Die Erfindung betrifft ein Kammsegment für einen Kreiskamm einer Kämmmaschine zum Kämmen von Baumwolle.

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

Die DE 30 07 245 Al offenbart ein auf eine Kämmwalze aufschiebbares, formschlüssig daran gehaltenes Kammsegment. Aus der DE 39 04 178 C2 ist ein Kammsegment mit nebeneinander angeordneten Kammelementen bekannt, die jeweils verschieden viele Zähne aufweisen.

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 kann eine Kämmwirkung des Kammsegments beeinflusst werden. Die Kämmwirkung auf die Fasern wird durch das Eingreifen der Zähne in die zu kämmenden Fasern gewährleistet, wobei die Kämmwirkung beispielsweise mit zunehmender Zahnanzahl je Kammsegment und damit ei- ner Eingriffszahl der Zähne in die Faser steigt. Die Erhöhung der Zahnanzahl auf einem Kammsegment führt im Allgemeinen zu einer dichteren Anordnung auf einer Mantelfläche des Kammsegments. Dies bewirkt eine schlechtere Zugänglichkeit von Zwischenräumen zwischen benachbarten Zähnen und/oder zwischen benachbarten Zahnreihen eines Kammseg- ments, so dass die Reinigung eines Kammsegments mit hoher Zahndichte nur unzureichend oder gar nicht möglich ist. Bei entsprechend großzügiger Gestaltung der Zwischenräume wird aber die Kämmwirkung reduziert. Insofern stellen eine gewünschte hohe Kämmwirkung einerseits und eine gute Zugänglichkeit der Zwischenräume zur Reinigung, d.h. zum Entfernen ausgekämmter Partikel und/oder Faserbestandteile, andererseits gegensätzliche Gestaltungsanforderungen für ein Kammsegment dar.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kammsegment für einen Kreiskamm einer Kämmwalze zum Kämmen von Baumwolle mit ho- her Kämmwirkung und derart weiterzubilden, dass zudem ein Reinigen von Zwischenräumen auf dem Kammsegment problemlos möglich ist.

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

Ein erfindungsgemäßes Kammsegment ist auf einer Kämmwalze montierbar, um deren Drehachse in einer Drehrichtung drehbar und weist mehrere in Richtung der Drehachse nebeneinander angeordnete Zahnreihen auf. Die Zahnreihen umfassen mehrere in einer Reihenumfangsrichtung nebenein- ander angeordnete Zähne, wobei die Zahnreihen bezogen auf die Drehachse schräg angeordnet sind, so dass die Reihenumfangsrichtung, die einer Umlaufrichtung der Zähne entspricht, einen Anstellwinkel α einschließen. Zwischen zwei benachbarten Zahnreihen ist mindestens ein Abstandshalter vorgesehen, so dass ein zwischen zwei benachbarten Zahnreihen senkrecht zur Reihenumfangsrichtung gemessener Zahnreihenabstand variiert, der z.B. aus den jeweiligen Dicken der Abstandshalter resultiert. Durch die Kombination von Schrägstellung der Zahnreihen bezogen auf die Drehachse und dem variierenden Zahnreihenabstand zwischen zwei benachbarten Zahnreihen durchläuft eine zu kämmende Faser während eines Kammzyklus auf einem erfindungsgemäßen Kammsegment wiederholt Kammsegmentbereiche mit Kämmwirkung, nämlich die Zahnreihen, und Kammsegmentbereiche ohne Kämmwirkung, nämlich die Abstandshalter. Durch wiederholten Eingriff von Zähnen verschiedener Zahnreihen des Kamm- segments in die Baumwollfasern werden diese neu aufgeteilt und damit das Kämmergebnis insgesamt verbessert. Zudem ist eine Reinigung des erfindungsgemäßen Kammsegments beispielsweise durch Bürsten möglich, deren Borsten in Bereichen insbesondere größerer Zahnreihenabstände zwischen den Zahnreihen ein Ausbürsten ausgekämmter Fasern ermöglichen. Das Kammsegment ermöglicht die mehrfache Verwendung gleichartiger Zwischenscheiben zur Realisierung zyklisch variierender Zahnreihenabstände. Dadurch kann das Kammsegment schnell und kostengünstig hergestellt werden. Darüber hinaus bewirkt das zyklische Wechselspiel zwischen Kämmwirkung und keiner Kämmwirkung auf die zu kämmenden Baum- wollfasern ein verbessertes Kämmergebnis.

