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Patent Searching and Data


Title:
COMB ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/003742
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a comb element for a comb segment of a comb roller rotating about a rotary axis in a textile machine for combing cotton fibers, comprising a foot part (8) having a lateral surface (10) curved along a surface line (9), a plurality of teeth (7, 12; 7a, 12a; 7b, 12b) extending away from the lateral surface (10) in the radial direction (11) relative to the rotary axis (3) and disposed one after the other along the surface line (9), and a plurality of intermediate tooth spaces (18; 18b) each disposed between two adjacent teeth (7, 12; 7a, 12a; 7b, 12b), each allowing the passage of fibers to be combed in a direction of passage of the fibers (24) at a radial penetration depth (E), wherein each tooth (7, 12; 7a, 12a; 7b, 12b) comprises four tooth edges (20, 21, 22, 23; 20a, 21a, 22a, 23a), wherein a theoretical connection line in the intermediate tooth space (18; 18b) is drawn between a tooth edge (23; 23a) of a first tooth (7; 7a; 7b) bounding the intermediate tooth space (18; 18a), said edge being in the front along the surface line (9) and in the rear in the direction of passage of the fibers (24), and a tooth edge (20; 20a) of a second tooth (12; 12a; 12b) bounding the intermediate tooth space (18; 18b) in the rear along the surface line (9) and in the front in the direction of passage of the fibers (24), and wherein the surface line (9) and the connection line (24) form a comb angle (α) of at least 15°, and the comb angle (α) increases at least in segments in the radial direction (11).

Inventors:
HENNINGER FRIEDRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/058919
Publication Date:
January 13, 2011
Filing Date:
June 23, 2010
Export Citation:
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Assignee:
STAEDTLER & UHL KG (DE)
HENNINGER FRIEDRICH (DE)
International Classes:
D01G15/88; D01G19/10
Domestic Patent References:
WO2001061089A12001-08-23
WO2009030551A12009-03-12
Foreign References:
EP1176236A12002-01-30
DE3904178A11990-08-16
DE19956911A12001-05-31
Attorney, Agent or Firm:
RAU, SCHNECK & HÜBNER (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Kammelement für ein Kammsegment einer um eine Drehachse drehbaren Kämmwalze in einer Textilmaschine zum Kämmen von Baumwoll- fasern, umfassend

a) ein Fußteil (8) mit einer entlang einer Mantellinie (9) gekrümmten Mantelfläche (10),

b) mehrere sich von der Mantelfläche (10) bezogen auf die Drehachse (3) in radialer Richtung (11) weg erstreckende, entlang der Mantel- linie (9) hintereinander angeordnete Zähne (7, 12; 7a, 12a; 7b, 12b) und

c) mehrere jeweils zwischen zwei benachbarten Zähnen (7, 12; 7a, 12a; 7b, 12b) angeordnete Zahnzwischenräume (18; 18b), die jeweils einen Durchgang zu kämmender Fasern in einer Faserdurch- gangsrichtung (24) bei einer radiale Eindringtiefe (E) ermöglichen, wobei

d) jeder Zahn (7, 12; 7a, 12a; 7b, 12b) vier Zahnkanten (20, 21, 22, 23; 20a, 21a, 22a, 23a) aufweist,

e) eine in dem Zahnzwischenraum (18; 18b) gedachte Verbindungsli- nie (25; 25a) zwischen einer entlang der Mantellinie (9) vorderen und in Faserdurchgangsrichtung (24) hinteren Zahnkante (23; 23a) eines den Zahnzwischenraum (18; 18b) begrenzenden ersten Zahns (7; 7a; 7b) und einer entlang der Mantellinie (9) hinteren und in Faserdurchgangsrichtung (24) vorderen Zahnkante (20; 20a) eines den Zahnzwischenraum (18; 18b) begrenzenden zweiten Zahns

(12; 12a; 12b) festgelegt ist,

f) die Mantellinie (9) und die Verbindungslinie (24) einen Kämmwinkel (α) von mindestens 15° einschließen und g) der Kämmwinkel (α) in radialer Richtung (11) zumindest abschnittsweise ansteigend ist. 2. Kammelement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in radialer Richtung (11) zumindest abschnittsweise konstanten Kämmwinkel (α).

3. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekenn- zeichnet durch einen in radialer Richtung (11) zumindest abschnittsweise abnehmenden Kämmwinkel (α).

4. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen entgegen der radialen Richtung (11) von außen nach innen zunächst zumindest abschnittsweise zunehmenden und anschließend zumindest abschnittsweise wieder abnehmenden Kämmwinkel (α).

5. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekenn- zeichnet durch einen entlang der Mantellinie (9) bei gleichbleibender

Eindringtiefe (E) zyklisch variierenden Kämmwinkel (α).

6. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen entlang der Mantellinie (9) bei gleichbleibender Eindringtiefe (E) ansteigenden Kämmwinkel (α).

7. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen entlang der Mantellinie (9) bei gleichbleibender Eindringtiefe (E) progressiv ansteigenden Kämmwinkel (α). 8. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kämmwinkel (α) von mindestens 18°, insbesondere mindestens 20°.

9. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekenn- zeichnet durch Zahnzwischenräume (18, 19) mit verschiedenen Zahnhöhen (Hl, H2).

10. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, der Kämmwinkel (α) von mindestens 15° bei einer auf eine maximale Eindringtiefe (Emax) bezogene relative Eindringtiefe

(Erel) von mindestens 20% erreicht ist.

11. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, der Kämmwinkel (α) von mindestens 15° im Be- reich einer auf eine maximale Eindringtiefe (Emax) bezogene relative

Eindringtiefe (Erel) von 25% bis 45% einen höchsten Wert annimmt.

12. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, der Kämmwinkel (α) von mindestens 15° ab einer auf eine maximale Eindringtiefe (Emax) bezogene relative Eindringtiefe

(Erel) von 30% abnimmt.

13. Kammelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine abgerundete Zahnkante (20a, 21a, 22a, 23a) eines Zahns (7a, 12a), wobei die zu kämmende Faser an einem Anlagepunkt (26, 27) der abgerundeten Zahnkante (20a, 21a, 22a, 23a) anliegt und die Verbindungslinie (25a) an der abgerundeten Zahnkante (20a,

21a, 22a, 23a) durch den Anlagepunkt (26, 27) festgelegt ist.

Description:
Kammelement

Die Erfindung betrifft ein Kammelement für ein Kammsegment einer um eine Drehachse drehbaren Kämmwalze in einer Textilmaschine zum

Kämmen von Baumwollfasern.

Kämme zum Einsatz in Kämmmaschinen sind durch offenkundige Vorbenutzung bekannt, wobei auf einem Grandkörper mindestens ein Kammelement angeordnet ist, das mit den zu kämmenden Baumwollfasern in Eingriff steht. Der aktive Kämmbereich eines Kreiskamms kann dabei beispielsweise 78°, 90°, 111°, 180° des Umfangs der Mantellinie des Kreiskamms oder auch den gesamten Umfang betragen. Ein Kreiskamms mit einem aktiven Kämmbereich entlang des gesamten Umfangs wird als 360°- Kreiskamm bezeichnet. Als Kammelemente werden Nadeln, Nadelstreifen, Sägezahndrahtabschnitte, Kammzinken oder Sägezahnstanzteile verwendet, wobei in sich vormontierte Kammelemente auch als Riegel oder Kammsegmente bezeichnet werden.

Ein Kammsegment weist z. B. mehrere, in Richtung einer Drehachse der Kämmwalze nebeneinander angeordnete Kammelemente mit Zähnen, z. B. in Form von Sägezahnstanzteilen oder auch Zahnscheiben, auf. In Abhängigkeit der Gestaltung der Zähne sowie deren Anordnung auf dem Kammsegment in Richtung der Drehachse sowie in einer Drehrichtung um die Drehachse wird eine Kämmwirkung des Kammsegments beeinflusst. Dar- über hinaus ist auch die Reinigung ausgekämmter Fasern aus den Zahnscheiben eines Kammsegments von der Gestaltung der Zähne sowie deren Anordnung auf dem Kammsegment abhängig. Die DE 39 04 178 Al zeigt ein Kammsegment mit mehreren Kammelementen, die jeweils verschieden viele Zähne aufweisen. Aus der DE 199 56 911 Al sind Zähne mit nicht rechteckiger Querschnittsgeometrie bekannt, um einen Zwischenbereich zwischen Zähnen benachbarter Kammelemente eines Kammsegments nicht rechteckig zu gestalten.

