which the departure AG is substantially increased.
- the respective cutting edge 19 of the grate bar 10 attacks extremely aggressively on the fiber flakes FF guided past. This results in a considerable damage to the cleaned fiber material FM ger .
- FIG. 3 shows a grate bar 10 according to the prior art in perspective view in a Cartesian xyz coordinate system.
- the grate bar 10 has an open space 11, which is arranged completely in a plane parallel to the xy plane.
- the free surface 11 is thus formed two-dimensionally and is bounded at its upstream end by a boundary line 13.
- the boundary line 20 between the free surface 11 and 12 Anstell St. is included.
- the boundary line 20 and the subsequent sections of the first half-plane 14 and the second half-plane 15 form the physically formed cutting edge 19 of the grate bar 10. From the first half-plane 14 and the second half-plane 15 is the Kant angle ⁇ , which is also the edge angle ⁇ of the cutting edge 19 is included.
- FIG. 4 shows an embodiment of a non-inventive grate bar 10 in cross section in the yz plane.
- a first planar section 11a which adjoins the boundary straight line 13, extends within the first half plane 14.
- the second planar section 11b is inclined relative to the first half plane 14 by the angle ⁇ in the direction of the second half plane 15.
- an edge 16 is shown, which has a rounding.
- FIG. 5 shows a grate bar 10 according to the invention, which is also shown in cross section, ie in the yz plane.
- the relief surface 11 is divided into a first planar portion 11a, a second planar portion 11b, and a third planar portion 11c.
- the first planar section 11a is as in the example of FIG. 4 arranged in the first half-plane 14.
- the second planar portion 11b is inclined relative to the first half plane 14 by the angle ⁇ .
- the third planar section 11 c is inclined relative to the first half plane 14 by the angle ⁇ .
- FIG. 7 shows an embodiment of a non-inventive grate bar 10 in cross section.
- outgoing flat portion 11a closes at the junction 17 without forming an edge, a convex curved portion 11d.
- FIG. 8 shows the basis of the FIG. 5 described grate bar 10 and its relative arrangement with respect.
- the beating circle 7 is simplified as a straight line.
- the angle ⁇ also called free angle, from a running through the boundary line 13 tangential plane of the opening roller 2 to the first half plane 14 has a negative value, since the imaginary tangent plane 18 would have to be rotated in the clockwise direction to convert them into the first tangent plane 14 ,
- the grate bar 10 causes a very low fiber damage, but due to the downward slope of the third planar portion 11c still a relatively high amount of dirt material can be excreted.
- FIG. 9 is the grate bar 10 from the FIG. 8 pivoted counterclockwise.
- the angle ⁇ itself assumes a positive value.
- the fiber damaging effect of the grate bar 10 is compared to that in the FIG. 8 described situation increases. However, it is not higher than would be the case if a known from the prior art triangular grate bar in the same position would be arranged. Compared to the conventional grate bar but a higher elimination is ensured.
- inventive grate bars can be combined in a cleaning device.
- a combination of one or more inventive grate bars with conventional grate elements such as slotted sheets, perforated plates, triangular bars, angle bars or knives is possible. It may further be provided that the grate bars of a cleaning device individually, in groups or in their entirety are adjustable.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
- Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roststab für eine Reinigungsvorrichtung einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere für eine Putzereimaschine oder Karde, mit einer Freifläche, welche einer Öffnerwalze der Spinnereivorbereitungsmaschine zustellbar ist und mit einer Anstellfläche, welche sich an eine, bezogen auf die Drehrichtung der Öffnerwalze, stromaufwärts die Freifläche begrenzende Begrenzungsgerade anschliesst, wobei eine von der Begrenzungsgeraden ausgehende erste Halbebene, welche die Freifläche tangiert und eine von der Begrenzungsgeraden ausgehende Halbebene, welche die Anstellfläche tangiert, eine Schneidkante beinhalten.
- Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Reinigungsvorrichtung für eine Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere für eine Putzereimaschine oder Karde, mit einer Öffnerwalze.
- In der Kurzstapelspinnerei, insbesondere wenn Naturfasern wie etwa Baumwolle oder Mischungen, welche Naturfasern enthalten, versponnen werden, ist es erforderlich, das Fasermaterial, bevor es einer Spinnereimaschine zugeführt wird, zu reinigen. So enthält z. B. Rohbaumwolle typischerweise zwischen 3% und 8% Verunreinigungen wie Sand, Staub, Schalen und sonstige Fremdteile. Diese Verunreinigungen sollen möglichst vollständig entfernt werden, wobei möglichst wenige Gutfasern aus der Rohbaumwolle ausgeschieden und die verbleibenden Fasern möglichst wenig durch den Reinigungsvorgang geschädigt werden sollen. Grundsätzlich gilt allerdings, dass je höher der Reinigungsgrad ist, sowohl der Gutfaserverlust als auch die Faserbeeinträchtigung ansteigt.
