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Karde für Baumwolle und synthetische Fasern Die Erfindung bezieht
sich auf eine Karde für Baumwolle und synthetische Fasern mit einer festen, im Abstand
von dem Tambour angebrachten Abdekkung, die die gesamte Breite und einen Teil des
Umfangs des Tambours bedeckt.
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Die bekannten Karden für Baumwolle und Zellwolle bestehen im wesentlichen
aus einen Vorreißer, der kleine Faserbüschel aus einer Wickelwatte rupft, einem
Tambour, auf dem die Fasern durch den Vorreißer niedergeschlagen werden, einer Anzahl
flacher, schmaler, langsam über den Tambourbeschlag bewegter und ebenfalls mit einem
Kratzenbeschlag versehener Deckelstäbe (Deckel) und einem Abnehmer, der die Fasern
vom Tambour abnimmt. Die Deckelstäbe bewegen sich zum Zwecke der Reinigung nur wenige
Zentimeter pro Minute. Die Oberflächengeschwindigkeit des Tambours selbst beträgt
ungefähr 670 m/Min., wenn er sich an den Deckelstäben vorbei bewegt.
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Während des Kardierens sammeln die Nadeln der wandernden Deckelstäbe
die Fasern vom Tambour und werden überladen und dadurch zu ungefähr 60% unwirksam
während des Arbeitszyklus. Die Menge an unkardierten Fasern, die von den Deckelstäben
gesammelt wird, beträgt ungefähr 2 bis 5% der Gesamtfasermenge, die der Karde zugeführt
wird. Diese Fasermenge, die als »Deckelausputz« bezeichnet wird, gilt als Abfall.
Darüber hinaus zwingt die Überladung der Deckelstäbe dazu, daß die auf dem Tambourbeschlag
befindlichen Fasern in den Beschlag gedrückt werden, wodurch eine Zusammenpressung
der Fasern erfolgt und dadurch sich eine Erhöhung der Abfallmenge um ungefähr
1 % ergibt. Ein ernsthafter Nachteil bei den bekannten Karden entsteht durch
diese Dberhäufung des Kratzenbeschlages der Deckelstäbe und des Tambours, da dadurch
ein nicht einheitliches und gleichmäßiges Kardenband mit einer beträchtlichen Anzahl
Noppen (Knoten) entsteht.
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Bei der Karde der eingangs genannten Art ist bekanntlich die Abdeckung
mit dem üblichen Kratzenbeschlag versehen. Durch die Abdeckung wird lediglich die
Staubbildung stark herabgesetzt, wodurch die Arbeitsbedingungen eine wesentliche
Verbesserung erfahren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Karde zu schaffen,
die die durch den Deckelausputz eintretende Abfallbildung ausschließt und den Tam.-bourausputz
herabsetzt. Gleichzeitig soll durch diese Karde ein gleichmäßiges und einheitliches
Kardenband mit wenigen Noppen erzeugt werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Abdeckung aus Deckelplatten besteht,
die mit körnigen, dem Tambourbeschlag gegenüberliegenden Oberflächen versehen sind.
Vorteilhaft sind die Deckelplatten auf den beiderseits des Tambours befindlichen
Federbogen befestigt, die zur Einhaltung des Abstandes zwischen den beiderseits
des Tambours befindlichen Bogenteilen verstellbar sind. Zum Verhindern der Staubbildung
sind die Deckelplatten mit Dichtungen versehen, die einen luftdichten Verschluß
mit den Federbogen und mit den angrenzenden Deckelplatten herstellen. Die Deckelplatten
sind in ihrer Oberfläche und in ihrer Form der Zylinderfläche des Tambourbeschlages
angepaßt.
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Die Deckelplatten besitzen eine fortlaufende körnige Fläche gegenüber
dem Tambourbeschlag. Außerdem können die Deckelplatten die gesamte Breite und einen
Teil des Umkreises des Tambours bedecken und in ihrer Form der Zylinderfläche des
Tambours angepaßt sein. Der Abstand zwischen den Deckelplatten und der Oberfläche
des Kratzenbeschlages des Tambours ist durch die besondere Art der zu kardierenden
Fasern bestimmt.
