Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Deckelstab mit einem Tragkörper, an dessen Fußbereich eine Garnitur befestigbar ist, wobei ein Kopfbereich beabstandet durch mindestens ein Rückenteil zum Fußbereich angeordnet ist, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

An Karden aktueller Bauform werden für den Kardierprozess als Kardierelemente Deckel mit flexiblen Garnituren (Wanderdeckel) und/oder Festkardierelemente mit Ganzstahlgarnituren benutzt. Die eigentlichen Garnituren werden dabei durch hochpräzise Trägerbauteile aufgenommen. Üblicherweise verwendet man heute als Trägerbauteil Aluminiumstrangpressprofile mit mindestens einem Flohlraum. Diese haben bei Karden mit einer Trommelbreite von bis zu 1.000 mm ein ausreichendes Widerstandsmoment in tangentialer Richtung zur Trommel. Wird die Trommelbreite auf beispielsweise über 1.200 mm vergrößert, ist das vorhandene Widerstandsmoment nicht mehr ausreichend und der Deckelstab kann schwingen. Diese Schwingungen eines oder mehrerer Deckelstäbe können den Resonanzbereich des Systems erreichen, so dass einzelne Stäbe mit ihrer Garnitur die Garnitur der Trommel berühren. Infolge kann sich der gesamte Deckelkreislauf rückwärts drehen, was schwere Maschinenschäden zur Folge haben kann. Zusätzlich zum erforderlichen Widerstandsmoment muss der Deckelstab möglichst mit geringer Verformung die Wärme aus dem Kardierprozess abführen und möglichst leicht sein. Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Deckelstabes für eine Karde, der bei einer Trommelbreite von über 1.000 mm ein ausreichendes Widerstandsmoment aufweist, die im Kardierprozess entstehende Wärme gut abführt und möglichst leicht ist. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Deckelstab kann an einer Karde oder Krempel verwendet werden, der sich vorzugsweise über die gesamte Arbeitsbreite erstreckt. Der Deckelstab umfasst mindestens eine Funktionsseite oder Funktionsfläche, die direkt oder indirekt mit Fasermaterial in Kontakt kommen kann.

Der Deckelstab weist einen Tragkörper auf, an dessen Fußbereich eine Garnitur befestigbar ist, wobei ein Kopfbereich beabstandet durch zwei Rückenteile zum Fußbereich angeordnet ist, die zusammen einen Flohlraum bilden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rückenteil zumindest ein unteres Rückenteil, eine Verdickung und ein oberes Rückenteil umfasst, wobei die unteren Rückenteile im Bereich eines Flinterschnittes am Tragkörper angeordnet sind und sich in Richtung Kopfbereich nach außen aufweiten. Durch die Verdickung ergibt sich eine zur Mittenachse des Deckelstabes weiter beabstandete Materialanhäufung, die in tangentialer Richtung zur Trommeloberfläche das Widerstandsmoment erhöht. Ebenso ergibt sich durch die Form des Rückenteiles, das am Ansatz des Tragkörpers eine schmale Taille aufweist und sich dann nach außen aufweitet, ein höheres Widerstandsmoment bei guter Wärmeabführung. Der korrespondierende Hohlraum des Deckelstabes weitet sich vorteilhafterweise im Bereich der unteren Rückenteile um den Winkel (a) zur Senkrechten in Richtung Kopfbereich auf. Die Aufweitung des Hohlraumes bis zur Verdickung und die anschließende Verjüngung des Rückenteiles zum Kopfbereich ermöglicht ein hohes Widerstandsmoment.

Dabei verengt sich der Hohlraum im Bereich der oberen Rückenteile um den Winkel (ß) zur Senkrechten. Es ergibt sich eine obere schräge Kontur der Rückenteile im Kopfbereich, wodurch die Deckelstäbe auf ihrer Deckelreise um die Umlenkrollen geführt werden können, ohne miteinander zu kollidieren.

