Die Erfindung bezieht sich auf eine Trommel für eine Karde mit einem, eine Wandstärke aufweisenden, zylindrischen Trommelmantel, welcher im Innenraum mit wenigstens zwei, in radialer Richtung verlaufenden Speichen verbunden ist, welche in axialer Richtung der Trommel gesehen, in einem Abstand zueinander angeordnet sind.

Um bei einer Karde ein möglichst effiziente Kardierwirkung zu erzielen, ist es notwendig den Kardierspalt insbesondere in der Hauptkardierzone zwischen einer Garnitur eines Kardierelementes, beispielsweise eines Deckelstabes, und der Garnitur der Kardentrommel (auch Tambour genannt) möglichst klein zu halten. Die Garnitur der Kardentrommel wird durch spezielle Aufziehverfahren und Befestigungsverfahren auf dem Aussenumfang der Trommel der Karde aufgebracht. Zur Erzielung von hohen Produktionsmengen wurden die Drehzahlen der Kardentrommeln in den letzten Jahren immer mehr erhöht. D.h. inzwischen werden Kardentrommeln mit Drehzahlen von über 600 U/min eingesetzt.

Durch die Erhöhung der Drehzahlen werden die Zentrifugalkräfte an der Trommel der Karde (Kardiertrommel) erhöht, welche ungleichmässige elastische Verformungen im Durchmesserbereich der Trommel der Karde herbeiführen bedingt durch die auftretenden ungleichmässigen Spannungen. Die stärksten Verformungen treten dabei in den Bereichen auf, wo der Trommelmantel über Speichen verstärkt, respektive an eine Antriebswelle angebunden ist. Durch die auftretenden beschriebenen ungleichmässigen elastischen Verformungen im Trommelbereich kann sich der im Ruhezustand eingestellte Kardierspalt im Betriebszustand verändern, was zu Verschlechterungen der Kardierung durch Verlust an Kardier- fläche wie auch zu Kollisionen der Garnituren und somit zu Beschädigungen der Kardiertrommel oder den mit der Kardiertrommel zusammen arbeitenden Kardierelementen führen kann. Um dem entgegenzuwirken wurden in der Patentliteratur bereits schon verschiedene Lösungen vorgeschlagen. In der EP 0 446 006 A1 wird beispielsweise die Verwendung einer Trommel für eine Karde vorgeschlagen, welche sich aus einer Vielzahl von Profilen in Leichtbauweise zusammensetzt. Durch die Verwendung von in sich steifen Modu- len, welche zu einem Trommelmantel zusammengesetzt werden, verringert sich der Einfluss der Zentrifugalkraft auf die äussere Oberfläche des Trommelmantels. Die Konstruktion ist jedoch sehr aufwändig und teuer und erfordert ebenfalls eine zeitintensive Montagearbeit. Des Weiteren ist es aus dem Stand der Technik bekannt sogenannte Trommelböden als Verstärkungselemente zu verwenden. Trommelböden sind in den Innenraum des Trommelmantels eingebrachte radiale Scheiben, wie beispielsweise in der DE 199 25 285 A1 offenbart. Ebenfalls bekannt sind sternförmige Anordnungen von S-förmig gestalteten Speichen, diese dienen einem Ausgleich von betriebsbedingten Erwärmungen des Trommelmantels. Nachteilig an diesen bekannten Ausführungen ist die radial starre Anbindung des Trommelmantels an die innenliegende Nabe, welche eine Ausdehnung aufgrund der auftretenden Zentrifugalkräfte verunmöglicht.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche die Nachtei- le des bekannten Standes der Technik beseitigt und auch grössere Trommeldrehzahlen bei der Karde ermöglicht ohne dass es aufgrund hoher Zentrifugalkräfte zu unerwünschten ungleichmässigen Verformungen im Bereich des Trommelumfanges der Kardentrommel kommt. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Trommel mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Dabei wird eine Trommel für eine Karde vorgeschlagen mit einem, eine Wandstärke aufweisenden, zylindrischen Trommelmantel mit einer Längsachse und mit einer in der Längsachse angeordneten Nabe, wobei der Trommelmantel in seinem Innenraum mit der Nabe an wenigstens zwei in einem Abstand zueinander auf der Längsachse angeordneten Stellen durch Speichen verbunden ist, welche gegenüber einer senkrecht zu einer Tangente an den Trommelmantel durch die Längsachse angelegten Radialen mit einer Neigung und gegenüber einer senkrecht zur Längsachse an- geordneten Ebene mit einer Schräge angeordnet sind. An jeder Stelle sind drei bis zwölf Speichen vorgesehen, welche mit einer Neigung von 3 bis 15 Winkelgraden und mit einer Schräge von Null bis 30 Winkelgraden angeordnet sind. Die Schräge von Null Winkelgrade ist gleichbedeutend damit, dass die Speichen in einer senkrecht zur Längsachse der Trommel angeordneten Ebene vorgesehen sind.

