Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Flexibelbogen für eine Wanderde¬ ckelkarde.

Der Deckelbereich bildet zusammen mit der Trommel die Hauptkardierzone und hat als Funktion die Auflösung der Flocken zu Einzelfasern, Ausscheidung von Verunrei¬ nigungen und Staub, Eliminierung von sehr kurzen Fasern, die Auflösung von Nissen und die Parallelisierung der Fasern. Da die Deckel durch Schmutz und Fasern zuge- setzt werden, ist es notwendig, diese zu reinigen. Daher wurde der Wanderdeckel entwickelt, wobei die Deckel mittels einer Kette oder einem Riemen zusammen gehal¬ ten und zu einem endlosen, umlaufenden Band zusammengefasst werden. Ein Teil steht in direktem Einsatz gegenüber der Trommelgarnitur. Der restliche Teil wird via Umlenkrollen in Rückenlage weitertransportiert und kann gereinigt und eventuell ge- schliffen werden.

Zwischen den Garnituren von Deckeln und Trommel formt sich ein enger Spalt, der Kardierspalt genannt wird. Er ergibt sich, indem die Wanderdeckel, geführt durch bo¬ genförmige Leisten - genannt Flexibelbögen, Regulierbögen, Flex-Bögen, Flexibelbö- gen oder Gleitbögen -, in einem bestimmten, nicht Zwingendermassen konstanten Kardierabstand, in Umfangsrichtung der Trommel entlang geführt werden. Die Grosse des Kardierspalts liegt bei einer Wanderdeckelkarde zwischen 0.10...0.30 mm für Baumwolle oder bis 0.40 mm für chemische Fasern. Daher ist die präzise Einstellbar¬ keit des Flexibelbogens von zentraler Bedeutung.

Die Deckel gleiten in Arbeitsposition auf den Flexibelbögen, wenn die Garnituren von Trommel und Deckeln gegen einander angeordnet sind. Diese Flexibelbögen stehen etwa konzentrisch zur Trommel-Rotationsachse, an jeder Seite der Trommel einer. Sie sind an den Seitenstücken oder Trommelschildern der Karde befestigt, und zwar so, dass sie leicht und sicher nachgestellt werden können. Da sich mit dem Abschlei¬ fen und der Abnutzung der Garnituren der Kardierspalt laufend ändert, müssen die Bögen flexibel ausgebildet sein, um ein Nachstellen und somit eine Korrektur des Kardierspaltes auf das Sollmass, ermöglichen zu können. Zu diesem Zweck sind die Flexibelbögen meist aus einer Speziallegierung gegossen, die elastische Eigenschaf¬ ten besitzt. Somit können die Flexibelbögen mit verhältnismässig geringem Kraftauf¬ wand und kleiner Spannungsbelastung in die notwendige Form gebracht werden.

Für die Einstellung der Deckel, respektive des Kardierspalts, sind im Laufe der Zeit verschiedene Deckelregulierungs-Systeme entwickelt worden. Die älteste Bauart ist eine Dreipunkt-Regulierung, wie beschrieben in Johannsen, Handbuch der Baumwoll¬ spinnerei (Band II, 1963, Seite 50ff). Hierbei wird der Flexibelbogen an drei Punkten durch Tragsupporte gestützt. Durch die Einstellung zur Trommel-Rotationsachse hin oder davon weg kann der Radius der Flexibelbogen-Oberkante geändert werden. Eine Verstellung ohne ungewünschte Materialspannungen in Umfangsrichtung zu erzeu¬ gen, setzt aber voraus, dass sich die Bogenenden auf ihren Stützpunkten vorschieben müssen. Zu diesem Zweck hat der Bogen an diesen Stützpunkten Schlitze, durch welche die Einstellmittel hindurchgehen. Stellt man den Flexibelbogen enger, so nimmt der Radius ab, und das Bogenende schiebt sich an den äusseren Stützpunkten zur Seite, denn die Bogenlänge bleibt unverändert zum Ausgangszustand. Am Schluss wird die Position der Einstellmittel im Schlitz fixiert. Dieser Grundsatz ist wei¬ ter entwickelt worden in Fünfpunkt-Regulierungen, vor allem damit das Gewicht der Deckel besser über die Stützpunkte verteilt und die Durchbiegung der Bögen verhin¬ dert werden kann. Diese Regulierung arbeitet mit einem Scheitelpunkt, der nur in Richtung des Radius geändert werden kann, zur Seite aber fixiert ist. Die End- und Zwischenpunkte sind in beiden Richtungen verstellbar. Ein Beispiel einer neueren Fünfpunkt-Regulierung ist u. a. in EP 787 841 beschrieben. Obwohl viele Verbesserungsvorschläge für die Einstellvorrichtungen und Regulierung vorgeschlagen sind, gibt es in der Praxis immer noch Probleme mit ungewünschten Verformungen der Flexibelbögen. Ein Hauptproblem liegt darin, dass zwischen den Einstellpunkten „Hügel" und/oder „Täler" entstehen, die sich direkt in einem nicht gleichmässig verlaufenden Kardierspalt niederschlagen. Diese Verformungen können örtlich radiale Abweichungen von einigen Hundertstel mm bewirken und sind daher, verglichen mit der eingangs erwähnten, typischen Grosse eines Kardierspalts, gross genug, um einen merkbaren Effekt auf das Kardierverhalten zu haben. Was sich wie¬ derum negativ in der Qualität des Bandes, dem Endprodukt der Karde, niederschlägt.