Die Kämmwirkung auf die Fasern wird durch das Eingreifen der Zähne in die zu kämmenden Fasern gewährleistet, wobei die gekämmte Faser einen Zahnzwischenraum zwischen zwei benachbarten Zähnen eines Kammele- ments durchläuft. Grundsätzlich steigt die Kämmwirkung bei einer Reduzierung der Größe des Zahnzwischenraums, jedoch reduziert sich damit auch die Zugänglichkeit des Zahnzwischenraums, sodass dessen Reinigung, insbesondere das Entfernen ausgekämmter Partikel und/oder Faserbestandteile, erschwert wird. Insofern stellen eine gewünschte hohe

Kämmwirkung einerseits und eine gute Zugänglichkeit der Zahnzwischenräume andererseits gegensätzliche Gestaltungsanforderungen für einen Riegel dar.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kammelement für ein Kammsegment einer Kämmwalze zum Kämmen von Baumwolle mit hoher Kämmwirkung derart weiterzubilden, dass zudem die Reinigung von Zahnzwischenräumen problemlos möglich ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Kammelement mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Ein erfindungsgemäßes Kammelement für ein Kammsegment einer um eine Drehachse drehbaren Kämmwalze umfasst ein Fußteil mit einer entlang einer Mantellinie gekrümmten Mantelfläche, mehrere sich von der Mantelfläche bezogen auf die Drehachse in radialer Richtung wegerstreckende, entlang der Mantellinie hintereinander angeordnete Zähne und mehrere jeweils zwischen zwei benachbarten Zähnen angeordnete Zahnzwischenräume, die jeweils einen Durchgang zu kämmender Fasern in ei- ner Faserdurchgangsrichtung bei einer radialen Eindringtiefe ermöglichen. Dabei weist jeder Zahn vier Zahnkanten auf, wobei in einem Zahnzwischenraum zwischen einer entlang der Mantellinie hinteren und in Faserdurchgang srichtung vorderen Zahnkante eines den Zahnzwischenraum begrenzenden ersten Zahns und einer entlang der Mantellinie vorderen und in Faserdurchgangsrichtung hinteren Zahnkante eines den Zahnzwischenraum begrenzenden zweiten Zahns eine gedachte Verbindungslinie festgelegt ist und die Mantellinie und die Verbindungslinie einen Kämmwinkel α von mindestens 15° einschließen. Durch die erfindungsgemäße Festlegung des Kämmwinkels α erfolgt eine optimale Auskämmung infolge einer hohen Kämmwirkung auf die zu kämmenden Baumwollfasern und andererseits wird eine schonende Behandlung einer Einzelfaser garantiert, so dass weniger Fasern gebrochen und dadurch gekürzt werden. Das erfindungsgemäße Kammelement kann auch für ein Kammsegment eingesetzt werden, das auf einer Kämmwalze montiert ist und bei Kammdrehzahlen von mehr als 450 Kammspiele/min und mehr als 500 Kammspiele/min betrieben wird. Bei derart hohen Kammdrehzahlen besteht die Gefahr, dass die zu kämmenden Fasern nahezu an den äußeren Enden der Zähne, dem so genannten Kämmradius, der einen Hüllzylinder definiert, vorbeifließen, da die Fasern nicht ausreichend in die Zahnzwischenräume eindringen. Durch die erfin- dungsgemäße Gestaltung der Kammelemente wird das Eindringen der Fasern in die Zahnzwischenräume erleichtert, so dass das Vorbeifließen der Fasern auch bei den genannten, sehr hohen Kammdrehzahlen vermieden wird. Der Kämmwinkel ist in radialer Richtung zumindest abschnittsweise - A - ansteigend. Dadurch werden die Anforderung an die Kämmwirkung und die Möglichkeit zur Reinigung in Abhängigkeit des zu kämmenden Faser- Typs erhöht. Bei einer Gestaltung des Kammelementes nach den Ansprüchen 2 oder 3 können die Anforderungen an Kämmwirkung und Möglichkeit zur Reinigung in Abhängigkeit des zu kämmenden Faser-Typs individuell angepasst werden. Ein Kammelement gemäß Anspruch 4 ermöglicht einen besonders vorteilhaften, stabilen und kontinuierlichen Kämmprozess mit hoher Kämmwirkung, da eine zu kämmende Faser aufgrund von Reaktionskräften der Zähne auf die Faser in dem Zahnzwischenraum gehalten wird und ein unbeabsichtigtes Verlassen der Faser des Zahnzwischenraums beispielsweise durch Verschieben nach oben dadurch verhindert wird.