Die Richtung der Speiche ist bestimmt durch eine Gerade, welche die Punkte verbindet, an welchen die Speiche auf die Nabe und auf den Trommelmantel trifft. Als Punkte sind dabei die Schnittpunkte einer geometrischen Mittellinie der Speiche mit der äusseren Oberfläche der Nabe respektive der inneren Oberfläche des Trommelmantels zu verstehen. Der Winkel, welcher eingeschlossen wird zwischen dieser Geraden und der Radialen entspricht der Neigung der Speiche.

Durch die Neigung der Speichen gegenüber der Radialen wird eine durch die Zentrifu- galkräfte bedingte radiale Aufweitung des Trommelmantels auch an der Stelle an welcher die Speichen angeordnet sind nicht verhindert. Durch die Einwirkung der Zentrifugalkräfte werden die Speichen vom Trommelmantel praktisch mitgenommen und verändern sich in ihrer Neigung gegenüber der Radialen. Dies entspricht einer radialen Verlängerung der Speichen, wodurch sich eine gleichmässige Aufweitung des Trom- melmantels über den Verlauf der Längsachse der Trommel ergibt. Einschnürungen des Trommelmantels an den Stellen der Speichen, welche bei Verwendung von Trommelböden oder herkömmlichen Speichen auftreten, können durch die neuartige Anordnung der Speichen vermieden werden. Durch die Anordnung der Speichen mit einer Schräge kann eine Stabilisierung des

Trommelmantels in Richtung der Längsachse verbessert werden. Dabei sind die Schrägen bei zwei Stellen mit Speichen entgegengesetzt zu wählen und betragen bevorzugterweise Null bis zehn Winkelgrade. Die schräge Anordnung der Speichen erhöht jedoch den Konstruktions- und Fertigungsaufwand beträchtlich, wodurch sich eine Schrä- ge von Null Winkelgraden als besonders bevorzugte Ausführungsform gezeigt hat. Zur Verbesserung der Querstabilität ist es von Vorteil, wenn auf zumindest einer Seite der Speichen in Richtung der Längsachse abstehende Rippen vorgesehen sind. Die Rippen ergeben eine Versteifung der Speichen in ihrer Querrichtung und verhindern deren Verformung in Querrichtung der Speiche, was der Richtung der Längsachse der Trommel entspricht. Die Speichen selbst sollten keiner Verformung unterworfen sein, da sich daraus eine wiederum ungleichmässige Veränderung der Neigung oder der Schräge ergeben könnte. Für die Bestimmung der Neigung ist der Verlauf der Rippen nicht relevant, da die Rippen einen vernachlässigbaren Einfluss auf das Verformungsverhalten der Speiche aufgrund der Zentrifugalkräfte darstellen.

Vorteilhafterweise sind die Speichen in gerader oder geschwungener oder geknickter Form ausgebildet sind. Besonders bevorzugt ist aufgrund der Einfachheit die gerade Form der Speichen. Auch ist es von Vorteil die Speichen mit einem sich von der Längsachse in Richtung des Trommelmantels verjüngenden Querschnitt auszubilden.

Dadurch kann ein besseres dynamisches Verhalten und zusätzlich eine Materialeinsparung erreicht werden.