Dadurch, dass der Winkel (ß) kleiner/gleich dem Winkel (a) ist, wird die Verdickung maximal im Bereich der halben Höhe des Rückenteiles angeordnet. Vorzugsweise ist der Winkel (ß) kleiner als der Winkel (a), so dass die Verdickung im Querschnitt des Profils näher an dem Tragkörper angeordnet ist, was für die Belastung des Deckelstabes vorteilhafter ist.

Vorzugsweise sind im Bereich der Verdickung die Innenwände des Hohlraumes parallel zueinander angeordnet. Damit kann eine stärkere Materialanhäufung realisiert werden, ohne die Außenkontur übermäßig zu vergrößern.

Vorzugsweise liegt der Winkel (a) des unteren Rückenteiles im Bereich von 20° bis 45° zur Senkrechten, besonders bevorzugt im Bereich von 20° bis 30° zur Senkrechten.

Vorzugsweise liegt der Winkel (ß) des oberen Rückenteiles im Bereich von 5° bis 30° zur Senkrechten, vorzugsweise im Bereich von 10° bis 20° zur Senkrechten. Die Anordnung der Winkel der unteren und oberen Rückenteile ist ein Kriterium zur Erhöhung des Widerstandsmomentes des Deckelstabes in tangentialer Richtung zum Trommelumfang. Über die Größe der Winkel wird darüber hinaus auch die Lage des Schwerpunktes des Deckelstabes festgelegt. Mit der Anordnung der Winkel erhält der Hohlraum die Form von zwei Trapezen, deren Grundflächen aufeinander stehen.

Vorzugsweise verlaufen die Innenwände des Hohlraumes im Bereich der unteren und oberen Rückenteile parallel zu den Außenwänden. Fertigungstechnisch lässt sich damit eine konstante Wanddicke hersteilen, die mindestens 3 mm aufweist, vorzugsweise von 3,5 mm bis 4,5 mm betragen kann. Die Erhöhung der Wanddicke bewirkt ebenfalls eine Versteifung des Deckelstabes, was neben der neuen Formgebung zu einer Erhöhung des Widerstandsmomentes führt. In einer vorteilhaften Ausführungsform entspricht die äußere Abmessung der Verdickung maximal der Breite des Tragkörpers. Damit ist sichergestellt, dass die Deckelstäbe sich bei der Deckelreise am Wanderdeckel nicht gegenseitig blockieren.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Seitenansicht einer Karde mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2: einen Querschnitt durch einen Deckelstab nach dem

Stand der Technik;

Fig. 3: einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen

Deckelstab. Fig. 1 zeigt eine Karde nach dem Stand der Technik, bei der Faserflocken über einen Schacht zu einer Speisewalze 1 , einem Speisetisch 2, über mehrere Vorreißer 3a, 3b, 3c, zu der Trommel 4 oder dem Tambour geleitet werden. Auf der Trommel 4 werden die Fasern der Faserflocken mittels feststehender und an einem Wanderdeckel 17 angeordneter umlaufender Kardierelemente 20 parallelisiert und gereinigt. Der entstehende Faserflor wird nachfolgend über einen Abnehmer 5, eine Abnehmerwalze 6 und mehreren Quetschwalzen 7, 8, zu einem Vliesleitelement 9 gefördert, der den Faserflor mit einem Trichter 10 zu einem Faserband umformt, das über Abzugswalzen 11 , 12 an eine nachfolgende Verarbeitungsmaschine oder eine Kanne 15 übergibt.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Deckelstab 20 oder Kardierelement, bei dem aus Gründen der Vereinfachung die am Fußbereich 23 des Deckelstabes 20 angeordnete Garnitur nicht dargestellt ist. Nach Figur 2 besteht der Deckelstab 20, der beispielsweise aus Aluminium stranggepresst sein kann, aus einem Kopfbereich 25 und einem Tragkörper 22, die beide durch zwei Rückenteile 21 , 21 a miteinander verbunden sind und damit einen Flohlraum 24 bilden, der sich zumindest teilweise entlang der Längsachse des Deckelstabes 20 erstreckt. Unterhalb des Tragkörpers 22 ist ein Fußbereich 23 angeordnet, an dem eine nicht dargestellte Garnitur zur Kardierung der Fasern befestigbar ist. Im Tragkörper 22 sind beidseitig zwei Öffnungen 22a angeordnet, in denen nicht dargestellte Stifte direkt oder indirekt befestigbar sind, mit denen der Deckelstab 20 auf einer Gleitleiste entlang geführt wird. Mittig im Tragkörper 22 ist eine weitere Öffnung 22b angeordnet, in die beispielsweise eine Spannstange oder ein Befestigungselement für die Stifte eingreifen kann. Die Öffnungen 22a, 22b erstrecken sich entlang des gesamten Deckelstabes 20. Im Übergang zwischen dem Tragkörper 22 und den Rückenteilen 21 weist der Tragkörper 22 beidseitig jeweils einen Hinterschnitt 22c auf, in die Befestigungsclipse zur Befestigung der Garnitur eingreifen können.