- Üblicherweise wird die Rohbaumwolle in gepressten Ballen zur Spinnerei geliefert. Der unerwünschte Schmutz ist dabei fest in die Rohbaumwolle eingebettet. Um diesen nun zu entfernen, ist es erforderlich, die Rohbaumwolle in immer feinere Flocken und weiter bis in Einzelfasern aufzulösen, da nur so die Bindung von den Verunreinigungen an das Fasermaterial hinreichend vermindert werden kann.
- In den heute üblichen Spinnereivorbereitungslinien ist eine Vielzahl von nacheinander angeordneten Reinigungsvorrichtungen vorgesehen. Reinigungsvorrichtungen der hier beschriebenen Art weisen umlaufende oder rotierende Öffneraggregate auf. Umlaufende Öffneraggregate umfassen beispielsweise Nadellattentücher. Zu den rotierenden Öffneraggregaten werden hingegen beispielsweise Stiftwalzen, Nasentrommeln, Nasenscheidenwalzen, Kardierwalzen, Schlagflügel, Nadelleistenflügel und Nadelleistenwalzen gezählt. Im Folgenden werden die genannten Öffneraggregate einheitlich als Öffnerwalze bezeichnet.
- Das Öffnen, auch Auflösen genannt, des an einer Öffnerwalze entlang transportierten Fasermaterials wird durch ein mechanisches Einwirken der angetriebenen Öffnerwalze auf das Fasermaterial bewirkt. Durch dieses mechanische Einwirken werden zugleich Verschmutzungen von dem Fasermaterial gelöst.
- Das geöffnete bzw. aufgelöste Fasermaterial wird samt den darin nunmehr lose enthaltenen Verschmutzungen an einem schalenartig an der Öffnerwalze angeordneten Rost vorbei geführt. Ein Teil dieses Fasermaterials wird dabei, beispielsweise durch Schwerkraft, Zentrifugalkraft oder durch eine Luftströmung, durch den Rost hindurch nach aussen abgeführt. Im Verhältnis zum zugeführten, ungereinigten Fasermaterial beinhaltet dieser durch den Rost abgeführte Teil des Fasermaterials, der auch Abgang genannt wird, einen grossen Anteil von Verschmutzungen. Hierdurch wird letztlich das nicht durch den Rost geführte Fasermaterial gereinigt. Allerdings beinhaltet der Abgang auch, was zwar unerwünscht, aber unvermeidbar ist, einen gewissen Anteil von Fasermaterial.
- Roste sind Segmente, welche typischerweise ein Viertel bis drei Viertel der Öffnerwalze umschliessen. Auch ist es möglich, einer Öffnerwalze mehrere Roste zuzuordnen. Roste bestehen aus mehreren einzelnen, letztlich eine Schale bildenden, kantigen Rostelementen. Neben Schlitzblechen, Lochblechen, Winkelstäben und Messern, werden heute vor allem Roststäbe mit einem dreieckigen Querschnitt als Rostelemente eingesetzt.
- Die Reinigungswirkung der Reinigungsvorrichtung hängt insbesondere von dem Anteil des Abgangs vom gesamten zugeführten Fasermaterial ab. Dabei kann der Abgang durch eine Veränderung der geometrischen Anordnung der Roststäbe eingestellt werden. So verfügen gängige Reinigungsvorrichtungen über eine Aktorik, um sowohl die Distanz der Roststäbe zur Öffnerwalze als auch den Anstellwinkel der einzelnen Roststäbe zu verändern. Auch ist es bekannt, den Abgang zu erhöhen, indem die Spaltweite zwischen den Stäben vergrössert wird. Allerdings ist hierzu eine äusserst aufwendige Aktorik erforderlich, so dass sich diese Methode zur Erhöhung des Abgangs in der Praxis nur bedingt eignet.