Die Anzahl der eingesetzten Speichen ist von den Trommelabmessungen und der Konstruktion der Speichen selbst abhängig, umso mehr Speichen eingesetzt werden, desto geringer kann deren Querschnitt ausfallen. Eine Erhöhung der Anzahl an Speichen führt zu einem besseren Verhalten unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte und somit zu einer weiteren Vergleichmässigung der Ausdehnung des Trommelmantels. Bevorzugterweise wird eine ungerade Anzahl von Speichen eingesetzt zur Verhinderung von Spannungen bei der Herstellung der Trommel oder der Speichen durch ein Giessverfahren. Bei einer Blechkonstruktion ist dieser Aspekt nicht relevant und es kann auch eine gerade Anzahl von Speichen eingesetzt werden. Die besten Resultate zur Vermeidung von Einschnürungen des Trommelmantels haben sich bei einem Einsatz von fünf bis neun Speichen gezeigt. Auch erlaubt die vorgeschlagene Anordnung der Speichen eine Verringerung der Wandstärke des Trommelmantels. Vorteilhafterweise weist der Trom- melmantel eine gleichmässige Wandstärke von 5 mm bis 20 mm, besonders bevorzugt von 12 mm auf. Bevorzugterweise werden die Speichen mit einer Neigung von 5 bis 10 Winkelgraden, besonders bevorzugt von 7 Winkelgraden, angeordnet. Diese Neigung hat in Bezug auf die Elastizität der Speichen die besten Werte ergeben. Bei den heute gängigen Drehzahlen und Abmessungen der Kardentrommeln konnte durch eine Neigung von 7 Win- kelgraden eine gleichmässige Aufweitung des Trommelmantels durch den Einfluss der Zentrifugalkräfte festgestellt werden. Kardentrommeln weisen eine axiale Länge von 900 mm bis 2000 mm und eine Durchmesser von 800 mm bis 1 '500 mm auf. Der Abstand zwischen den Stellen an welchen vorteilhafterweise Speichen angeordnet sind beträgt das 0,4-fache bis 1 ,0-fache der axialen Länge der Trommel. Eine Anordnung der Speichen an den jeweiligen Trommelenden ist durchaus möglich.

Vorteilhafterweise weist die Nabe eine Lagerstelle zur Lagerung der Trommel auf einer Welle an zumindest zwei Stellen die mit Speichen versehen sind auf. Die Nabe weist dabei eine Durchtrittsöffnung zur Aufnahme einer Welle auf. Alternativ kann die Nabe selbst als Welle ausgebildet sein. Dabei kann die Nabe für jede mit Speichen versehene Stelle als ein Wellenstummel oder auch als eine über die gesamte Längsachse der Trommel durchgehende Welle ausgebildet sein.

Die Trommel kann als Gussteil mit Nabe und Speichen einstückig hergestellt werden. Vorteilhafterweise ist jedoch der Trommelmantel aus einem Stahlblech gefertigt und mit den Speichen verschweisst, wobei die Verschweissung über einen umlaufenden Ring vorgesehen ist. Bevorzugterweise ist der umlaufende Ring mit den Rippen einstückig aus einem Blech gefertigt. Auch im Bereich der Nabe ist es von Vorteil die Rippen über einen über die Nabe umlaufenden Ring mit der Nabe zu verbinden, wobei der Ring an der Nabe oder an den Rippen angeformt sein kann.

Es wird die Verwendung der erfindungsgemässen Trommel in einer Karde vorgeschlagen. Bei einer erfindungsgemässen Ausbildung der Speichen ist die Drehrichtung der Trommel in der Karde nicht massgebend, die vorgeschlagene Konstruktion zeigt in bei- den Drehrichtungen der Trommel eine Verbesserung der Masshaltigkeit und Formstabilität des Trommelmantels. Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele näher aufgezeigt und beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Karde;

Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung A-A einer Ausführungsform der Trommel;

Figur 3 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Trommel im Querschnitt; Figur 4 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Trommel im

