Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zahnelement für eine Abtragswalze eines Ballenöffners, mit einem plattenförmigen Träger, dessen Unterseite an die Umfangskontur der Abtragswalze angepasst ist und mit mindestens einem plattenförmig ausgebildeten ersten Zahn, der an dem Träger abgewinkelt angeordnet ist.

Aus der EP 0 928 839 ist eine Vorrichtung zum Abtragen von Faserflocken mit einer Vielzahl von Zahnelementen bekannt. Die Abtragwalze weist ein Vieleckrohr als Grundkörper auf, auf welchem die Zahnelemente auswechselbar befestigt sind. Das Zahnelement weist einen Träger auf, dessen Unterseite an die Kontur der Vieleckwalze angepasst ist, wobei er einen Knick quer zu seiner Umfangslaufrichtung aufweist, so dass der Träger zwei ebene Flächen aufweist, womit der Träger so an der Vieleckwalze befestigbar ist, dass er eine Ecke der Walze umfasst. Auf jeder ebenen Fläche des Trägers ist ein plattenförmiger Zahn abgewinkelt angeordnet. Im angebauten Zustand entspricht die Höhe des Zahnes der Radialrichtung der Walze. Weiterhin entspricht dabei die Längserstreckung des Zahnes der Umfangsrichtung der Walze. Zur Befestigung des Zahnelementes an der Vieleckwalze sind an jede der beiden ebenen Flächen Bohrungen zur Verschraubung mit dem Walzenkörper angebracht.

Ein Zahnelement gemäss der EP 0 928 839 ist aus einem ebenen Stahlblech gefertigt. Hierbei wird das Stahlblech, nachdem die Zahn- und Trägerform aus dem Stahlblech herausgeschnitten wurde, derart abgekantet, dass ein Träger und die zwei Zähne gebildet werden. Dann erfolgt die Abkantung zur Anpassung der Unterseite an die Umfangskontur der Walze.

Wesentlicher Nachteil der offenbarten Zahnelemente ist die mangelnde Stabilität der abstehenden Zähne beim Eintauchen in festgepresstes Fasermaterial. Insbesondere bei vorhandenen gröberen Verunreinigungen führen die hohen auf den Zahn wirkenden Kräfte zu Biege- und Torsionsbeanspruchen, welche im Extremfall zu bleibenden

Verformungen des gebogenen Stahlblechs führen können. In einem solchen Fall muss

das Zahnelement von der Walze entfernt und durch ein neues Zahnelement ersetzt werden.

Weiterhin ist es nachteilig, dass die Spitzen des Zahnes, wenn er aus Stahlblech gefertigt ist, schnell abstumpfen. In diesem Fall verschlechtert sich die Abtragsleistung des Zahnelementes, insbesondere führt dies auch zu einer Verungleichmässigung der Grosse der herausgelösten Faserflocken. Die schnelle Abnutzung der Zahnspitzen kann zwar durch die vorgeschlagenen Beschichtungen im Bereich der Zahnspitzen entgegengewirkt werden, sie ist jedoch insgesamt nicht verhinderbar.

Schliesslich entsteht bei den aus gebogenem Stahlblech hergestellten Zahnelementen im Bereich der Biegung zwischen Träger und Zahn an der Aussenseite der Biegung ein Spalt zwischen Zahnelement und Walzenoberfläche. Dieser Spalt ergibt sich zwangsläufig, da der Biegeradius nicht beliebig klein gehalten werden kann. In dem so gebildeten Spalt lagern sich in unerwünschter Weise Fasern, Faserflocken oder Schmutzteilchen ab.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Zahnelement für eine Abtragswalze eines Ballenöffners vorzuschlagen, welches die genannten Nachteile beseitigt.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Zahnelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Erfindungsgemäss weist das Zahnelement mindestens eine Querabstrebung auf, welche sich zur seitlichen Abstützung eines Zahnes quer zu einer vorgesehenen Drehrichtung zwischen einer seitlichen Flanke dieses Zahnes und der Oberseite des Trägers erstreckt. Die Drehrichtung ist jene Richtung, in der das Zahnelement bei bestimmungsgemässen Anbau an eine Abtragswalze einnimmt. Die Erfindung kann angewandt werden bei Zahnelementen mit einem Zahn oder bei Zahnelementen mit mehreren Zähnen. Dabei können an einem einzelnen Zahn mehrere Abstrebungen vorhanden sein. Die Querabstrebung ist dabei so angeordnet, dass die Funktion des