- Reinigungsvorrichtungen, welche eine Öffnerwalze und Roststäbe umfassen, können als eigenständige Reinigungsmaschinen, beispielsweise als Grobreiniger oder Feinreiniger, ausgebildet oder Teil einer Spinnereivorbereitungsmaschine, wie beispielsweise einer Mischmaschine oder einer Karde, welche primär anderen Zwecken dient, sein. So kann etwa eine derartige Reinigungsvorrichtung im Füllschacht oder in der Vorreisserzone einer Karde angeordnet sein. Im letzteren Fall wird beispielsweise der Vorreisser (Briseur) der Karde als Öffnerwalze im Sinne dieser Anmeldung verwendet.
- Aus der
EP 0 381 859 ist eine Spinnereivorbereitungsmaschine, nämlich ein Grobreiniger, mit einer Reinigungsvorrichtung der hier interessierenden Art bekannt. Die offenbarte Reinigungsvorrichtung umfasst eine mit Schlagstiften besetzte Auflösewalze zum Auflösen des zugeführten Fasermaterials in Flocken sowie eine Vielzahl von Roststäben, welche in Gruppen am Umfang der Auflösewalze angeordnet sind. - Ein in der
EP 0 381 859 gezeigter Roststab weist eine Freifläche, welche der Umfangsfläche der Auflösewalze gegenüberliegend angeordnet ist, sowie eine entgegen der Zuführrichtung des Fasermaterial weisende Anstellfläche auf. Freifläche und Anstellfläche sind jeweils eben, also zweidimensional, ausgebildet. Weiterhin weisen sie eine gemeinsame Übergangslinie auf, welche in einer Begrenzungsgerade verläuft. - Eine von der Begrenzungsgeraden ausgehende erste Halbebene, welche die Freifläche tangiert, und eine von der Begrenzungsgeraden ausgehende zweite Halbebene, welche die Anstellfläche tangiert, bilden im mathematischen Sinn, nämlich im Sinn der räumlichen Geometrie (Stereometrie), eine Kante, welche sich bezogen auf die Längsrichtung des Roststabes nach beiden Seiten in das Unendliche erstreckt. Derjenige Teil dieser mathematisch definierten Kante, welcher sich entlang der Begrenzungslinie zwischen Freifläche und Anstellfläche erstreckt, definiert eine Schneidkante im körperlichen Sinne. Die erste Halbebene und die zweite Halbebene beinhalten also die körperliche (reale) Schneidkante
- An der Schneidkante erfolgt die eigentliche Trennung zwischen dem gereinigten Fasermaterial und dem Abgang, welcher einen Grossteil der Verunreinigungen enthält. Der Roststab weist weiterhin eine eben ausgebildete dritte Fläche auf. Offenbart ist also ein sogenannter Dreikantroststab.
- Die Roststäbe können durch eine Aktorik in ihrem Abstand gegenüber der Auflösewalze sowie in ihrem Angriffswinkel, auch Anstellwinkel genannt, verändert werden. Soll z. B. der Anteil des Abgangs bezogen auf das gesamte zugeführte Fasermaterial erhöht werden, so können die Roststäbe näher an die Auflösewalze herangeführt und/oder steiler angestellt werden. In beiden Fällen kann der Abgang und somit die Reinigungswirkung effektiv erhöht werden. Die Einstellung der genannten Parameter erfolgt dabei so, dass sich ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Reinigungswirkung und Verlust von an sich für die weitere Verarbeitung geeignetem Fasermaterial einstellt. Eingestellt wird also nicht der maximale sondern der optimale Abgang.
- Bei der gezeigten Vorrichtung ist es jedoch nachteilig, dass insbesondere wenn um den optimalen Abgang zu erreichen die Roststäbe steil angestellt und/oder nahe an die Öffnerwalze herangeschoben sind, mit der Faserreinigung eine starke Schädigung des gereinigten und zur weiteren Verarbeitung vorgesehenen Fasermaterials erfolgt. Unter einer Faserschädigung wird beispielsweise ein Abknicken, ein Anreissen oder ein Abreissen einer Faser verstanden. Derartige Faserschädigungen sind unerwünscht, da sie nachteilig für die Qualität des in einer Spinnerei produzierten Endproduktes sind.
- Das Bedürfnis nach einer verbesserten Reinigungswirkung ohne Erhöhung der Faserschädigung ist in den letzten Jahrzehnten stetig gestiegen, da sich im selben Zeitraum der durchschnittliche Verschmutzungsgrad der an die Spinnereien gelieferten Rohbaumwolle erhöht hat. Die Problematik wird weiterhin dadurch verschärft, dass die durchschnittliche Grösse der Schmutzteilchen in den letzten Jahrzehnten abgenommen hat, weswegen diese stärker im Fasermaterial eingebunden sind.