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Durch die erfindungsgemäße Karde wird das Kardieren vereinfacht und
der durch Abfallbildung sich ergebende Verlust wesentlich herabgesetzt. Die Karde
eignet sich zwar weniger für die Herstellung feiner Baumwollgarne von besonderer
Qualität, es können aber synthetische Fasern für alle Garnqualitäten mit
gutem
Erfolg verwendet werden. Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Karde zur
Verarbeitung indischer oder amerikanischer Baumwollsorten mit einer Stapellänge
bis zu etwa 2,9 cm und für die meisten synthetischen Fasern. In diesen Fällen werden
beträchtliche Vorteile erzielt: 1. Die Abfallbildung ist geringer und die Kardenbandausbeute
ist: größer als bei Karden mit Deckelstangen.
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2. Die Karde ist wesentlich einfacher in ihrer Konstruktion und daher
billiger in der Herstellung; sie ist wesentlich weniger störungsanfällig, einfacher
zu unterhalten und in Betrieb zu setzen.
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3. Die Staubbildung ist stark herabgesetzt und die Arbeitsbedingungen
dadurch wesentlich verbessert.
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4. Bei der Verarbeitung von Fasermischungen tritt keine bevorzugte
Auswahl bestimmter Fasern oder Faserteile ein.
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5. Das auf der erfindungsgemäßen Karde hergestellte Kardenband ist
in seinem strukturellen Aufbau einheitlicher als bei Herstellung auf der herkömmlichen
Karde, und 6. die beanspruchte Karde ist um rund 450 kg leichter.
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Die Garnqualitäten in bezug auf die Stärke und Gleichmäßigkeit des
Garnes der granulierten Karde sind ungefähr gleich der des Garnes der üblichen Deckelkarde.
Diese allgemeine Feststellung gründet sich auf sehr umfangreiche Laboratoriums-
und Spinnereiversuche mit einer größeren Anzahl von Baumwollarten unter verschiedenen
Verfahrensbedingungen und den üblichen Garnproben, wobei die Garnfestigkeit, Gleichmäßigkeit
und Reißfestigkeit geprüft wurden. In einem Spinnereiversuch wurde z. B. ein Garn
von einer granulierten Karde mit einer Festigkeitszahl von 2262 (Feinheit-Festigkeit,
gemessen an einem Strang, der aus einer Anzahl Garnwickel um ein Rad von zusammen
etwa 110 m [120 yards] Länge besteht. Die Messung wird mit einer Standard-Reißfestigkeitsprüfmaschine
vorgenommen. Der gemessene Wert wird mit der Feinheitszahl des Garnes multipliziert)
und einer Fadenbruchzahl von 25 je 1000 Spindeln pro Stunde erhalten, während ein.
Garn einer Standard-Deckelkarde, unter vergleichbaren Verfahrensbedingungen hergestellt,
eine Festigkeitszahl von 2318 und eine Fadenbruchzahl von 28 besaß. Bei weiteren
Versuchen zeigte es sich, daß die Fadenbruchzahl der Garne von granulierten Karden
etwas höher lag als die der Garne von den üblichen Deckelkarden, aber es bestand
nur eine geringere Differenz zwischen den Festigkeitszahlen.
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Der Tambourausputz wird durch den Ersatz des Kratzenbeschlages der
üblichen Deckelstäbe durch die gekörnten Flächen der Deckelplatten nicht erhöht.
Es wurde im Gegenteil gefunden, daß sich eine Verminderung des Tambourausputzes
ergab, der in weiten Grenzen variieren kann und durchschnittlich bei etwa 10 bis
15 % desjenigen bekannter Deckelkarden liegt. Bei einem Spinnereiversuch lag z.
B. der Prozentsatz an Tambourausputz bei der erfindungsgemäßen Karde bei 0,45 im
Gegensatz zu 0,48 bei den üblichen Deckelkarden, und bei Versuchen an verschiedenen
Baumwollsorten in anderen Spinnereien lagen die entsprechenden Ergebnisse bei 0,11
zu 0,21 und 0,49 zu 0,57.