Mittels einer Gestaltung eines Kammelements nach den Ansprüchen 5 bis 7 kann eine vorteilhafte Beeinflussung des Kämmwinkels α entlang der Mantellinie eines Kammelements erfolgen. Dadurch kann die Kämmwir- kung und die Möglichkeit zur Reinigung der Zahnzwischenräume innerhalb eines Kammelements variiert werden, um damit beispielsweise entlang der Mantellinie bei gleich bleibender Eindringtiefe die Kämmwirkung zu erhöhen. Dazu wird der Kämmwinkel α entlang der Mantellinie ansteigend oder auch progressiv ansteigend festgelegt. Durch zyklisches Variie- ren des Kämmwinkels α entlang der Mantellinie wird eine zyklisch variierende Kämmwirkung erreicht. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass einerseits durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Kreiskamms unterschiedlich stark ausgeprägte Zugkräfte auf die gekämmten Fasern wirken. Infolge dessen ergeben sich unterschiedlich starke Kräfte durch Reibung der Fasern an den Zahnkanten, wodurch die Reinigung der Fasern und damit die letztlich Kämmwirkung insgesamt erhöht ist. Andererseits resultieren unterschiedliche Spannungen in den Einzelfasern, wodurch Faserver- knotungen im Allgemeinen reduziert werden.

Ein Kammelement mit einem Kämmwinkel α gemäß Anspruch 8 ist besonders geeignet zum Kämmen langstapliger Baumwolle mit einer Faserlänge von mehr als 33 mm, die einen Kämmwinkel α von mindestens 18° erfordert, sowie zur Verarbeitung von Mischungen aus Baumwollfasern mit synthetischen Fasern, wofür ein Kammelement mit einem Kämmwinkel α von mindestens 20° vorteilhaft ist.

Ein Kammelement nach Anspruch 9 erhöht die Gestaltungsvielfalt bei der Festlegung des Kämmwinkels α und insbesondere die Veränderung des Kämmwinkels α entlang der Mantellinie des Kammelements.

Die Gestaltung eines Kammelements gemäß den Ansprüchen 10 bis 12 hat sich als besonders vorteilhaft bezüglich der erreichten Kämmwirkung er- wiesen. Fasern, die in einem Zahnzwischenraum im Bereich eines maximalen Kämmwinkels gekämmt werden, werden von dort aus bei einem entgegen der radialen Richtung abnehmenden Kämmwinkel infolge von Reaktionskräften der Zahnflanken in den Zahngrund und damit entgegen der radialen Richtung eingezogen. Damit ist ein Kämmprozess mit derartig ges- talteten Kammelementen zudem besonders robust. Ein Vorbeifließen der Fasern an den äußeren Spitzen der Zähne, insbesondere bei hohen Kammdrehzahlen von mehr als 450 Kammspiele/min und mehr als 500 Kamm- spiele/min, wird dadurch vermieden, so dass eine verbesserte Kämmwirkung resultiert.

Die Gestaltung eines Kammelements gemäß Anspruch 13 ermöglicht ein schonendes Eingreifen der Zähne in die zu kämmende Faser. Durch abgerundete Zahnkanten eines Zahns wird eine Beanspruchung der gekämmten Faser beim Durchgang durch den Zahnzwischenraum reduziert und damit die Gefahr eines Reißens der Faser vermindert. Der Kämmwinkel α wird entsprechend über einen Anlagepunkt der Faser an der abgerundeten Zahn- kante definiert.

Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

In dieser zeigen:

Fig. 1 eine zu einer Drehachse einer Kämmwalze senkrechte Seitenansicht eines Kreiskamms mit mehreren Kammsegmenten;

Fig. 2 eine zu Figur 1 ähnliche Seitenansicht in vergrößerter Dar- Stellung eines erfindungsgemäßen Kammelements des

Kammsegments in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 3 bis 9 Schnittdarstellungen gemäß den Schnittlinien III-III bis IX-

IX in Figur 2;

Fig. 10 eine zu den Figuren 3 bis 9 ähnliche Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Kammelements in einer zweiten Ausführungsform mit abgerundeten Zahnkanten und Fig. 11 eine zu Figur 2 ähnliche, vergrößerte schematische Seitenansicht eines Kammelements zur Darstellung eines Zahnzwischenraums gemäß einer dritten Ausführungsform.