- Aus diesem Grund hat sich auch der optimale Abgang in vielen Fällen erhöht, wobei dieser mit den bisherigen Einstellmöglichkeiten der Reinigungsvorrichtungen nicht immer erreicht werden kann.
- Eine Verstellung der Spaltweite zwischen den Roststäben ist bei der aus der
EP 0 381 859 nicht vorgesehen. Zwar könnte durch eine derartige Verstellmöglichkeit der Anteil des Abgangs auf verhältnismässig faserschonende Weise erhöht werden, jedoch ist eine Nachrüstung einer solchen Verstellmöglichkeit bei offenbarten Vorrichtung mit einem vertretbaren konstruktiven Aufwand nicht möglich. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, einen Roststab und eine Reinigungsvorrichtung vorzuschlagen, welche eine verbesserte Reinigungswirkung bei gleicher Faserschädigung bzw. eine geringere Faserschädigung bei gleichbleibender Reinigungswirkung ermöglicht. Dabei soll die Spaltweite zwischen den Roststäben gleich bleiben.
- Die Aufgabe wird gelöst durch einen Roststab und eine Reinigungsvorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentsprüche.
- Ein erfindungsgemässer Roststab weist eine Freifläche auf, welche dreidimensional ausgebildet ist. Er unterscheidet sich von den aus dem Stand der Technik bekannten Dreikantroststäben dadurch, dass die Freifläche nicht mehr in einer zweidimensionalen Ebene angeordnet ist. Durch die dreidimensionale Gestaltung der Freifläche kann eine ähnliche Wirkung erzielt werden, als ob der Abstand der Roststäbe erhöht wäre. Eine tatsächliche Erhöhung des Abstandes der Roststäbe ist damit zur Verbesserung des Abgangverhaltens nicht mehr notwendig.
- Damit kann bei einer ansonsten unveränderten Geometrie der Reinigungsvorrichtung ein erhöhter Anteil des zugeführten Fasermaterials zwischen den Roststäben ausgeschieden werden, ohne dass die Schneidkante in eine Lage gebracht werden müsste, welche eine erhöhte Faserschädigung bewirken würde. Es ist nämlich weder erforderlich, die Roststäbe näher an die Öffnerwalze heranzubringen noch den Roststab so zu verschwenken, dass die Schneidkante aggressiver auf das Fasermaterial wirken würde. Insgesamt kann so eine verbesserte Reinigungswirkung bei unveränderter Faserschädigung bzw. eine geringere Faserschädigung bei unveränderter Reinigungswirkung erzielt werden.
- Ein erfindungsgemässer Roststab kann bei der Herstellung einer beliebigen Spinnereivorbereitungsmaschine mit einer entsprechenden Reinigungsvorrichtung verbaut werden. Ebenso ist es möglich, erfindungsgemässe Roststäbe bei vorhandenen Spinnereivorbereitungsmaschinen nachzurüsten. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die erfindungsgemässen Roststäben mit Befestigungsabschnitten zu versehen, welche mit den an der Spinnereivorbereitungsmaschine bestehenden Befestigungsabschnitten korrespondieren. Üblicherweise werden derartige Befestigungsabschnitte an den Stirnseiten vorgesehen.
- Die Freifläche ist auf der der zweiten Halbebene zugewandten Seite der ersten Halbebene ausgebildet. Sämtliche Abschnitte der Freifläche liegen also entweder in der die Schneidkante definierenden ersten Halbebene oder auf der zum Zentrum des Querschnittes des Roststabes weisenden Seite dieser Halbebene, wobei wenigstens ein Abschnitt der Freifläche aus der ersten Halbebene herausragt.
Hierdurch kann dieselbe Wirkung erzielt werden, als ob man den Abstand benachbarter Roststäbe stark erhöhen würde, dies allerdings bei einem erheblich geringeren konstruktiven Aufwand. - Die Freifläche weist im Anschluss an die Begrenzungsgerade einen ersten Ebenenabschnitt auf, der in der ersten Halbebene liegt. Hierdurch ergibt sich eine hohe Stabilität der Schneidkante.
- Die Freifläche weist im Anschluss an den ersten ebenen Abschnitt einen zweiten ebenen Abschnitt auf, der gegenüber der ersten Halbebene in Richtung der zweiten Halbebene um einen Winkel α geneigt ist.