Ein Kammsegment mit zahnlosen Zwischenscheiben als Abstandshalter gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine flexible und schnelle Veränderung der Zahnreihenabstände durch Wechsel der verwendeten Zwischenscheiben. - A -

Ein bestimmter Zahnreihenabstand kann beispielsweise durch eine Zwischenscheibe mit der entsprechenden Scheibendicke oder mittels mehrerer Zwischenscheiben mit jeweils geringerer Scheibendicke eingestellt werden. Ein Kammsegment gemäß Anspruch 3 weist eine reduzierte Bauteilanzahl auf und ist deshalb besonders schnell und kostengünstig montierbar. Weiterhin ist ein derartiges Kammsegment mit einstückig angeformten Abstandshaltern besonders robust gegenüber mechanischen Belastungen. Ein Kammsegment gemäß Anspruch 4 ermöglicht z. B. die mehrfache

Verwendung gleichartiger Zwischenscheiben zur Realisierung variierender Zahnreihenabstände. Dadurch kann ein derartiges Kammsegment schnell und kostengünstig hergestellt und montiert werden. Darüber hinaus bewirkt das Wechselspiel zwischen Kämmwirkung und keiner Kämmwirkung auf die zu kämmenden Baumwollfasern ein verbessertes Kämmergebnis.

Die Gestaltung eines Kammsegments mit einem Verhältnis von Zahnrei- henabständen gemäß Anspruch 5 hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Dann lässt sich der größere Zahnreihenabstand besonders gut von den ausgekämmten Partikeln und/oder Faserbestandteilen reinigen.

Eine Anordnung von Zahnreihen auf einer Kämmwalze mit einem Anstellwinkel α entsprechend dem Anspruch 6 ist besonders vorteilhaft zur Ermöglichung eines wiederholten Eingriffs von Zähnen ein und desselben Kammsegments in eine Baumwollfaser sowie einer dann erzielten besonders guten Kämmwirkung. Die vergleichsweise große Schrägstellung erhöht die Häufigkeit des Wechsels zwischen Bereichen mit hoher Kämmwirkung und Bereichen mit geringer oder keiner Kämmwirkung. Auch durch Anordnung von benachbarten Zähnen einer Zahnreihe mit in Reihenumfangsrichtung gemessenen Umfangs ab ständen gemäß den Ansprüchen 7 bis 9 kann ein Verhältnis von Kammsegmentbereichen mit und ohne Kämmwirkung eines Kammsegments und damit das Kämmergebnis beeinflusst werden. So wird bei einer gleichmäßigen Verteilung der Zähne auf dem Kammsegment im Allgemeinen eine höhere spezifische Zahndichte erreicht. Durch eine gruppierte Anordnung der Zähne können die Bereiche des Kammsegments mit hoher und mit niedriger Kämmwirkung besser voneinander abgegrenzt werden.

Ein Kammsegment mit einer Zahneingriffszahl gemäß Anspruch 10 bewirkt ein verbessertes Kämmergebnis.

Die Gestaltung eines Kammsegments durch Zähne mit einer mittleren spe- zifischen Zahndichte gemäß Anspruch 11 führt zu einer verbesserten Kämmwirkung.

Die Gestaltung von Kammsegmentbereichen, die gemäß den Ansprüchen 12 und 13 eine erhöhte spezifische Zahndichte aufweisen, hat sich hinsicht- lieh des Kämmergebnisses als besonders vorteilhaft erwiesen, da in diesen Kammsegmentbereichen eine besonders hohe Kämmwirkung erzielt werden kann. Die Partikelgröße der im Kammgut verbleibenden Verunreinigungen wird dadurch erheblich reduziert. Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der zum Teil nur schematisch ausgeführten Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine zu einer Drehachse einer Kämmwalze senkrechte Seitenansicht eines Kreiskamms mit mehreren Kammsegmenten, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Abwicklung eines erfindungsgemäßen Kammsegments in einer ersten Ausführungsform und

Fig. 3 eine zu Fig. 2 ähnliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kammsegments.

Ein in Fig. 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 legen mit ihrer axialen Ausdehnung parallel zur Drehachse 3 einen Kämmbereich des Kreiskamms 1 fest. Jedes Kammsegment 5 um- fasst eine Mehrzahl identischer gestanzter Kammelemente 6, die im We- sentlichen in Richtung der Drehachse 3 hintereinander aufgereiht sind, wobei jedes Kammelement 6 mehrere Zähne 7 aufweist. 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 aufzusetzen und mit dieser zu verkleben.