Zahnes nicht beeinträchtigt ist. Insbesondere weist der Zahn wenigstens eine in Drehrichtung weisende Zahnspitze auf, welche nicht mit der Abstrebung unmittelbar in Berührung steht. Die Querabstrebung kann nach Art einer Fachwerkabstützung balkenartig von der seitlichen Flanke des ersten Zahns zur Oberseite des Trägers ausgebildet sein. Ebenso kann die Querabstrebung so ausgebildet sein, dass sich ihr Volumen bis in den Bereich der Abkantung zwischen Zahn und Träger erstreckt. Die Unterseite des Trägers weist eine an die Umfangskontur der jeweiligen Abtragswalze angepasste Kontor auf. Damit ist es möglich ein erfind ungsgemässes Zahnelement für alle bekannten Umfangskonturen, also insbesondere zylindrischen oder eckigen Umfangskonturen, von Abtragswalzen anzupassen. Der Träger weist mittel zur vorzugsweise drehsicheren Verbindung mit der Abtragswalze auf. Beispielsweise können am Träger ein oder mehrere Bohrungen vorgesehen sein, mit Hilfe derer der Träger an der Abtragswalze angeschraubt oder angenietet werden kann. Wenn der Zahn und der Träger im Querschnitt eine L-Form aufweisen, so kann lediglich an einer Seitenflanke des Zahnes eine Querabstrebung angeordnet sein. Denkbar ist jedoch auch, dass der Zahn derart über dem Träger aufragt, dass im Querschnitt ein umgekehrtes T gebildet wird. In diesem Fall können beidseits des Zahnes Querabstrebungen vorgesehen sein.

In einer vorteilhaften Ausführung ist am Träger wenigstens ein zweiten plattenförmig ausgebildeter Zahn an dem Träger abgewinkelt angeordnet. Dabei ist der erste Zahn und der zweite Zahn quer zu der Drehrichtung versetzt. In diesem Fall ist es möglich, dass sich eine Querabstrebung von der seitlichen Flanke des ersten Zahnes bis zur seitlichen Flanke des zweiten Zahnes erstreckt. In diesem Fall bilden erster Zahn, Träger und zweiter Zahn im Querschnitt ein U, wobei sich durch die Abstrebung vorzugsweise im Grund des Us eine besonders stabile Anordnung ergibt. In diesem Fall ist jedoch der seitliche Abstand beider Zähne derart gross zu wählen, dass sie jeweils für sich Flocken aus dem Ballen abtragen und nicht etwa gemeinsam zu grosse Flocken herauslösen.

Wenn ein geringerer seitlicher Abstand gewünscht wird, ist es vorteilhaft, wenn der Zahn und der zweite Zahn zusätzlich längs der Drehrichtung versetzt angeordnet sind.

In diesem Fall erstreckt sich die Querabschrägung mit einer Querkomponente und einer Längskomponente von der einen Flanke bis zur anderen Flanke. Diese Querabstrebung darf jedoch nicht an der Grundplatte des jeweiligen Zahnes angeordnet sein, vielmehr kann sie auch an einer weiteren Querabstrebung, welche den jeweiligen Zahn seitlich stützt, angeordnet sein.

Sofern der Träger zur Anpassung seiner Unterseite an die Umfangskontur einer Vieleckabtragswalze durch einen Knick angepasst ist, so ist es vorteilhaft, auf jeder der beiden so entstandenen ebenen Flächen einen Zahn anzuordnen. In diesem Fall ist es besonders sinnvoll, wenn sich eine Querabstrebung von dem ersten zu dem zweiten Zahn derart erstreckt, dass auch die Abkantung im Träger versteift wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zahnelement einstückig als Feingussteil oder gesenkgeschmiedet ausgebildet ist. Mit einem Feingussverfahren können grosse Mengen erfindungsgemässer Zahnelemente kostengünstig und mit hoher Qualität hergestellt werden. Als Grundmaterial eignet sich hierfür eine Vielzahl giessfähiger Metallegierungen. Die Verwendung eines Gussteils unterstützt dabei die Wirkung der Querabstrebungen, da Gussteile einen höheren Widerstand gegenüber Verbiegungen aufweisen. Bei einer entsprechenden Auswahl von Gussmaterial und Gussverfahren kann auch die Gefahr eines Bruchs des Zahnes minimiert werden. Weiterhin entsteht bei der Verwendung eines Gussteils kein Biegeradius vom Übergang von Träger und Zahn. Hierdurch kann ein Anhaften von Fasern oder Fremdmaterial in diesem Bereich verhindert werden. Schliesslich weist ein Gussteil eine widerstandsfähige Oberfläche auf, so dass auf teuere und häufige im Betrieb abplatzende Beschichtungen verzichtet werden kann. Vorzugsweise kann man den Oberflächen insbesondere die der Spitzen, härten. Bei Verwendung eines Gussteiles wird bevorzugt die Querabstrebung als integraler Bestandteil dieses Gussteiles ausgebildet.