Ein in Figur 1 dargestellter Kreiskamm 1 weist eine hohlzylindrische Kämmwalze 2 mit einer Drehachse 3 auf. An der Kämmwalze 2 sind in Drehrichtung 4 insgesamt zehn Kammsegmente 5 angebracht. Die Kammsegmente 5, die auch als Riegel bezeichnet werden, legen mit ihrer axialen Ausdehnung parallel zur Drehachse 3 einen Kämmbereich des Kreiskamms 1 fest. Jedes Kammsegment 5 umfasst eine Mehrzahl identischer gestanzter Kammelemente 6, die im Wesentlichen in Richtung der Drehachse 3 hintereinander aufgereiht sind. Jedes Kammelement 6 weist mehrere Zähne 7 auf und wird deshalb auch als Zahnscheibe bezeichnet. Die Kammelemente 6 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zu einem so genannten Riegel vormontiert und an der Kämmwalze 2 durch Klemmen befestigt. Alternativ können die Riegel auch durch Schrauben mit der Kämmwalze 2 verbunden sein. Es ist auch möglich die Kammelemente 6 nicht vorzumontieren, sondern in einer gruppierten Anordnung direkt auf die Kämmwalze 2 aufzu- setzen und mit dieser zu verkleben.

Ein in Figur 2 dargestelltes Kammelement 6 eines Kammsegments 5 umfasst ein Fußteil 8 mit einer entlang einer Mantellinie 9 gekrümmten Mantelfläche 10, von der sich bezogen auf die Drehachse 3 in radialer Richtung 11 Zähne 7, 12 erstrecken, die entlang der Mantellinie 9 hintereinander angeordnet sind. Jeder Zahn 7, 12 umfasst eine Zahnspitze 13 für den Eingriff des Zahns 7, 12 in eine zu kämmende Faser, einen Zahnkämmbereich 14, innerhalb dessen eine Kämmwirkung des Kammelements 6 mit den Zähnen 7, 12 auf die Faser angewendet wird, sowie eine Zahnwurzel 15, mit der die Zähne 7, 12 an dem Fuß teil 8 des Kammelements 6 angebracht sind. Ausgehend vom Fußteil 8 sind in radialer Richtung 11 die Zahnwurzel 15, der Zahnkämmbereich 14 und die Zahnspitze 13 nach außen angeordnet und einstückig miteinander verbunden. Durch die Zahnspitzen 13 des Kammelements 6 wird parallel zur Mantellinie 9 eine Hülllinie 30 festgelegt, die in einem radialen Abstand eines Kämmradius r κ zur Drehachse 3 angeordnet ist. Die Hülllinie 30 definiert einen gedachten Hüllzylinder mit einer die Kämmwalze einhüllenden Mantelfläche. Entlang bzw. in Richtung der Mantellinie 9, d.h. entlang der Drehrichtung 4, weist der Zahn 7, 12 eine vordere Zahnflanke 17, die sogenannte Zahnbrust, und eine hintere Zahnflanke 16, den sogenannten Zahnrücken, auf, die beide eine in radialer Richtung 11 gekrümmte Kontur derart aufweisen, dass der Zahn 7, 12 entlang der Mantellinie 9 an der vorderen Zahnflanke 17 eine konkave Kontur und entlang der hinteren Zahnflanke 16 eine konvexe Kontur aufweist. Zwischen den beiden benachbarten Zähnen 7, 12 wird durch die hintere Zahnflanke 16 des vorderen Zahns 12 und die vordere Zahnflanke 17 des hinteren Zahns 7 ein Zahnzwischenraum 18 mit einer Zahnhöhe Hl festgelegt. Gemäß dem Kammelement 6 variieren die Zahnhöhen Hl, H2 zweier benachbarter Zahnzwischenräume 18, 19 zyklisch. Es ist auch möglich, dass ein Wechsel der Zahnhöhen Hl, H2 nicht zyklisch erfolgt, insbesondere können auch zwei benachbarte Zahnzwischenräume und insbesondere auch alle Zahnzwischenräume eines Kammelements identische Zahnhöhen aufweisen. Ebenso können auch mehr als zwei verschiedene Zahnhöhen vorgesehen sein.

Mittels der zu den in Figur 2 eingezeichneten Schnittlinien III-III bis IX-FX korrespondierenden Figuren 3 bis 9 wird eine Veränderung eines im Fol- genden noch zu definierenden Kämmwinkels α entlang der radialen Richtung 11 in Abhängigkeit einer jeweiligen Eindringtiefe E einer zu kämmenden Faser in den entsprechen Zahnzwischenraum erläutert. Die Eindringtiefe E wird von der Hülllinie 30 aus entgegen der radialen Richtung 11 gemessen. Exemplarisch ist die zu der Schnittlinie III-III korrespondierende Eindringtiefe E 1n in Fig. 2 eingezeichnet. Daraus wird deutlich, dass eine maximale Eindringtiefe E max zumindest theoretisch den Wert der maximalen Zahnhöhe Hl annehmen kann. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die maximale Eindringtiefe E max der Fasern in den Zahnzwischenraum 18, 19 etwa 80% bis 85% der maximalen Zahnhöhe Hl beträgt.