Der Erfindung der vorliegenden Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich- tung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche die genannten Nachteilen vermeidet und insbesondere mögliche unerwünschte Verformungen der Vorrichtung zwischen den Einstellpunkten verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Insbesondere dadurch, den Flexibelbogen derart zu konstruieren, dass sich bei einer Verstellung der Einstellpunkte die Oberkan¬ te des Flexibelbogens bei gleich bleibender Form über den ganzen Kardierbereich gleichmässig anhebt oder absenkt. Beispielsweise soll vermieden werden, dass ein Flexibelbogen mit anfänglich kreisförmiger Oberkante nach der Verstellung elliptisch geformt ist.

Im Folgenden wird anhand von Beispielen die Erfindung näher erläutert.

Figur 1 : Schematische Darstellung der Karde Figur 2: Schematische Darstellung der Flexibelbögen nach der Erfindung

Figur 1 zeigt eine Wanderdeckelkarde, z. B. die Rieter Karde C60 mit einer Arbeits¬ breite von 1,5 Meter. Faserflocken werden durch Transportkanäle (nicht gezeigt) durch die verschiedenen Putzereiprozessstufen transportiert und schliesslich dem Reinigerschacht (16) der Karde zugeführt. Anstatt einem Reinigerschacht kann auch ein normaler Füllschacht vorgesehen werden. Dieser gibt die Faserflocken dann als Watte an die Karde weiter. Die Speisevorrichtung speist die Faserflocken zu den Vor- reissem (3). Die Vorreisser öffnen die Faserflocken und entfernen einen Teil der Schmutzpartikel. Die letzte Vorreisserwalze übergibt die Fasern an die Kardentrommel (1). Die Kardentrommel arbeitet mit den Deckeln (7) zusammen und parallelisiert hier¬ bei die Fasern noch weiter. Die Deckel werden gereinigt durch eine Deckelreinigung (14) und eventuell nachgeschliffen mittels einer Schleifvorrichtung. Nachdem die Fa- sern zum Teil mehrere Umläufe auf der Kardentrommel durchgeführt haben, werden sie von der Abnehmerwalze (4) von der Kardentrommel abgenommen, dem Abnah¬ mebereich (5) zugeführt und schliesslich als Kardenband in einen Kannenstock in ei¬ ner Kanne abgelegt (nicht gezeigt).

Die Deckel gehören zu einem System von Wanderdeckeln (2), dabei werden Deckel mit Hilfe von einem Endlosriemen oder einer Kette via Umlenkrollen (6) mittels eines Antriebs über die Trommeloberfläche fortbewegt, meistens gegen die Drehrichtung der Trommel. Die Unterseite der Deckel ist mit einer Garnitur versehen, zum Beispiel mit einer Sägezahngarnitur oder flexiblen Garnituren in Form von Häkchen. Auch die Trommel hat eine Garnitur, die mit dem Deckel zusammenarbeitet. Ein Wanderde¬ ckelsatz besteht aus rund 80...120 Deckel, wovon nur ein Teil in Arbeitsstellung steht. Die Anzahl Deckel in Arbeitsstellung ist u. a. abhängig vom Durchmesser der Trom¬ mel und der Wandeldeckelanordnung. Im Durchschnitt sind es 20...46 Deckel. Zwi- sehen der Trommel- und der Deckel-Garnitur ist ein Spalt, der Kardierspalt genannt wird. Weiter hat der Flexibelbogen Mittel (13) zum Einstellen der Bogen, so angeord¬ net, damit eine genaue Einstellung des Kardierspalts vorgenommen werden kann. Dieser Kardierspalt wird normalerweise eingestellt mit einem gleich bleibenden Ab¬ stand zur Trommel, über fast die ganze Kardierzone. Allerdings kann der Spalt auch öffnend - der Kardierspalt wird grösser - oder schliessend - der Kardierspalt wird kleiner - eingestellt werden. Für die Kontrolle der Einstellung können in der Seite der Bögen Schlitze angebracht sein, wodurch mit Messlehren der Abstand zwischen den Garnituren gemessen werden kann.