- Die Freifläche umfasst im Anschluss an den zweiten ebenen Abschnitt einen dritten ebenen Abschnitt, der gegenüber der ersten Halbebene in Richtung der zweiten Halbebene um einen Winkel β geneigt ist. Hierdurch kann eine verbesserte Führung bzw. ein leichteres Gleiten des auszuscheidenden Fasermaterials bewirkt werden.
- Dabei kann der erste ebene Abschnitt 15%-50%, vorzugsweise 25%-40%, und der zweite ebene Abschnitt 15%-50%, vorzugsweise 25%-40%, der Gesamtfläche der Freifläche umfassen. Vorzugsweise kann der Winkel α einen Wert zwischen 3° und 10° sowie der Winkel β einen Wert zwischen 15° und 50° aufweisen. Die Freifläche kann ausschliesslich aus den drei genannten ebenen Abschnitten bestehen. Alternativ können sich an den dritten ebenen Abschnitt weitere Abschnitte anschliessen.
- Bevorzugt weist mindestens eine durch zwei der besagten ebenen Abschnitte gebildete Kante eine Abrundung oder eine Fase auf. Auch hierdurch wird eine verbesserte Führung des auszuscheidenden Materials gewährleistet.
- Die Anstellfläche ist vorzugsweise als Ebene ausgebildet. Eine ebene Anstellfläche wirkt insbesondere einer möglichen Verstopfung der Roststabanordnung entgegen.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform schliessen die ersten Halbebene und die zweite Halbebene einen Kantwinkel γ mit einem Wert zwischen 30° und 80°, vorzugsweise zwischen 45° und 65°, ein. Hierdurch kann eine gute mechanische Stabilität des Roststabes erzielt werden.
- Vorzugsweise ist der Roststab als strangextrudierter Profilstab ausgebildet. Ein derartiger Profilstab kann einfach und kostengünstig hergestellt werden.
- Der Roststab kann dabei ein Hohlprofil aufweisen. Hierdurch kann das Gesamtgewicht des Roststabes geringgehalten werden.
- Bei einer erfindungsgemässen Reinigungsvorrichtung ist der Öffnerwalze mindestens ein erfindungsgemässer Roststab zugeordnet, wodurch die erfindungsgemässen Vorteile erreicht werden.
- Vorteilhafterweise ist der mindestens ein Roststab um eine Achse, welche parallel zur Drehachse der Öffnerwalze verläuft, schwenkbar gelagert. So kann der Anteil des ausgeschiednen Materials in einfacher Weise eingestellt werden.
- Besonders bevorzugt ist der Roststab so schwenkbar, dass der Winkel δ von einer durch die Begrenzungsgerade verlaufenden Tangentialebene der Öffnerwalze zu der ersten Halbebene negative Werte aufweisen kann. Der Winkel δ weist dann negative Werte auf, wenn die Tangentialebene durch eine Drehung im Uhrzeigersinn in die erste Halbebene gedreht werden muss. Wenn der Winkel δ auf negative Werte eingestellt ist, so ist die faserschädigende Wirkung der Schneidkante wesentlich verringert.
- Bevorzugt ist der Roststab so schwenkbar gelagert, dass der Winkel δ mindestens in einem Bereich von -5° bis +30°, vorzugsweise von -15° bis +45°, einstellbar ist. Hierdurch kann die Materialausscheidung in einem weiten Bereich beeinflusst werden.
- Bevorzugt ist die Achse des mindestens einen Roststabes im Abstand zur Öffnerwalze verstellbar. Hierdurch ergibt sich eine weitere Variationsmöglichkeit.
- Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
- Figur 1
- einen schematischen Querschnitt einer Spinnereivorbereitungsmaschine mit einer Reinigungsvorrichtung;
- Figur 2
- eine Teilansicht der Reinigungsvorrichtung;
- Figur 3
- eine perspektivische Darstellung eines Roststabes gemäss dem Stand der Technik;
- Figuren 4 bis 7
- jeweils ein Ausführungsbeispiel eines Roststabes im Querschnitt;
- Figur 8
- eine Teilansicht einer erfindungsgemässen Reinigungsvorrichtung mit einem negativen Freiwinkel des Roststabes;
- Figur 9
- eine Teilansicht einer erfindungsgemässen Reinigungsvorrichtung, wobei der Freiwinkel des Roststabes einen positiven Wert aufweist.