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Von noch größerer Bedeutung ist aber bei der erfindungsgemäßen Karde
der vollständige Ausschluß der als Deckelausputz bekannten Abfallbildung. Nach vorsichtigen
Schätzungen wurde festgestellt, daß eine Einsparung von mindestens 2,%, bezogen
auf das Wickelgewicht, eintritt.
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Zu Beginn des Putzvorgangs liegt die Noppenzahl bei der erfindungsgemäßen
Karde bei gleichen Betriebsbedingungen unterhalb derjenigen der üblichen Deckelkarde,
kann sich aber nach einer gewissen Betriebszeit etwas erhöhen, jedoch nicht über
diejenige der üblichen Karde hinaus. Die Noppenzahlprüfungen nach 1-, 2- und 3stündigem
Betrieb zeigten bei der Karde mit gekörnten Flächen Werte von 12,0, 13,0 und 17,8,
während die entsprechenden Ergebnisse auf der Deckelkarde wie folgt lauten: 19,2,
18,4 und 22,4. Die entsprechenden, in einer anderen Spinnerei durchgeführten Versuche
lieferten folgende Werte: 7,6, 11,0 und 12,2 zu 9,6, 12,2 und 13,6.
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Die Erfindung wird nachfolgend in ihren Einzelheiten in den Zeichnungen
beschrieben.
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Fig.1 zeigt eine Seitenansicht einer Karde, in der die langsam umlaufenden
Deckelstäbe und ihr Bewegungsmechanismus durch feste Deckelplatten gemäß der Erfindung
ersetzt sind; Fig. 2 stellt eine Durchschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in Fig.
1 dar und zeigt das Zusammenwirken zwischen den Deckelplatten und den bekannten
Teilen der Karde; Fig. 3 ist ein vergrößerter Schnitt eines Teils von Fig. 2 und
zeigt die Einzelheiten der Vorrichtung zur Befestigung und Einstellung der Deckelplatten;
Fig. 4 ist eine Teildraufsicht auf die Vorrichtung und zeigt die Art der Montage
einer zweckmäßigen Ausführungsform der Deckelplatten und ihrer Anordnung zueinander;
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine zweckmäßige Ausführungsform einer Deckelplatte;
Fig. 6 ist ein Seitenriß der gleichen Platte; Fig. 7 ist ein Schnitt entlang der
Linie 7-7 der Fig.4 und zeigt die angepaßte Fläche und die Anordnung der
Deckelplatte zum Tambour; Fig. 8, 9 und 10 zeigen Abänderungen der zweckmäßigen
Ausführungsform der Deckelplatte, und Fig. 11 ist die Schnittansicht entlang der
Linie 11-11 der Fig. 1 und zeigt eine an sich bekannte Vorrichtung zur Einstellung
der Lage der Federbogen. Wie man aus den Fig. 1 und 5 ersieht, weist die Karde in
üblicher Weise den normalen Krempeltambour 1, den Vorreißer 2, den Abnehmer 3, die
Bogenteile 4 und 5 und die Federbogen 6 und 7 auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung
sind jedoch die bisherigen beweglichen Deckelstäbe und ihr dazugehöriger Mechanismus
durch eine feste Abdeckung aus einer Anzahl ähnlicher Deckelplatten 8 und 32 ersetzt.
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Die Deckelplatten sind aus Metall und besitzen eine konkave und körnige
(granulierte) Oberfläche 9 (Fig. 2 und 3), die der gebogenen Oberfläche der Nadeln
10 des Tambourbeschlages 11 angepaßt ist. Zur Verstärkung sind Rippen 12,
13, 14 und 15 (Fig. 5) vorgesehen, um den Platten die nötige Stabilität zu verleihen.
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Die granulierte Oberfläche der Platten kann in ihrer Rauheit zwischen
grob bis fein variieren, was von den zu kardierenden Fasern abhängig ist, und kann
entweder durch Fräsen oder durch Sandstrahlbehandlung des Metalls oder durch Aufbringen
einer granulierten oder geschmirgelten Leinwand oder Papier auf das Metall erzeugt
werden.