Ein Kammsegment 5 ist gemäß Fig. 2 abgewickelt entlang der Drehrich- tung 4 um die Drehachse 3 der Kämmwalze 2 schematisch dargestellt. Das Kammsegment 5 umfasst mehrere in Richtung der Drehachse 3 nebeneinander angeordnete Zahnreihen 6, wobei zwischen zwei benachbarten Zahnreihen 6 jeweils ein Abstandshalter mit einer Scheibendicke angeordnet ist, wobei die Scheibendicken der Abstandshalter variieren. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zahnreihen als separate Zahnscheiben 6 und die Abstandshalter als gesonderte Bauteile in Form von zahnlosen Zwischenscheiben 8, 9 ausgebildet. Es ist möglich, zwei Zahnscheiben 6 direkt nebeneinander, d.h. ohne eine Zwischenscheibe 8, 9 auf dem Riegel 5 an- zuordnen. Anstelle der dickeren Zwischenscheibe 9 können auch zwei oder mehrere dünne Zwischenscheiben 8 zwischen den Zahnscheiben 6 angeordnet sein.

Die Zahnscheiben 6 weisen in einer Reihenumfangsrichtung 10 einund- zwanzig nebeneinander angeordnete Zähne 7 auf. Die Anzahl der Zähne 7 ist dabei aber nur beispielhaft zu verstehen. Durch eine Drehung des Kammsegments 5 mit den Zahnscheiben 6 um die Drehachse 3 wird eine Umlaufrichtung der Zähne 7 festgelegt, die mit der Drehrichtung 4 der Kämmwalze 2 identisch ist. Die Zahnscheiben 6 sind bezogen auf die Drehachse 3 schräg angeordnet, so dass die Reihenumfangsrichtung 10 und die Drehrichtung 4 einen Anstellwinkel α einschließen. Der Anstellwinkel α ist größer als 4° und liegt insbesondere zwischen 6° und 10°. Bei der gezeigten Ausführungsform beträgt α = 8°. Zahnreihenabstände Dl, D2 zwischen zwei benachbarten Zahnscheiben 6 werden durch die zwischen den Zahnscheiben 6 angeordneten Zwischenscheiben 8, 9 festgelegt. Die Zahnreihenabstände Dl, D2 variieren bei dem in Fig. 2 dargestellten Kammsegment 5 zyklisch infolge der unterschiedlichen Dicken der Zwischenscheiben 8, 9. Bei der in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform des Kammsegments 5 betragen die Zahnreihenabstände Dl = 0,1 mm und D2 = 0,3 mm, so dass ein Verhältnis der beiden Zahnreihenabstände D2/D1 = 3 vorliegt. Die Zahnreihenabstände Dl und D2 entsprechen dabei den Dicken der Zwischenscheiben 8 bzw. 9. Die Dicken der Zahnscheiben 6 betragen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils 0,3 mm. Bei nicht dargestellten alternativen Ausgestaltungen können auch mehr als zwei verschiedene Zahnreihenabstände vorgesehen sein und/oder mehrere aufeinanderfolgende Zahnscheiben 6 in dem engen Zahnreihenabstand Dl angeordnet sein, ehe ein großer Zahnreihenabstand D2 folgt. Auch bei diesen alternativen Ausgestaltungen wiederholt sich die Abfolge der variierenden Zahnreihenabstände insbesondere zyklisch. Die in Fig. 2 gezeigte zyklische Abfolge eines engen Zahnreihenabstandes Dl und eines weiten Zahnreihenabstandes D2 lässt sich besonders gut reinigen, da der weite Zahnreihenabstand D2, der einen Eingriff von Borsten einer Reini- gungsbürste in die zwischen den Zähnen 7 benachbarter Zahnscheiben 6 gebildeten Zwischenräume ermöglicht oder begünstigt, relativ häufig vorkommt.

In der Reihenumfangsrichtung 10 sind die Zähne 7 einer Zahnscheibe 6 gleichmäßig beabstandet angeordnet, d. h. in Reihenumfangsrichtung 10 gemessene Umfangsabstände dl, d2 zwischen zwei benachbarten Zähnen 7 einer Zahnscheibe 6 sind überall gleich groß. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Kammsegment 5 sind beispielhaft längs einer der Zahnscheiben 6 jeweils einundzwanzig Zähne 7 angeordnet.