-
Figur 1 zeigt einen Grobreiniger 1 als Beispiel für eine Spinnereivorbereitungsmaschine mit einer Reinigungsvorrichtung. Sie besitzt eine angetriebene Öffnerwalze 2, welche in Drehrichtung DR um die Drehachse 8 rotiert, und ist in üblicher Weise mit Schlagstiften 6 besetzt. Die äusseren Enden der Schlagstifte 6 bewegen sich auf dem Schlagkreis 7. Der Grobreiniger 1 weist einen Einlass 4 zur Zufuhr von zu reinigendem Fasermaterial FMzu sowie einen Auslass 5 für das gereinigte Fasermaterial FMger auf. Das zugeführte Fasermaterial FMzu liegt in Form von Faserflocken FF vor, welche durch einen Förderluftstrom transportiert werden. Dabei wird der Förderluftstrom an der Öffnerwalze 2 herumgeführt. Durch die mechanische Einwirkung der Schlagstifte 6 auf die Faserflocken FF werden diese kontinuierlich verfeinert. Dabei wird Schmutzmaterial aus den Faserflocken FF herausgelöst. Ein grosser Teil dieses Schmutzmaterials gelangt mit einem Teil der Faserflocken FF als Abgang AG durch die Zwischenräume zwischen den Roststäben 10 hindurch in eine Auffangmulde 3. -
Figur 2 zeigt eine vergrösserte Darstellung von drei Roststäben 10, welche der Öffnerwalze 2 zugeordnet sind. Die Faserflocken FF werden von der Öffnerwalze 2 geöffnet und an ihrem Umfang mitgeführt. Verschmutzungen und ein Teil der Faserflocken FF werden jedoch zwischen benachbarten Roststäben 10 hindurch nach aussen als Abgang AG ausgeschieden. Die Trennung des Abgangs AG von den weiter transportierten Faserflocken FF erfolgt am Übergang der Freifläche 11 zur Anstellfläche 12. Die hier dargestellten Roststäbe 10 weisen einen dreieckigen Querschnitt auf und entstammen dem Stand der Technik. Derartige Roststäbe 10 werden jedoch nicht nur wie im hier beschriebenen Beispiel in Grobreinigern eingesetzt, sondern auch in weiteren Reinigungsvorrichtungen an anderen Spinnereivorbereitungsmaschinen. - Die Roststäbe 10 weisen an ihrem der Drehrichtung DR entgegengerichteten Ende eine Schneidkante 19 auf. Dabei sind die Roststäbe 10 jeweils um eine Achse 9 schwenkbar gelagert. Die mögliche Schwenkbewegung ist durch einen gekrümmten Doppelpfeil angedeutet. Mittels durchgezogener Linie ist eine Position der Roststäbe 10 angedeutet, welche einen verhältnismässig geringen Abgang AG bewirkt. Mittels der strichpunktierten Linie ist hingegen eine Position angedeutet, in der der Abgang AG wesentlich erhöht ist. Allerdings greift im letzteren Fall die jeweilige Schneidkante 19 des Roststabes 10 äusserst aggressiv an den vorbeigeführten Faserflocken FF an. Hierdurch kommt es zu einer beachtlichen Schädigung des gereinigten Fasermaterials FMger.
- Eine weitere Einstellmöglichkeit der Roststäbe 10 und der Schneidkanten 19 ist mittels des geradlinigen Doppelpfeils angedeutet. So kann der Abstand der Schwenkachse 9 zur Öffnerwalze 2 variiert werden. Auch hierdurch kann die Menge der Schmutzausscheidung beeinflusst werden. Zur Verschwenkung bzw. zur Verschiebung der Roststäbe 10 und damit der jeweiligen Schneidkante 19 ist eine verhältnismässig komplizierte und nicht dargestellte Aktorik erforderlich.