Die Deckelplatten sind auf dem Federbogen mit Hilfe einer
Anzahl Klammern der Arme, die bei den bekannten Karden zur Befestigung und Einstellung
der Federbogen dienen, verstellbar befestigt. So ist der Arm 16 (Fig. 1 und 4) einer
der Arme zur Befestigung des Federbogens mit einem zusätzlichen Arm 17 versehen,
der als Klammer dient. Entsprechende Arme 18 und 19 (Fig. 4) sind auf der anderen
Seite vorgesehen. Die Schrauben 20 und 21 in den Armen wirken auf die Rippe 15 ein
und drücken die Deckelplatte gegen die Federbogen 6 und 7. Die andere Seite der
Deckelplatte kann durch eine andere Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 4 angeklammert
werden. Diese Vorrichtung besteht aus einem Arm 22 (Fig. 1), der in einer bekannten
Karde verwendet wird und in radialer Richtung mit Hilfe einer Schraube
100 und den Muttern 101 und 102 verstellbar ist und aus einem
Hakenteil 23, der drehbar auf dem Arm 22 mit Hilfe einer Schraube 24 montiert
ist. Ein Rand 25 (Fig. 3 und 4) auf dem Teil 23 greift in eine Rille 26 (Fig.
5) auf dem Vorstoß der Rippe 13 der Deckelplatte ein, und ein entsprechender
Rand 27 auf dem Teil 28, der dem Teil 23 ähnlich ist, steht
mit der Rille 29 am anderen Ende der Rippe 13 der Deckelplatte
8 im Eingriff. Wie man aus Fig. 5 ersehen kann, ist jede Deckelplatte mit
ähnlichen Rillen an den Enden der Vorstöße jeder der Längsrippen, die als Tragelement
für die Klammern dienen, versehen. Diese sind durch die Ziffern 26, 29, 30 und 31
in Fig. 5 dargestellt. Zur Befestigung der nächsten Deckelplatte, z. B. der Platte
32, ist eine zweite Klammer 33, ähnlich 23, ebenfalls drehbar auf eine Schraube
24 und eine entsprechende Klammer 34 auf dieselbe Schraube wie Klammer
28
(Fig. 2) montiert (nicht dargestellt).
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Es können jedoch ohne weiteres irgendwelche andere geeignete Vorrichtungen
zum Anklammern der Deckelplatten an den Federbogen verwendet werden. So können z.
B. zur Befestigung der Deckelplatten 32 zusätzlich zu den Klammern 33 und 34 (Fig.4),
die die Deckelplatte an den Ecken in der Nähe der Deckelplatte 8 festhalten,
die zwei übrigbleibenden Ecken durch schon vorhandene Arme 35 und 36 niedergehalten
werden, an denen zusätzliche Stangen 37 und 38 angebracht sind. Diese Stangen sind
drehbar an den Armen mit Hilfe der Bolzen 39 und 40 montiert. Da die Arme
35 und 36 radial verstellbar sind, werden die Stangen 37 und 38 an
die Ecken der Deckelplatte angepreßt, während die Arme nach der Mitte des Bogens
gezogen werden.
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Wie bei den bekannten Karden sind die Federbogen in ihrer Lage verstellbar.
Dies wird, wie in Fig. 11 gezeigt, dadurch ermöglicht, daß ein verschiebbarer Arm
39 im Arm 16 vorgesehen ist, der einen Stift 40 trägt. Der Stift wird in
ein Loch 41 im Federbogen eingeführt. Da der Arm 39 in radialer Richtung
mit Hilfe der Schraube 42 und der Muttern 43 und 44 verstellbar
ist, kann der Federbogen 6 in jede gewünschte Lage gebracht werden. Aus Fig.
1 ist zu ersehen, daß auch Verstellmöglichkeiten an den Armen 35, 22 und
24 und an einer fünften, nicht bezeichneten Stelle auf der rechten Seite
des Federbogens angebracht werden können. Wie bei den bekannten Karden sind auf
der anderen Seite derselben ähnliche Verstellvorrichtungen für den Federbogen 7
vorgesehen.