Querschnitt und

Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Karde 1 mit einem Zuführschacht 2, über welchen das Fasergut in Form eines Faservlieses einer Speisewalze 3 zugeführt wird. Von der Speisewalze 3 wird das Fasergut auf einen Vorreisser 4 abgegeben, welcher das Fasergut an eine Kardiertrommel 5 (kurz„Trommel" genannt) der Karde 1 übergibt. Das von der Trommel 5 mitgenommene Fasergut gelangt durch die mit einem Pfeil dargestellte Drehbewegung der Trommel 5 in den Bereich einer Hauptkardierzone 7, welche im Zusammenwirken mit einem oberhalb der Trommel 5 umlaufend angeord- neten Wanderdeckelaggregat 6 gebildet wird. Die Drehrichtung des Wanderdeckelaggregates 6 ist mit einem Pfeil angedeutet. Das Wanderdeckelaggregat 6 ist mit schematisch gezeigten, umlaufenden Deckelstäben 1 1 versehen, die mit nicht gezeigten Garnituren bestückt sind. Im Anschluss an die Hauptkardierzone 7 gelangt das kardierte Fasergut in den Bereich eines drehbar gelagerten Abnehmers 8, welcher das von der Trommel 5 abgenommene Fasergut an eine drehbar gelagerte Abnahmewalze 9 überführt. Die Abnahmewalze 9 fördert das, von dem Abnehmer 8 abgenommene Fasergut über nicht näher gezeigte Führungseinrichtungen an ein nachfolgendes Presswalzenpaar 10, welches das Faser- gut an eine bandbildende Vorrichtung 12 abgibt. Das in der bandbildenden Vorrichtung 12 geformte Faserband wird an eine nicht gezeigte Bandablage überführt und in Kannen abgelegt. Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung an der Stelle A-A der Figur 1 einer Ausführungsform der Trommel 5. Die Trommel 5 hat eine Längsachse 14 und weist einen zylindrischen Trommelmantel 13 mit einer über die axiale Länge I der Trommel konstanten Wandstärke a auf. Durch die zylindrische Form der Trommel 5 bildet deren Trommelmantel 13 einen um die Längsachse 14 angeordneten Innenraum 15. Der Trommelmantel 13 stützt sich im Innenraum 15 an den Stellen 16 und 17 über Speichen 18 auf einer Nabe 23 ab. In der gezeigten Ausführungsform ist für die Stellen 16 und 17 jeweils eine separate Nabe 23 gezeigt, welche überdies als Achsstummel ausgebildet ist. Denkbar sind jedoch auch Alternativen dazu, beispielsweise eine Ausformung der Nabe als eine durchgehende Achse oder Welle, wie auch eine Ausbildung der Naben mit jeweils einer Durchtrittsöffnung, welche für eine drehsichere Aufnahme einer Welle oder eines Lagers geeignet ist. Die Stellen 16 und 17 sind in einem axialen Abstand b zueinander angeordnet. Die Speichen 18 sind einerseits mit dem Trommelmantel 13 und andrerseits mit der Nabe 23 verbunden, in der gezeigten Ausführungsform ist die Verbindung als eine Schweissung 21 ausgebildet.

An der Stelle 16 sind die Speichen 18 mit einer Schräge α grösser als Null Winkelgrade gezeigt, wohingegen die Speichen 18 an der Stelle 17 eine Schräge α von Null Winkel- graden aufweisen. Die Stellen 16 und 17 sind zur Verdeutlichung verschiedener Möglichkeit der Anordnung der Speichen 18 unterschiedlich dargestellt. Tatsächlich sind die Speichen 18 jedoch in ihrer Schräge α spiegelbildlich auszuführen. Die Schräge α entspricht dem Winkel welcher eingeschlossen wird von einer senkrecht zur Längsachse 14 angeordneten Ebene 19 und einer Ebene in welcher die Speiche 18 angeordnet ist.

Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Trommel 5 in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse 14 der Trommel 5. Die zylindrische Form der Trommel 5 wird durch den Trommelmantel 13 mit einer Wandstärke a gebildet. Im Innenraum 15 der Trommel 5 sind um eine zentrisch positionierte Nabe 23 beispielhaft fünf Speichen 18 angeordnet. Die Speichen 18 sind einerseits mit der Nabe 23 und andrerseits mit dem Trommelmantel 13 verbundenen. Zur gleichmässigen Verbindung der Speichen 18 mit dem Trommelmantel 13 sind die Speichen 18 an einen Ring 25 angebunden welcher mit dem Trommelmantel 13 verschweisst ist. Die Verschweissung der Speichen 18 mit der Nabe 23 ist ebenfalls über eine ringförmige Zusammenfügung der Speichen 18 um die Nabe 23 vorgesehen. Die Speichen 18 sind mit einer Neigung ß gegenüber einer Radialen 24 angeordnet. Die Radiale 24 entspricht einer durch die Längsachse 14 der Trommel führende und senkrecht auf einer Tangente an den Trommelmantel 13 angelegten Geraden. Die Neigung ß entspricht dem Winkel, welcher eingeschlossen ist von der Radialen 24 und einer Geraden, welche die Punkte verbindet, an welchen die Speiche auf die Nabe 23 und auf den Trommelmantel 13 trifft. Als Punkte sind dabei die Schnittpunkte einer geometrischen Mittellinie der Speiche 18 mit der äusseren Oberfläche der Nabe 23 respektive der inneren Oberfläche des Trommelmantels 13 zu verstehen.