In Folge der zyklisch variierenden Anordnung der Zahnscheiben 6 und der Zwischenscheiben 8, 9 wird ein Scheibensatz 11 gebildet, der sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 aus der Hintereinanderanordnung einer ersten Zahnscheibe 6, einer dünnen Zwischenscheibe 8, einer zweiten Zahnscheibe 6 und einer dicken Zwischenscheibe 9 zusammensetzt. Das Kammsegment 5 umfasst mehrere solcher in Richtung der Drehachse 3 hintereinander angeordneter Scheibensätze 11. Jeder Scheibensatz 11 weist in Richtung der Drehachse 3 eine Satzstärke S auf. Es ist auch möglich, dass der Scheibensatz 11 zwei Zahnscheiben 6 und nur eine Zwischen- scheibe 8 aufweist. Weiterhin wird durch den Scheibensatz 11 und eine zu kämmende Faser 12 eine in Drehrichtung 4 gemessene Satzübergangslänge b bestimmt, indem die Satzübergangslänge b als die Länge entlang der Drehrichtung 4 festgelegt ist, innerhalb derer die zu kämmende Faser 12, die ebenfalls parallel zur Drehrichtung 4 verläuft, während eines Kämmvorganges in Folge des Anstellwinkels α die Satzstärke S durchläuft. Die Zahnscheibenlänge B ist die in die Drehrichtung 4 projizierte Länge der schräg gestellten Zahnscheiben 6. Eine durchschnittliche Zahneingriffszahl A, die die Anzahl von Zahneingriffen des Kammsegments 5 in die zu kämmende Faser 12 während eines Kämmvorganges beschreibt, ist als das Verhältnis der Zahnscheibenlänge B zu der Satzübergangslänge b definiert. Mit dem geometrischen Zusammenhang der Satzübergangslänge b und der Satzstärke S eines Scheibensatzes 11 mittels des Anstellwinkels α gemäß b = S / (tanα) ergibt sich für die theoretische durchschnittliche Zahnein- griffszahl A = (B ^• tanα) / S. Die durchschnittliche Zahneingriffszahl A beträgt für das erfindungsgemäße Kammsegment 5 mehr als 1 ,3 und liegt insbesondere in einem Bereich zwischen 2 und 5. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform des Kammsegments 5 beträgt die Zahneingriffszahl A = 1,5.

Eine spezifische Zahndichte ist durch eine Anzahl von Zähnen 7 bezogen auf eine Mantelfläche 13 festgelegt. Allgemein gilt, dass die Kämmwirkung des Kammsegments 5 umso höher ist, desto größer die spezifische Zahndichte ist. Da während eines Kämmvorgangs die Spitzen der Zähne 7 mit den Fasern 12 in Eingriff gebracht werden, wird die spezifische Zahndichte auch als Spitzendichte bezeichnet. Das in Fig. 2 dargestellte Kammsegment 5 weist eine mittlere spezifische Zahndichte, d. h. eine Anzahl von Zähnen 7 aller Zahnscheiben 6 bezogen auf die Mantelfläche 13 des gesamten Kammsegments 5, von 1,72 Zähne/mm ² auf. Bei einer alternativen Ausführungsform des Kammsegments mit Dl = 0,1 mm und D2 = 0,4 mm beträgt die durchschnittliche spezifische Zahndichte 1,52 Zähne/mm ² . In dem Bereich der Zahnscheiben 6, die von der Zwischenscheibe 8 mit der geringeren Dicke getrennt zueinander und benachbart angeordnet sind, ist die spezifische Zahndichte bereichsweise auf der Mantelfläche 13 des Kammsegments 5 höher. Die in diesen Bereichen gegebene maximale spezifische Zahndichte beträgt mindestens 1 ,7 Zähne/mm ² und insbesondere 1,8 bis 2,5 Zähne/mm ² . Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform be- trägt die maximale spezifische Zahndichte 2, 1 Zähne/mm .