Die Rückenteile 21 sind leicht trapezförmig zueinander geneigt und verengen zum Kopfbereich 25 den Hohlraum 24 erst kontinuierlich, dann im Bereich der oberen Rückenteile 21 a mit einer verstärkten Neigung zueinander. Die Neigung bzw. der Winkel der oberen Rückenteile 21 a korrespondiert mit dem Umlenkradius des Wanderdeckels 17 an den Umlenkpunkten, wenn der Deckelstab 20 auf seiner Deckelreise von der Trommel 4 der Karde weggeführt wird und mit seinem Kopfbereich 25 um die Umlenkrollen geführt wird. Der hier dargestellte Deckelstab 20 nach dem Stand der Technik weist am Rückenteil 21 eine kontinuierliche Wandstärke von 2 mm auf, die im oberen Rückenteil 21 a auf 2,5 mm zunehmen.

In der Figur 3 ist ein erfindungsgemäßer Deckelstab 20 dargestellt, bei dem aus Gründen der Vereinfachung ebenfalls die am Fußbereich 23 des Deckelstabes 20 angeordnete Garnitur nicht dargestellt ist. Auch dieser Deckelstab 20 kann beispielsweise aus Aluminium stranggepresst sein, und besteht aus einem Kopfbereich 25 und einem Tragkörper 22, die beide durch zwei Rückenteile 21 , 21 a, 21 b, 21 c miteinander verbunden sind und damit einen Hohlraum 24 bilden, der sich zumindest teilweise entlang der Längsachse des Deckelstabes 20 erstreckt. Unterhalb des Tragkörpers 22 ist ein Fußbereich 23 angeordnet, an dem eine nicht dargestellte Garnitur zur Kardierung der Fasern befestigbar ist. Im Tragkörper 22 sind beidseitig zwei Öffnungen 22a angeordnet, in denen nicht dargestellte Stifte direkt oder indirekt befestigbar sind, mit denen der Deckelstab 20 auf einer Gleitleiste entlanggeführt wird. Mittig im Tragkörper 22 ist eine weitere Öffnung 22b angeordnet, in die beispielsweise eine Spannstange oder ein Befestigungselement für die Stifte eingreifen kann. Die Öffnungen 22a, 22b erstrecken sich entlang des gesamten Deckelstabes 20. Im Übergang zwischen dem Tragkörper 22 und den Rückenteilen 21 weist der Tragkörper 22 beidseitig jeweils einen Hinterschnitt 22c auf, in die Befestigungsclipse zur Befestigung der Garnitur eingreifen können. Insofern ist der erfindungsgemäße Deckelstab 20 mit dem Fußbereich 23 und dem Tragkörper 22 identisch zum Stand der Technik, wie er beispielsweise in Figur 2 abgebildet ist. Die Rückenteile 21 weisen ausgehend vom Tragkörper 22 zum Kopfbereich 25 ein unteres Rückenteil 21 b, eine Verdickung 21 c und ein oberes Rückenteil 21 a auf und bilden mit dem Tragbereich 22 und dem Kopfbereich 25 einen geschlossenen Hohlraum 24, der sich zumindest teilweise entlang der Längsachse des Deckelstabes 20 erstreckt.