Figur 2 beschreibt einen Flexibelbogen (8) gemäss der Erfindung detaillierter. Die Oberkante (9) des Bogens dient direkt oder indirekt als Gleitfläche für die Deckel (7). Diese haben dazu spezielle Endstücke.

In der Folge wird zur Erläuterung der Flexibelbogen-Form gemäss Erfindung von einer kreisförmigen Flexibelbogen-Oberkante ausgegangen. Dies ist aber keine zwingende Bedingung, wie sich später erweisen wird. Der Flexibelbogen habe also eine Oberkante mit konstanter Krümmung, die als Gleit¬ fläche für die Deckel diene und kreisförmig-konzentrisch zur Trommel-Rotationsachse angeordnet sei. Dies führt zu einem gleich bleibenden Kardierspalt über die ganze Kardierzone. Der erfinderische Flexibelbogen ist nun durch einen charakteristischen Profilverlauf h(φ) gekennzeichnet, welcher entlang dem Umfang (resp. Oberkante (9)) in Richtung Zentrum (12) ausgebildet ist. Dieser Profilverlauf kann aus dem Flächeträgheitsmo¬ ment abgeleitet werden, welches lautet:

wobei /: Flächenträgheitsmoment; Io'. I am mittleren Einstellungspunkt; φ : Winkel ausgehend vom mittleren Einstellungspunkt; φ0: Winkel zwischen mittlerem und äus- serem Einstellpunkt. Die theoretischen Grundlagen zur Herleitung dieser Formel sind unter anderem zu finden in Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 18. Auflage, Abs. 2.4, Biege¬ beanspruchung (Bending), p. 186ff.

Die erfinderische Geometrie des Flexibelbogens ist daher unabhängig von der Kontur der Oberkante. Die notwendige und hinreichende Bedingung für den Flexibelbogen ist, dass das Flächenträgheitsmoment linear abnimmt über den Umfang, von I = Io (bei φ = 0) zu I= 0 (bei φ = φ0).

Wird das Profil eines Flexibelbogens nach dieser Gesetzmässigkeit gefertigt, ist eine gleichmässige Verformung der Oberkante gegeben. Bezogen auf die eingangs getrof- fene Annahme, der Flexibelbogen habe eine kreisförmige Oberkante, heisst das: Wenn die Einstellpunkte allesamt um einen bestimmten Betrag zum Kreiszentrum hin oder davon weg verstellt werden, besitzt der Flexibelbogen danach immer noch eine Kreisform, definiert durch einen Radius, der um diesen Betrag kleiner oder grösser ist, als der Ausgangradius. Die Profilform des Fiexibelbogen, berechnet aus dem gegebenen Flächenträgheitsver¬ lauf, ist insbesondere abhängig vom Querschnitt des Flexibelbogens. Grundsätzlich wird ein rechteckiger Querschnitt eingesetzt, allerdings kann auch ein Querschnitt in Trapezform oder eine abgerundete Variante eingesetzt werden. Es sind ebenso belie¬ bige Querschnitte denkbar, die nicht einmal über den ganzen Flexibelbogen gleich sein müssen. Im Speziellen gilt für einen rechteckigen Querschnitt:

Hierbei ist b: Breite des Quersch nitts und h: Höhe des Querschnitts.

Der Verlauf der Profilhöhe h(φ) des Flexibelbogens im Intervall O < φ< φo kann mittels folgender Formel für rechteckige Querschnitte konstruiert werden:

Die erfinderische Geometrie des Flexibelbogens ist unabhängig von der Auswahl der Materialien oder deren Eigenschaften. Durch die passende Berechnung der Profilform aus dem Flächenträgheitsmoment können auch Löcher - notwendig im Flexibelbogen, wenn man zum Beispiel mit einer Messlehre den eingestellten Kardierspalt kontrollie¬ ren will - berücksichtigt werden. Der Flexibelbogen kann auch aus mehreren Teilen bestehen, die gemeinsam wieder einen Baugruppe bilden, z. B. zwei keilförmigen Bo¬ genteile, wie beschrieben in DE 196 51 894.