Die Schnittdarstellungen der Figuren 3 bis 9 beziehen sich jeweils auf das gleiche Zahnpaar 7, 12 mit dem dazwischen angeordneten Zahnzwischenraum 18. Ausschließlich aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Schnittlinien III-III bis IX-IX, die jeweils durch verschiedene Positionen in radialer Richtung 11 festgelegt sind, an verschiedenen Zähnen in der Figur 2 dargestellt.

Wie in Figur 3 dargestellt, weist jeder Zahn 7, 12 eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsfläche mit vier Zahnkanten 20 bis 23 auf, wobei die jeweils vordere Zahnflanke 17 von den beiden entlang der Mantellinie 9 vorderen Zahnkanten 22, 23 und die jeweils hintere Zahnflanke 16 von den beiden entlang der Mantellinie 9 hinteren Zahnkanten 20, 21 begrenzt sind. Der Zahnzwischenraum 18 ermöglicht einen Durchgang einer zu kämmenden Faser in einer Faserdurchgangsrichtung 24, die parallel zur Drehachse 3 orientiert ist. Weiterhin ist in Figur 3 eine gedachte Verbindungslinie 25 eingezeichnet, die in dem Zahnzwischenraum 18 durch die entlang der Mantellinie 9 vordere und in Faserdurchgangsrichtung 24 hintere Zahnkante 23 des den Zwischenraum 18 begrenzenden ersten (hinteren) Zahns 7 und die entlang der Mantellinie 9 hinteren und in Faserdurchgangsrichtung 24 vorderen Zahnkante 20 des den Zahnzwischenraum 18 begrenzenden zweiten (vorderen) Zahns 12 festgelegt ist. Die Verbindungslinie 25 und die Mantellinie 9 schließen einen Kämmwinkel αi von etwa 8,2° ein. Die Kämmwirkung des Kammelements 6 ist in dem Bereich der Zahnspitzen 13, in dem die in Fig. 3 dargestellte Schnittebene festgelegt ist, nicht ausreichend zur Kämmung von Baumwolle, da erkannt wurde, dass für diesen Anwendungsfall ein Kämmwinkel α von mindestens 15° besonders günstig ist.

Der in Figur 4 dargestellte Querschnitt zeigt die Zähne 7, 12 im Vergleich zu der Darstellung zu Figur 3 bei einer größeren Eindringtiefe E, wobei auch bei der Darstellung in Figur 4 die Schnittebene durch die Zahnspitzen 13 der Zähne 7, 12 verläuft. Der von der Verbindungslinie 25 und der Mantellinie 9 eingeschlossene Winkel α 2 ist mit 12,8° größer als der Winkel αi gemäß der Darstellung in Figur 3. Die Vergrößerung des Kämmwinkels α 2 beruht auf einer bezüglich der Figur 3 erhöhten Breite, d.h. Ausdehnung in Faserdurchgangsrichtung 24, der Zähne 7, 12 in der gezeigten Schnittebene. Dennoch ist der Kämmwinkel α 2 kleiner 15° und damit nicht groß genug, um die besonders vorteilhafte Kämmwirkung bei Baumwollfasern zu erzielen.

Das bedeutet, dass eine Faser, die in dem Bereich der Zahnspitzen 13 zwischen zwei Zähnen 7, 12 erfasst wird, nicht optimal gekämmt wird. Dafür wird die Faser aufgrund von Reaktionskräften der Zahnflanken 16, 17 auf die Faser entgegen der radialen Richtung 11 nach innen in den Zahnzwischenraum 18 geführt oder gezogen.