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Der Abstand zwischen den erfindungsgemäßen Deckelplatten und dem Krempelbeschlagll
des Tambours 1 kann mit Hilfe der Vorrichtung gemäß Fig. 3, 5 und 6 eingestellt
werden. An jeder Ecke sind ausgefräste Löcher 45, 46; 47 und 48 (Fig.
5) in den Vorstößen der Rippen 13 und 15 vorgesehen, die mit Gewinden zur Aufnahme
der Schrauben 49, 50, 51
und 52 versehen sind. Ein Lagerdübel 54 (Fig. 3)
liegt locker in einer Aussparung am Boden des Loches 48.
Ein solcher Dübel
ist in jedem der Löcher 45, 46, 47 und 48 vorhanden. Die Dübel ruhen in der
ausgefrästen oberen Fläche der Federbogen, und der Abstand zwischen der Deckelplatte
und dem Kardenbeschlag kann durch Drehen der Verstellschrauben 49, 50, 51 und 52
in jeder Richtung geändert werden. Wenn einmal die eigentliche Einstellung durchgeführt
ist, können die Platten durch Spannschrauben 55, 56, 57 und 58, die die Verstellschrauben
49, 50, 51 und 52 halten, in ihrer Lage festgehalten werden, so daß sie sich nicht
von selbst lösen. Durch die Kombination der Einstellvorrichtungen, der Einstellschrauben
und des vorbeschriebenen Lageeinstellungsmechanismus der Federbogen ist es möglich,
jede gewünschte Einstellung der Deckelplatten zu erreichen, so daß eine sehr wirksame
Kardierung vieler Faserarten gewährleistet ist.
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Größe und Anzahl der Deckelplatten werden so gewählt, daß sie im wesentlichen
den gleichen Teil des Umfanges des Tambours bedecken, der bisher durch die umlaufenden
Deckelstäbe der üblichen Deckelkarten bedeckt wird, und daß sie dicht an den Deckplatten
103 und 104 (Fig. 1) anschließen, so daß der Tambour 1 vollständig abgeschlossen
ist.
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Ein weiterer Vorteil, den die vorliegende Erfindung gegenüber der
Verwendung der alten umlaufenden Deckelstäbe mit sich bringt, besteht darin, daß
man die Karde im wesentlichen luftdicht abschließen und dadurch in besonderem Maße
die Staubbildung an der Karde beim Kardieren herabsetzen kann. Dies wird dadurch
bewirkt, daß man eine Rille 59 (Fig. 5) an den Kanten der Deckelplatten vorsieht
und eine Verschlußdichtung60 einfügt, die sich etwas über alle vier Seiten der Platte
erstreckt. Diese Verschlußdichtung kann aus Gummi oder irgendeinem anderen geeigneten
plastischen Stoff hergestellt sein. Die Dichtungen an jedem Ende der Platte liegen
an den Federbogen 6 und 7, wie es in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist, während diejenigen
an den Seiten die Dichtungen der angrenzenden Platten berühren. Auf diese Weise
ist das Innere der Karde im wesentlichen luftdicht abgeschlossen.
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Die zweckmäßige Ausführungsform der Deckelplatten kann auch mehrere
Abänderungen erfahren. Eine solche Abänderung (Fig. 8) stellt eine Anzahl aneinander
angrenzender Platten 61, 62 und 63 mit einer Anzahl unterbrochener granulierter
Oberflächen 64, 65 und 66 dar, die durch glatte Flächen 67 und 68 und durch
Hohlräume 69 und 70 getrennt werden. Die Verschlußdichtungen an den
Enden (nicht dargestellt) liegen an den Federbogen entsprechend der zweckmäßigen
Ausführungsform der Fig. 5 und 6, während die benachbarten Platten durch Dichtungen
71, 72, 73 und 74 luftdicht gemacht sind. Die Hohlräume oder Auskehlungen verhindern
einen Luftstrom und bringen die Fasern dazu, daß sie wiederholte Male mit den Deckelplatten
in Berührung gelangen.