Während eines Kämmvorganges werden mehrere parallel zueinander in Drehrichtung 4 laufende Fasern 12 von den Zähnen 7 des Kammsegments 5 eingezogen. Dabei kann eine Faser 12 in Abhängigkeit ihrer Position entlang der Drehachse 3 dem Zahn 7 ausweichen, so dass eine lokale Umlen- kung der Faser 12 um den Zahn 7 erfolgt. Darüber hinaus kann die Faser 7, ohne von der Faserrichtung abzuweichen, zwischen zwei Zähnen 7 hindurchgezogen werden. Dabei passiert die Faser 12 nach dem Zahneingriff und in Folge der Schrägstellung der Zahnscheiben 6 die dickere Zwischenscheibe 9. Während sich die Faser 12 über der zahnlosen Zwischenscheibe 9 befindet, liegen kein Zahneingriff und damit keine Kämmwirkung vor. Aufgrund der Schrägstellung der Zahnscheiben 6 kommt es zu einem erneuten Eingriff einer benachbarten Zahnscheibe 6 mit der Faser 12 auf dem Kammsegment 5. In Fig. 2 sind die verschiedenen Bereiche mit niedriger und hoher Kämmwirkung anhand von gestrichelt dargestellten Rechtecken Bl bzw. B2 dargestellt. In dem Bereich B 1 liegt keine oder nur eine geringe Kämmwirkung vor, da kein oder nur vereinzelt ein Eingriff der Zähne 7 in die Fasern 12 stattfindet, wohingegen der Bereich B2 eine hohe Kämmwirkung aufweist, die durch die hier vergleichsweise hohe Eingriffszahl der Zähne 7 in die Fasern 12 verursacht ist. Während des Kämmvorgangs durchläuft eine zu kämmende Faser 12 ggf. mehrere solcher Bereiche Bl und B2 mit geringer bzw. hoher Kämmwirkung in abwechselnder Reihenfolge. Es resultiert also eine vorteilhafte intermittierende Kämmwirkung. Fig. 3 zeigt in einer zu Fig. 2 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführungsform eines Kammsegments 5. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

Das Kammsegment 5 nach Fig. 3 entspricht demjenigen nach Fig. 2, wobei als Abstandshalter ebenfalls eine Zwischenscheibe 9a verwendet wird, die gegenüber der Zwischenscheibe 9 nach Fig. 2 eine größere Dicke aufweist und damit der Zahnreihenabstand D2 zwischen zwei benachbarten Zahn- Scheiben 6a vergrößert ist. Der Zahnreihenabstand D2 beträgt 0,6 mm. Das Verhältnis der zwei verschiedenen Zahnscheibenabstände Dl, D2 zueinander ist größer als bei dem Kammsegment 5 gemäß Fig. 1 und beträgt 6. Es sind auch noch größere Werte für das Verhältnis der Zahnscheibenabstände Dl, D2 zueinander möglich. Ebenso ist aber ein Ausführungsbeispiel mög- lieh, bei dem die gleiche Zwischenscheibe 9 mit einer Dicke von 0,3 mm wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 vorgesehen wird. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Kammsegment 5 beträgt der Anstellwinkel α = 10°. Entlang der Zahnscheiben 6a sind jeweils zehn Zähne 7 angeordnet. Weiterhin sind bei dem in Fig. 3 dargestellten Kammsegment 5 die Zähne 7 auf den Zahnscheiben 6a jeweils paarweise angeordnet, so dass die in Reihenumfangsrichtung 10 gemessenen Umfangsabstände dl, d3 zwischen zwei benachbarten Zähnen 7 verschieden sind. Es ist auch möglich, die Zähne 7 auf einer nicht dargestellten Zahnscheibe in der Reihenumfangs- richtung 10 in Gruppen von drei oder mehreren Zähnen 7 anzuordnen. Dementsprechend ist der Umfangsabstand dl zwischen zwei Zähnen 7 eines Zahnpaares bzw. einer Zahngruppe jeweils kleiner als der Umfangsab- stand d3 zwischen zwei Zähnen 7 unterschiedlicher Zahnpaare bzw. Zahngruppen. Aufgrund dieser gruppierten Anordnung der Zähne 7 können die anhand des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 erläuterten Bereiche B 1 und B2 mit geringer bzw. hoher Kämmwirkung noch ausgeprägter eingestellt und vorgegeben werden.

Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kammsegments ist ein Abstandshalter einstückig mit den Zähnen einer Zahnreihe verbunden. Dabei ist der Abstandshalter als seitlicher Ansatz an einem die Zähne einer Zahnreihe tragenden Fußbereich eines Kammelementes ausgebildet. Der seitliche Ansatz kann beispielsweise durch Prägen, Schleifen oder anderen Formgebungsverfahren aus einem Stück hergestellt werden. Dadurch ist es möglich, Zwischenscheiben zu vermeiden und die Bauteileanzahl für ein Kammsegment zu reduzieren.