Das untere Rückenteil 21 b verläuft schräg nach außen und weitet den Hohlraum 24 auf. Dabei weist das untere Rückenteil 21 b im Bereich des Hinterschnittes 22c eine Verjüngung auf, die sich mit dem Winkel a zur Senkrechten in Richtung Kopfbereich 25 aufweitet. Das untere Rückenteil 21 b mündet in eine Verdickung 21 c, von der aus das obere Rückenteil 21 a sich wieder um den Winkel ß verengt. Im Bereich des oberen Rückenteiles 21 a verengt sich auch wieder der Hohlraum 24, bis das obere Rückenteil 21 a in den Kopfbereich 25 übergeht. Im Bereich der Verdickung 21 c können die Innenwände des Hohlraumes 24 parallel zueinander angeordnet sein, während sie im Bereich des oberen und unteren Rückenteils 21 a, 21 b parallel zu den Außenwänden verlaufen. Durch die parallele Anordnung der Innenwände im Bereich der Verdickung 21 c kann eine Materialanhäufung erreicht werden, mit der ebenfalls das Widerstandsmoment des Deckelstabes erhöht wird, ohne die Außenkontur weiter zu vergrößern. Der Winkel a liegt im Bereich von 20° bis 45° zur Senkrechten, vorzugsweise im Bereich von 20° bis 30° zur Senkrechten.

Der Winkel ß liegt im Bereich von 5° bis 30° zur Senkrechten, vorzugsweise im Bereich von 10° bis 20° zur Senkrechten. Die äußeren Abmessungen der Verdickung 21 c zueinander weisen eine Breite auf, die maximal der Breite des Deckelstabes 20 am Tragkörper 22 entspricht. Die Wandstärke s beträgt zwischen den parallel angeordneten Innen- und Außenwänden des oberen und unteren Rückenteiles 21 a, 21 b mindestens 3 mm, vorzugsweise 3,5 bis 4,5 mm. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Wandstärke s = 4 mm.

Der erfindungsgemäße Deckelstab bewirkt eine Materialanhäufung, durch die ein Deckelstab mit einer Länge von über 40 Zoll zu geringeren Schwingungen neigt. Bei einer Länge des Deckelstabes von beispielsweise 51 Zoll reduziert sich das Widerstandsmoment in tangentialer Richtung zur Trommeloberfläche. Die Materialanhäufung wird einerseits durch die dickere Wandstärke s erreicht, andererseits durch die Verdickung 21 c, die zwischen dem unteren und oberen Rückenteil 21 b, 21 a angeordnet ist. Ebenso bewirken die unterschiedlichen Winkel, wobei der Winkel a > ß ist, eine Reduzierung von Schwingungen, da hiermit die Verdickung 21 c in Richtung Tragkörper 22 verschoben wird, was damit näher am Aufhängepunkt des Deckelstabes 20 an den Stiften liegt, die in den Öffnungen 22a angeordnet sind.

Es ergibt sich ein Deckelstab 20 mit einer hohen Eigenfrequenz, die mehr als 30 % über der Eigenfrequenz eines Deckelstabes 20 nach dem Stand der Technik liegt und damit bei einer vergrößerten Länge von 40 auf 51 Zoll eine geringere Neigung zum Schwingen aufweist.

Bezugszeichen

1 Speisewalze

2 Speisetisch

3a, 3b, 3c Vorreißer

4 Trommel

5 Abnehmer

6 Abnehmerwalze

7 Quetschwalze

8 Quetschwalze

9 Vliesleitelement

10 Trichter

1 1 Abzugswalze 12 Abzugswalze 13 Kardierelement 15 Kanne

17 Wanderdeckel

20 Deckelstab

21 Rückenteil

21 a oberes Rückenteil

21 b unteres Rückenteil

21 c Verdickung

22 Tragkörper

22a Öffnung

22b Öffnung

22c Hinterschnitt

23 Fußbereich

24 Hohlraum

25 Kopfbereich s Wandstärke a Winkel

ß Winkel