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Eine andere Ausführungsform zeigt Fig.9. Die Deckelplatten sind in
verhältnismäßig schmalen Abständen zueinander angeordnet, und ihre granulierten
Oberflächen 75, 76, 77 und 78 bilden an ihren Ber
rührungsstellen
mit dem Tambourbeschlag Winkel, da sie infolge der geringen Breite dieser Platten
die Oberflächen derselben nicht der Oberfläche des Tam bourbeschlages angepaßt zu
sein brauchen. Gemäß der vorbeschriebenen Form sind die Platten an ihren Enden (nicht
dargestellt) und an ihren gegenseitigen Berührungskanten mit Verschlußdichtungen
versehen. Die Rillen der Verschlußdichtungen sind in Fig. 9 mit 79, 80, 81, 82,
83 und 84 bezeichnet.
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Die dritte Ausführungsform gemäß Fig. 10 dient auch dem Zweck, die
Berührung zwischen den Fasern und den Deckelplatten in den Fällen, in denen es die
Art der Fasern erfordert, zu verbessern. Die körnige Oberfläche ist nicht fortlaufend,
sondern in zahlreiche unterbrochene Flächen 85, 86, 87 und 88 aufgeteilt, die durch
die Luftlöcher 89, 90 und 91 voneinander getrennt sind. Eine Deckplatte92 überbrückt
sowohl die Rippen 93 und 94 als auch die Rippen an den Enden der Platte (nicht dargestellt),
wodurch ein abgeschlossener Raum 95 über den Durchbrüchen gebildet wird, der dazu
dient, den Luftstrom zu unterbrechen und so die Berührung zwischen den Fasern und
den körnigen Flächen steigert. In dieser Ausführungsform sind auch die Platten sowohl
mit Enddichtungen (nicht dargestellt) als auch mit Dichtungen 96, 97, 98 und 99
zur Abdichtung der Abstände zwischen den angrenzenden Platten versehen.
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Die Vorteile, die die Platten an Stelle der umlaufenden Deckelstäbe
bieten, sind zahlreich. Wird die granulierte Fläche eigens für die Art des zu kaxdierenden
Fasergutes ausgewählt, so häuft sie die Fasern nicht an und wird auch von diesen
nicht überladen. Dadurch ist eine 100%ige Arbeitsfläche gegeben, um die auf dem
Tambour befindlichen Fasern jederzeit zu zupfen und auszurichten. Der Kardiervorgang
dieser großen Arbeitsfläche ist so vollständig, daß es keine ungezupften Faserbüschel
gibt, die entfernt werden müssen, wie es bei den Deckelstäben bei den bekannten
Karden der Fall sein kann. Der »Deckelausputz« ist daher vollständig ausgeschlossen,
wodurch eine Einsparung von 2 bis 5 % an Fasergut erreicht wird. Des weiteren werden
die auf den Tambour der Karde transportierten Fasern nicht in den Nadelbesatz hineingedrückt,
wie es bei Verwendung der bekannten Deckelstäbe der Fall ist. Die Folge davon ist,
daß die Menge an »Zylinderausputz« bis zu 50 % herabgesetzt werden kann, wodurch
eine wertvolle zusätzliche Einsparung an Fasergut erzielt wird.
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Zu dieser erwähnten Einsparung kommt noch die Tatsache hinzu, daß
die Deckelplatten jederzeit eine große Arbeitsfläche bieten und niemals überhäuft
werden, wodurch in einem Kardenband weniger Noppen (Knoten) entstehen.
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Die Erfindung setzt auch eine gesundheitliche Gefahr herab. Der Kardierraum
in den Spinnereien wurde immer als der Platz angesehen, an dem die Luft durch Fasern
und Staub verunreinigt ist. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen, luftdicht
über dem Tambour montierten Deckelplatten werden der Staub und die Fasern, die normalerweise
durch die Deckelstäbe hindurchtreten, ausgeschaltet.