Figur 5 zeigt einen Schnitt durch die Zähne 7, 12 ebenfalls durch deren Zahnkämmbereiche 14. Die schraffierten Querschnittsflächen der Zähne 7, 12 sind in dieser Schnittebene gegenüber den in Figur 4 dargestellten vergrößert, wobei im Vergleich zu der Darstellung in Figur 4 die Schnittflächen der Zähne 7, 12 eine vergrößerte Breite haben. Weiterhin ist der von der Mantellinie 9 und der Verbindungslinie 25 eingeschlossene Kämmwin- kel Ot 3 mit etwa 19,9° größer als die Kämmwinkel Ot 1 und α 2 gemäß den Figuren 3 und 4 in Schnittebenen durch die Zahnspitze 13. Mit einem Kammelement mit dem Kämmwinkel α 3 wird eine sehr gute Kämmwirkung zum Kämmen von Baumwollfasern erreicht. Es ist auch möglich, damit langstapelige Baumwolle mit einer Faserlänge von mehr als 33 mm zu kämmen, da der Mindestkämmwinkel von 18° erfüllt ist.

Wie in Figur 5 sind in den Figuren 6 und 7 ebenfalls Querschnitte jeweils durch den Zahnkämmbereich 14 der Zähne 7, 12 dargestellt, wobei die Querschnittsflächen der Zähne 7, 12 in Figur 6 maximal ist. Die entspre- chenden Kämmwinkel α 4 ~ 25,5° und α 5 ~ 26,2° steigen mit den Figuren 6 bzw. 7 weiter an, d.h. der Kämmwinkel α 5 gemäß Figur 7 ist maximal.

Weiterhin gilt, dass durch Festlegen der Schnittebene bei zunehmender Eindringtiefe E die Breite der Zahnflanken 16, 17 der Zähne 7, 12 kontinu- ierlich steigt, bis die in Faserdurchgangsrichtung 24 gemessene Breite der Zahnflanken 16, 17 in Figur 7 der Breite B des Kammelements 6 entspricht. Die beiden in Figur 8 und 9 dargestellten Querschnitte durch die Zahnwurzeln 15 der Zähne 7, 12 zeigen im Vergleich zu dem maximalen Kämmwinkel Ot 5 reduzierte Kämmwinkel α 6 ~ 25,4°und α 7 ~ 23,0°, wobei gilt, CL 6 > α 7 . Dies ist im Wesentlichen damit begründet, dass die Ausdehnung des Zahnzwischenraums 18 entlang der Mantellinie 9 in dem Bereich der Zahnwurzeln 15 größer ist als in dem Zahnkämmbereich 14 der Zähne 7, 12.

Konkrete Zahlenwerte des Kämmwinkels α sind in Abhängigkeit der Ein- dringtiefe E sowohl absolut als auch bezogen auf eine jeweils maximale Eindringtiefe E max für verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kammelements in den Tabellen 1 bis 3 angegeben. Die bezogene oder auch relative Eindringtiefe E re i gibt die Eindringtiefe E bezogen auf die maximale Eindringtiefe E max an, so dass gilt: E rel = E / E max .

Als Bsp. 1 ist das in den Figuren 2 bis 9 dargestellte erste Ausführungsbeispiel benannt. Bsp. 2 und Bsp. 3 geben weitere, alternative Gestaltungen von Kämmwinkel- Verläufen entlang der Eindringtiefe E und für verschiedene Zahnzwischenräume (ZZR) 18, 19 eines Kammelements 6 an.

Tabelle 1:

Tabelle 2: Tabelle 3:

Aus den Tabellen wird deutlich, dass der Kämmwinkel α entgegen der radialen Richtung 11 , d.h. also entlang der Eindringtiefe E, zumindest abschnittsweise ansteigen, konstant bleiben, oder auch abnehmen kann. Weiterhin zeigen die Beispiele der erfmdungsgemäßen Kammelemente, dass der Kämmwinkel α in radialer Richtung zunächst zumindest abschnittsweise zunehmen und anschließend zumindest abschnittsweise wieder abnehmen kann.

Es ist auch möglich, dass der Kämmwinkel α bei gleichbleibender Eindringtiefe E entlang der Mantellinie 9 gleichbleibend gestaltet ist. Außerdem geht aus den Beispielen der Tabellen 1 bis 3 hervor, dass der Kämmwinkel entlang der Mantellinie 9 bei gleichbleibender Eindringtiefe E an- steigend gestaltet ist. Das Ansteigen des Kämmwinkels α entlang der Mantellinie 9 kann auch progressiv erfolgen.