In anderen Fällen kann es jedoch sinnvoll sein, dass eine Querabstrebung ein separates Stützelement, beispielsweise eine Stützwand oder ein Stützteil ist, welches mit dem Träger und mit dem ersten Zahn nachträglich verbunden wird. Insbesondere kann dieses separate Element mit dem Träger oder dem Zahn verschweisst sein.

In vielen Fällen ist es zur Verbesserung der Wirkung des Zahnelementes sinnvoll, wenn die Zahnspitze des Zahnelementes durch ein spanendes Verfahren, beispielsweise durch Schleifen geschärft ist. Dies kann gerade bei der Verwendung eines Gussteiles als Zahn vorteilhaft sein.

Bevorzugt werden die Querstrebung oder die Querabstrebungen durch konvexe und/oder ebene Fläche begrenzt ausgebildet. An ebenen oder konvexen Flächen besteht im Regelfall eine geringe Verschmutzungs- bzw. Anhaftgefahr.

Wenn sich eine Querabstrebung an ihrem in Drehrichtung weisenden Ende im

Querschnitt verjüngt, so wird ebenfalls in vorteilhafterweise ein Anhaften von Flocken oder Fremdmaterialen verhindert. Derartige Materialen werden dann seitlich abgeleitet. Eine derartige Abschrägung kann auch an dem entgegengesetzt weisenden Ende der Querabstrebung vorgesehen sein, wobei dann bei einer Umkehr der Laufrichtung der - vorteilhafte Effekt eintritt.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass auf der einer Querabstrebung gegenüberliegenden Seite des Zahnes eine Materialaussparung im Bereich der Querabstrebung vorgesehen ist. Diese Materialaussparung kann bei einer einzelnen Querabstrebung oder bei mehreren Querabstrebungen an einem Zahn vorgesehen sein. Hierdurch kann eine übergrosse Materialstärke im Bereich der Verstrebung verhindert werden, ohne dass die stabilisierende Wirkung der Querabstrebung nennenswert verringert wird. Die Materialaussparung kann sich auf dem Bereich der plattenförmigen Grundform des Zahnes beschränken oder bis in die Querabstrebung selbst hineinreichen. Derartige Materialaussparungen sind insbesondere bei Gussteilen von Vorteil, da so ein Einfallen des Materials an den besonders dicken Steilen nach dem Giessen verhindert werden kann. Weiterhin eignen sich Materialaussparungen zur Gewichtsreduktion.

In besonders vorteilhafter Weiterbildung ist das Zahnelement so ausgebildet, dass es nicht nur in seiner vorgesehenen Drehrichtung arbeiten kann, sondern auch in der entgegengesetzten Drehrichtung einsetzbar ist. Hierzu weist das Zahnelement

Zahnspitzen auf, welche in Richtung der vorgesehenen Drehrichtung weisen und gleichzeitig solche Spitzen, welche entgegen der vorgesehenen Drehrichtung weisen.

Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Zahnelements von der Seite der Querabstrebungen betrachtet.

Figur 2 eine Aussicht auf das Zahnelement,

Figur 3 eine rückwärtige Seitenansicht,

Figur 4 eine Ansicht von unten,

Figur 5 eine Vorderansicht,

Figur 6 eine seitliche Darstellung eines erfindungsgemässen Zahnelementes mit zwei Zähnen und

Figur 7 eine Aufsicht auf ein derartiges Element.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemässes Zahnelement, welches einen Träger 3 und einen daran angeordneten Zahn 4 aufweist. Der Zahn 4 weist eine in Drehrichtung DR weisende Zahnspitze 10 und eine entgegenweisende Zahnspitze 10' auf. Der Träger 3 weist eine ebene Unterseite auf und ist somit an die Umfangskontur 6 einer zwölfeckigen Abtragwalze 1 , angepasst. Von der Walze 1 ist nur eine Seite gezeigt. Die Walze 1 weist insgesamt eine Vielzahl von Zahnelementen 2 auf, welche auf den verschiedenen Flächen und auch radial versetzt angeordnet sind. Die vorliegende Beschreibung bezieht sich jedoch lediglich auf das gezeigte Zahnelement 2, da die weiteren Zahnelemente baugleich ausgeführt werden können. Zwischen der Seitenflanke 7 des Zahns und der Oberseite des Trägers 9 sind Querabstrebungen 5