-
Figur 3 zeigt einen Roststab 10 gemäss dem Stand der Technik in perspektivischer Darstellung in einem kartesischen x-y-z-Koordinatensystem. Der Roststab 10 weist eine Freifläche 11 auf, welche vollständig in einer zur x-y-Ebene parallelen Ebene angeordnet ist. Die Freifläche 11 ist also zweidimensional ausgebildet und wird an ihrem stromaufwärtigen Ende durch eine Begrenzungsgerade 13 begrenzt. - Weiterhin weist der Roststab 10 eine Anstellfläche 12 auf, welche sich an die Begrenzungsgerade 13 der Freifläche 11 anschliesst. Die von der Begrenzungsgeraden 13 ausgehende Halbebene 14, welche die Freifläche 11 tangiert sowie die zweite Halbebene 15, welche ebenfalls von der Begrenzungsgeraden 13 ausgeht, jedoch die Anstellfläche 12 tangiert, bilden gemeinsam eine Kante im mathematischen Sinne. In der Begrenzungsgeraden 13 ist die Begrenzungslinie 20 zwischen Freifläche 11 und Anstellfläche 12 enthalten. Die Begrenzungslinie 20 und die sich daran anschliessenden Abschnitte der ersten Halbebene 14 und der zweiten Halbebene 15 bilden die körperlich ausgebildete Schneidkante 19 des Roststabes 10. Von der ersten Halbebene 14 und der zweiten Halbebene 15 ist der Kantwinkel γ, der auch der Kantwinkel γ der Schneidkante 19 ist, eingeschlossen.
-
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines nicht erfindungsgemässen Roststabes 10 im Querschnitt in der y-z-Ebene. Ein erster ebener Abschnitt 11a, welcher sich an die Begrenzungsgerade 13 anschliesst, verläuft innerhalb der ersten Halbebene 14. Der zweite ebene Abschnitt 11b hingegen ist gegenüber der ersten Halbebene 14 um den Winkel α in Richtung der zweiten Halbebene 15 geneigt. Am Übergang der ersten Halbebene 11a zur zweiten Ebene 11b ist eine Kante 16 gezeigt, welche eine Abrundung aufweist. -
Figur 5 zeigt einen erfindungsgemässen Roststab 10, der ebenfalls im Querschnitt, also in der y-z-Ebene dargestellt ist. Hier ist die Freifläche 11 in einen ersten ebenen Abschnitt 11a, einen zweiten ebenen Abschnitt 11b und in einen dritten ebenen Abschnitt 11c unterteilt. Der erste ebene Abschnitt 11a ist wie im Beispiel derFigur 4 in der ersten Halbebene 14 angeordnet. Der zweite ebene Abschnitt 11b ist gegenüber der ersten Halbebene 14 um den Winkel α geneigt. Der dritte ebene Abschnitt 11c ist hingegen gegenüber der ersten Halbebene 14 um den Winkel β geneigt. -
Figur 6 zeigt ein weiteres Beispiel für einen nicht erfindungsgemässen Roststab 10, wobei die Freifläche 11 einen gekrümmten Abschnitt 11d umfasst, welcher von der Begrenzungsgeraden 13 ausgeht und am Übergang 17 ohne Bildung einer Kante in einen ebenen Abschnitt 11 e der Freifläche 11 übergeht. - Auch
Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen nicht erfindungsgemässen Roststab 10 im Querschnitt. An einen ersten von der Begrenzungsgeraden 13 ausgehenden ebenen Abschnitt 11a schliesst sich am Übergang 17 ohne Bildung einer Kante ein konvex gekrümmter Abschnitt 11d an. - Die
Figur 8 zeigt den anhand derFigur 5 näher beschriebenen Roststab 10 und seine relative Anordnung bzgl. dem Schlagkreis 7 der Öffnerwalze 2. Der Schlagkreis 7 ist vereinfacht als Gerade dargestellt. Der Winkel δ, auch Freiwinkel genannt, von einer durch die Begrenzungsgerade 13 verlaufenden Tangentialebene der Öffnerwalze 2 zur ersten Halbebene 14 weist einen negativen Wert auf, da die gedachte Tangentialebene 18 mit dem Uhrzeigersinn gedreht werden müsste, um sie in die erste Tangentialebene 14 zu überführen. In der gezeigten Lage bewirkt der Roststab 10 eine äusserst geringe Faserschädigung, wobei wegen der abwärts gerichteten Neigung des dritten ebenen Abschnittes 11c dennoch eine verhältnismässig hohe Menge von Schmutzmaterial ausgeschieden werden kann. - In
Figur 9 ist der Roststab 10 aus derFigur 8 entgegengesetzt im Uhrzeigersinn verschwenkt. Hierdurch nimmt der Winkel δ selbst einen positiven Wert an. Die faserschädigende Wirkung des Roststabes 10 ist gegenüber der in derFigur 8 beschriebenen Lage erhöht. Allerdings ist sie nicht höher, als dies der Fall sein würde, wenn ein aus dem Stand der Technik bekannter dreieckiger Roststab in der gleichen Lage angeordnet wäre. Gegenüber dem herkömmlichen Roststab ist allerdings eine höhere Ausscheidung sichergestellt. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche jederzeit möglich. Beispielsweise können unterschiedliche, aber erfindungsgemässe Roststäbe in einer Reinigungsvorrichtung kombiniert werden. Auch ist eine Kombination eines oder mehrerer erfindungsgemässer Roststäbe mit herkömmlichen Rostelementen wie Schlitzblechen, Lochblechen, Dreikantstäben, Winkelstäben oder Messern möglich. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Roststäbe einer Reinigungsvorrichtung einzeln, in Gruppen oder in ihrer Gesamtheit verstellbar sind.