Die Speichen 18 sind in einer geraden Längsausdehnung mit einer sich von der Nabe 23 zum Trommelmantel 13 verjüngenden Breite gezeigt. Der äussere Ring 25 zur Verbindung der Speichen 18 mit dem Trommelmantel 13 sowie der innere Zusammen- schluss der Rippen um die Nabe 23 sind mit den Speichen 18 als ein einstückiges Bauteil ausgeführt. Dabei kann das Bauteil aus Blech geformt oder als Gussteil hergestellt werden. Zusätzlich weisen die einzelnen Speichen18 zu deren Verstärkung Rippen 20 auf. Die Rippen 20 können auf die Speichen 18 aufgebracht oder an die Speichen 18 angeformt werden. Für die Bestimmung der Neigung ß ist der Verlauf der Rippen 20 nicht relevant. Bei einer entsprechend starken Ausführung der Speichen 18 kann auf zusätzliche Rippen 20 verzichtet werden. Wie bereits im Ausführungsbeispiel der Figur 2 beschrieben, ist auch im Ausführungsbeispiel der Figur 3 eine Anordnung der Spei- chen 18 mit einer Schräge α möglich.

Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Trommel 5 in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse 14 der Trommel 5. Die zylindrische Form der Trommel 5 wird durch den Trommelmantel 13 mit einer Wandstärke a gebil- det. Im Innenraum 15 der Trommel 5 sind um eine zentrisch positionierte Nabe 23 beispielhaft fünf Speichen 18 angeordnet. Die Speichen 18 sind einerseits mit der Nabe 23 und andrerseits mit dem Trommelmantel 13 verbundenen. Zur gleichmässigen Verbin- dung der Speichen 18 mit dem Trommelmantel 13 sind die Speichen 18 an einen Ring 25 angebunden welcher mit dem Trommelmantel 13 verschweisst ist. Die Verschweis- sung der Speichen 18 mit der Nabe 23 ist ebenfalls über eine ringförmige Zusammenfügung der Speichen 18 um die Nabe 23 vorgesehen.

Die Speichen 18 sind mit einer Neigung ß gegenüber einer Radialen 24 angeordnet. Die Radiale 24 entspricht einer durch die Längsachse 14 der Trommel führende und senkrecht auf einer Tangente an den Trommelmantel 13 angelegten Geraden. Die Bestimmung der Verbindungslinie zwischen den Punkten an welchen die Speiche 18 auf die äussere Oberfläche der Nabe 23 und auf die innere Oberfläche des Trommelmantels 13 trifft ist gleich wie in Figur 3 beschrieben.

Die Speichen 18 sind in einer geknickten Formgebung mit einer sich von der Nabe 23 zum Trommelmantel 13 gleichbleibenden Breite gezeigt. Der äussere Ring 25 zur Ver- bindung der Speichen 18 mit dem Trommelmantel 13 sowie der innere Zusammen- schluss der Speichen 18 um die Nabe 23 sind mit den Speichen 18 als ein einstückiges Bauteil ausgeführt. Dabei kann das Bauteil aus Blech geformt oder als Gussteil hergestellt werden. Wie bereits im Ausführungsbeispiel der Figur 2 beschrieben ist auch im Ausführungsbeispiel der Figur 3 eine Anordnung der Speichen 18 mit einer Schräge α möglich.

Es ist jedoch auch eine andere Ausführung im Rahmen der Erfindung möglich, wobei die Speichen 18 eine andere Formgebung, beispielsweise einen geschwungenen Verlauf, haben oder im Bereich des Trommelmantels 13 oder der Nabe 23 ohne einen Ring 25 oder eine ringförmige Zusammenfügung der einzelnen Speichen 18 mit dem Trommelmantel 13 und der Nabe 23 verbunden sind. Auch sind andere Verfahren wie ein Schweissverfahren zu Verbindung von Speichen 18, Trommelmantel 13 und Nabe 23 denkbar, beispielsweise eine lösbare Verbindung oder ein Kleben. Bezugszeichen

1 Karde

2 Zuführschacht

3 Speisewalze

4 Vorreisser

5 Kardiertrommel (Trommel)

6 Wanderdeckelaggregat

7 Hauptkardierzone

8 Abnehmer

9 Abnahmewalze

10 Presswalzenpaar

1 1 Deckelstab

12 bandbildende Vorrichtung

13 Trommelmantel

14 Längsachse

15 Innenraum

16 Stelle mit Speiche

17 Stelle mit Speiche

18 Speiche

19 Ebene

20 Rippe

21 Schweissung

22 Lagerstelle

23 Nabe

24 Radiale

25 Ring

a Wandstärke

b Abstand der Speichen

I axiale Länge

α Schräge der Speiche ß Neigung der Speiche