und 5' angeordnet. Die mittlere Querabstrebung erstreckt sich im Bereich der Kante zwischen der Oberfläche 9 und der Seitenfläche 7, wobei sie keilförmig ausgebildet ist. Sie erstreckt sich in ihrer Höhe etwa über ein Viertel der Höhe des Zahnes 4. Der Keil ist so ausgebildet, dass im Übergangsbereich zum Träger der Querschnitt des Zahnes 4 um einen Faktor von 1 ,2-1 ,5 verbreitert wird. Die weiteren Querabstrebungen 5' sind als komplexe Polyeder ausgebildet, wobei sie sich an ihrem in Drehrichtung weisenden Ende (14) und an ihrem entgegen der vorgesehenen Drehrichtung weisenden Ende (14') im Querschnitt verjüngen.

Figur 2 zeigt eine Aufsicht auf dasselbe Zahnelement. An der Oberseite des Zahnes 4 sind die Spitzen 10 und 10' zu sehen. Diese sind vorzugsweise an den gezeigten Stellen zu schleifen. So ergibt sich eine gute Abtragswirkung. Aus dieser Perspektive ist zu erkennen, dass sich die polyederförmigen Querabstrebungen 5' weit über die Oberseite 9 des Trägers 3 erstrecken. Daher ist wie in Figur 3 zu sehen, die Rückseite des Zahnes 4 im Bereich der Querabstrebungen 5' angeordnet. Die

Materialaussparungen 12 erstrecken sich in die plattenförmige Grundform des Zahnes 4, in die plattenförmige Grundform des Träger 3 und in die Querabstrebungen 5' hinein. Die Materialaussparungen sind jedoch so ausgebildet, dass an jeder Stelle des Zahnelementes 2 eine hinreichend grosse Wandstärke vorhanden ist. Weiterhin ist die Form der Materialaussparungen so gewählt, dass die Gefahr von Materialanhaftungen im Bereich der Materialausnehmungen 12 gering ist. Hierzu weisen die Innenkanten einen Winkel von grösser 90° auf. Die Orientierung der Drehrichtung zeigt in der Figur 3 von rechts nach links, da es sich hier um eine rückwärtige Ansicht des Zahnelementes der Figur 1 handelt.

Figur 4 zeigt das erfindungsgemässe Zahnelement in einer Ansicht von unten. Dargestellt sind insbesondere die Materialaussparungen 12.

Figur 5 zeigt das erfindungsgemässe Zahnelement der vorigen Figuren in einer Frontansicht.

Figur 6 zeigt ein erfindungsgemässes Zahnelement 2' mit einem ersten Zahn 4 und einem zweiten Zahn 4'. Das Trägerelement 3 erstreckt sich über zwei Seitenflächen der Abtragswalze 1. Am Berührpunkt der Seitenflächen weist das plattenförmige Trägerelement 3 einen Knick auf. Über den Knickpunkt 13 des Trägers 3 hinweg erstreckt sich eine Querabstrebung 5", welche von der rechten Querabstrebung 5' des Zahnes 4 zur in dieser Perspektive nicht sichtbaren Querabstrebung des Zahnes 4' verbindet. Durch eine derartige Anordnung einer Querabstrebung 5" wird sowohl der Träger 3 als auch die beiden Zähne 4 und 4' stabilisiert. Das dargestellte Zahnelement 2' ist sowohl zum Betreiben in der vorgesehenen Drehrichtung DR als auch in der entgegengesetzten Drehrichtung DR' ausgebildet.

Figur 7 zeigt eine Aufsicht auf das erfindungsgemässe Zahnelement 2', wobei allerdings aus zeichnerischen Gründen auf die Darstellung des Knickes 13 verzichtet wurde. Der Träger 3 ist damit eben dargestellt. In dieser Darstellung ist gut zu sehen, dass sich das Querverstrebungselement 5" von dem ersten Zahn 4 bis zu dem zweiten Zahn 4' erstreckt. Die Abstützung erfolgt dabei über jeweils ein weiteres Querverstrebungselement 5'. Die Oberfläche der Querabstrebung 5" kann wie angedeutet, halbzylinderförmig ausgebildet sein. Im dargestellten Beispiel weist die Verstrebung über ihre gesamte Länge einen gleichbleibenden Querschnitt auf. Dies ist jedoch beispielhaft zu verstehen. Insbesondere ist eine Querschnittserweiterung im Bereich des Anschlusses an den einen Zahn 4' denkbar.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es sind Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche jederzeit möglich.