Claims (13)
- Roststab (10) für eine Reinigungsvorrichtung einer Spinnereivorbereitungsmaschine (1), insbesondere für eine Putzereimaschine oder Karde, mit einer Freifläche (11), welche einer öffnerwalze (2) der Spinnereivorbereitungsmaschine (1) zustellbar ist und mit einer Anstellfläche (12), welche sich bezogen auf die Drehrichtung (DR) der Öffnerwalze (2) stromaufwärts an eine die Freifläche (11) begrenzende Begrenzungsgerade (13) anschliesst, wobei eine von der Begrenzungsgeraden (13) ausgehende erste Halbebene (14), welche die Freifläche (11) tangiert, und eine von der Begrenzungsgeraden (13) ausgehende zweite Halbebene (15), welche die Anstellfläche (12) tangiert, eine Schneidkante (19) beinhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Freifläche (11) dreidimensional ausgebildet ist, wobei die Freifläche (11) auf der der zweiten Halbebene (15) zugewandten Seite der ersten Halbebene (14) ausgebildet ist und die Freifläche (11) im Anschluss an die Begrenzungsgerade (13) einen ersten ebenen Abschnitt (11a) umfasst, der in der ersten Halbebene (14) liegt und dass die Freifläche (11) im Anschluss an den ersten ebenen Abschnitt (11a) einen zweiten ebenen Abschnitt (11 b) umfasst, der gegenüber der ersten Halbebene (14) in Richtung der zweiten Halbebene (15) um einen Winkel a geneigt ist und dass die Freifläche (11) im Anschluss an den zweiten ebenen Abschnitt (11 b) einen dritten ebenen Abschnitt (11c) umfasst, der gegenüber der ersten Halbebene (14) in Richtung der zweiten Halbebene (15) um einen Winkel β geneigt ist.
- Roststab (10) nach vorigem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste ebene Abschnitt (11a) 15% bis 50%, vorzugsweise 25% bis 40% und der zweite ebene Abschnitt (11 b) 15% bis 50%, vorzugsweise 25% bis 40%, der Gesamtfläche der Freifläche (11) umfasst.
- Roststab (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α einen Wert zwischen 3° und 10° und der Winkel β einen Wert zwischen 15° und 50° aufweist
- Roststab (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine durch zwei der besagten ebenen Abschnitte (11a, 11 b, 11 c) gebildete Kante (16) eine Abrundung oder eine Fase aufweist.
- Roststab (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellfläche (12) eben ausgebildet ist.
- Roststab (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halbebene (14) und die zweite Halbebene (15) einen Kantwinkel γ zwischen 30° und 80°, vorzugsweise zwischen 45° und 65°, einschliessen.
- Roststab (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als strangextrudierter Profilstab ausgebildet ist.
- Roststab (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Hohlprofil aufweist.
- Reinigungsvorrichtung für eine Spinnereivorbereitungsmaschine (1), insbesondere für eine Putzereimaschine oder Karde, mit einer Öffnerwalze (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnerwalze (2) mindestens ein Roststab (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche zugeordnet ist.
- Reinigungsvorrichtung nach vorigem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Roststab (10) um eine Achse (9), welche parallel zur Drehachse (8) der Öffnerwalze (2) verläuft, schwenkbar gelagert ist.
- Reinigungsvorrichtung nach vorigem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Roststab (10) so schwenkbar ist, dass der Winkel δ von einer durch die Begrenzungsgerade (13) verlaufenden Tangentialebene der Öffnerwalze (2) zu der ersten Halbebene (14) negative Werte aufweisen kann.
- Reinigungsvorrichtung nach vorigem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Roststab (10) so schwenkbar ist, dass der Winkel δ mindestens in einem Bereich von -5° bis + bis 30°, vorzugsweise von -15° bis +45°, einstellbar ist.
- Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (9) des mindestens einen Roststabs (10) bezüglich des Abstands zur Öffnerwalze (2) verstellbar ist.
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