Als besonders Vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn ein Kämmwinkel α von mindestens 15° ab der relativen Eindringtiefe E rel von mindestens 20 % erreicht ist. Innerhalb eines Bereiches relativen Eindringtiefe E rel von 25 % bis 45 % erreicht der Kämmwinkel α einen maximalen Wert. Durch die Gestaltung eines Zahnzwischenraums derart, dass der Kämmwinkel α ab einer relativen Eindringtiefe E re i von 30 % wieder abnimmt, kann eine Fa- ser während eines Kämmvorgangs vergleichsweise weit oben in dem jeweiligen Zahnzwischenraum gehalten werden. Ein zu tiefes Eindringen führt zu einer verstärkten Verunreinigung mit ausgekämmten Partikeln oder Faserbestandteilen unten im Zahnzwischenraum 18, von wo sich diese Verunreinigungen nur schwer wieder entfernen (z. B. ausbürsten) lassen.

Fig. 10 zeigt eine zu den Figuren 3 bis 9 ähnliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Kammelements 6. Komponenten, die denjenigen entsprechen die vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 9 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht noch- mals im einzelnen diskutiert. Ähnliche, jedoch konstruktiv verschieden gestaltete Elemente erhalten die gleichen Bezugsziffern gemäß den genannten Figuren mit einem nachgestellten„a".

Das Kammelement 6a gemäß Figur 10 entspricht demjenigen gemäß der Figuren 2 bis 9, wobei die Zähne 7a, 12a einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt senkrecht zur radialen Richtung 11 aufweisen. Im Gegensatz zu den Zähnen 7, 12 in den Figuren 2 bis 9 sind die Zahnkanten jeweils in einem Bereich 20a bis 23a abgerundet. Daraus resultiert eine Ver- änderung der Verbindungslinie 25a, da die exakten Zahnkanten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eines Kammelements nicht existieren. Die Verbindungslinie 25a ist zwischen zwei Anlagepunkten 26 und 27 der zu kämmenden Faser in dem Zahnzwischenraum 18 definiert.

Das Verrunden der Zahnkanten erfolgt durch Polieren, sodass die Zahnkanten nicht scharfkantig sind, sondern Radien aufweisen. Dabei können die einzelnen Radien in den abgerundeten Bereichen 20a bis 23a der Zähne 7a, 12a verschieden sein. Insbesondere können sich die Radien an ein und demselben Zahn unterscheiden. Im Vergleich zu einem Kammelement 6 mit scharfkantigen Zähnen 7, 12 ist der Kämmwinkel α 8 eines Kammelements 6a, das Zähne 7a, 12a mit abgerundeten Zähnen 20a bis 23a aufweist, gegenüber einem entsprechend einer bestimmten Eindringtiefe korrespondierenden Kämmwinkel αi bis α 7 verringert. Das heißt, durch das Abrunden der Zähne 7a, 12a wird der Kämmwinkel α 8 reduziert.

Fig. 11 zeigt einen zur Figur 2 ähnlichen, vergrößert dargestellten Ausschnitt eines Kammelements 6b. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 10 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Ähnliche, jedoch konstruktiv verschieden gestaltete Elemente erhalten die gleichen Bezugsziffern gemäß den genannten Figuren mit einem nachgestellten„b". In dem dargestellten Ausschnitt des Kammelements 6b sind zwei benachbarte Zähne 7b, 12b mit einem Zahnzwischenraum 18b gezeigt, der im Bereich der Zahnwurzeln 15 eine vergrößerte Abmessung entlang der Mantellinie 9 aufweist. Dadurch wird an einem unteren Ende des Zahnzwischen- raums 18b ein Rückhaltebereich 28 gebildet, in dem eine zu kämmende Faser während eines Kämmvorgangs gehalten wird. Dazu weist der Rückhaltebereich 28 eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsform auf, die in radialer Richtung 11 nach oben geöffnet ist, sodass der Zahnzwi- schenraum 18b entlang der radialen Richtung 11 ausgehend von den Zahnspitzen 13 über den Zahnkämmbereich 14 eine sich reduzierende Breite entlang der Mantellinie 9 aufweist. Mit zunehmender Eindringtiefe, insbesondere mit Erreichen des Rückhaltebereichs 28, steigt die Breite des Zahnzwischenraums 18b wieder an, sodass in dem Zahnkämmbereich 14, insbesondere zwischen den Zahnspitzen 13 und den Zahnwurzeln 15 ein Bereich minimaler Breite des Zahnzwischenraums 18b in Richtung der Mantellinie 9 existiert. Mit dem Kammelement 6b kann eine zu kämmende Faser während eines Kämmvorgangs aufgrund der auf die Faser wirkenden Reaktionskräfte in dem Zahnzwischenraum 18b gehalten werden, sodass der Kämmvorgang besonders stabil und fehlerunanfällig durchführbar ist.