CH699362B1 - Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde, Krempel oder Reiniger, mit einer Kühlanordnung. - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde, Krempel, oder Reiniger, mit einer Kühlanordnung, bei welcher eine Walze (4) eine zylindrische Mantelfläche aufweist und eine dieser Mantelflächen mit einem Abstand gegenüberstehende Verschalung, wobei zwischen der Mantelfläche der Walze (4) und einem Teil der Verschalung ein Kardierbereich vorhanden ist, wo im Betrieb Kardierarbeit geleistet wird und Wärme entsteht, ist derart ausgebildet, dass im Betrieb in den Innenraum der Walze (4) ein Kühlmedium eintritt, hindurch tritt und wieder austritt. Um auf konstruktiv einfache Weise die Wärmeausdehnung der Walze zu reduzieren oder zu vermeiden, ist die Kühlanordnung so ausgebildet, dass das Kühlmedium Luft (D1, D2, E, F1, F2, G, H) ist.

Description

  [0001]    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde, Krempel oder Reiniger mit einem Kühlsystem gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

  

[0002]    Die Abstände zwischen der Trommelgarnitur und dieser gegenüberliegenden Flächen (Gegenflächen) sind maschinen- und fasertechnologisch von erheblicher Bedeutung. Das Kardierergebnis, namentlich Ausreinigung, Nissenbildung und Faserkürzung, ist wesentlich vom Kardierspalt, d.h. dem Abstand zwischen der Trommelgarnitur und den Garnituren der Wander- und Festdeckel abhängig. Die Luftführung um die Trommel und die Wärmeableitung sind ebenfalls von dem Abstand zwischen der Trommelgarnitur und gegenüberliegenden garnierten oder auch nichtgarnierten Flächen, z.B. Ausscheidemesser oder Verschalungselemente abhängig. Die Abstände unterliegen verschiedenen teilweise entgegengerichteten Einflüssen.

   Die Abnutzung einander gegenüberliegender Garnituren führt zu einer Vergrösserung des Kardierspaltes, die mit einer Zunahme der Nissenzahl und mit einer Abnahme der Faserkürzung verbunden ist. Eine Erhöhung der Trommeldrehzahl, z.B. zur Steigerung der Reinigungswirkung, zieht eine Ausweitung der Trommel einschliesslich der Garnitur infolge der Zentrifugalkraft und damit eine Verringerung des Kardierspaltes nach sich. Die Trommel dehnt sich auch bei Verarbeitung hoher Fasermengen und bestimmter Fasersorten, z.B. Chemiefasern, infolge Temperaturerhöhung stärker als der sie umgebende Rest der Maschine aus, so dass auch aus diesem Grunde die Abstände abnehmen. Auch die der Trommel radial gegenüberliegenden Maschinenelemente, z.B. Festkardiersegmente und/oder Ausscheidemesser, dehnen sich aus.

  

[0003]    Der Kardierspalt wird insbesondere durch die Maschineneinstellungen einerseits und den Zustand der Garnitur andererseits beeinflusst. Der wichtigste Kardierspalt der Wanderdeckelkarde befindet sich in der Hauptkardierzone, d. h. zwischen der Trommel und dem Wanderdeckelaggregat. Mindestens eine Garnitur, die den Arbeitsabstand der Kardierzone insgesamt abgrenzt, ist in Bewegung. Um die Produktion der Karde zu erhöhen, versucht man die Betriebsdrehzahl bzw. die Betriebsgeschwindigkeit der beweglichen Elemente so hoch zu wählen, wie die Technologie der Faserverarbeitung dies erlaubt. Der Arbeitsabstand befindet sich in der radialen Richtung (ausgehend von der Drehachse) der Trommel.

  

[0004]    Beim Kardieren werden zunehmend grössere Fasermaterialmengen je Zeiteinheit verarbeitet, was höhere Geschwindigkeiten der Arbeitsorgane und höhere installierte Leistungen bedingt. Steigender Fasermaterialdurchfluss (Produktion) führt schon bei konstant bleibender Arbeitsfläche infolge der mechanischen Arbeit zu erhöhter Erzeugung von Wärme. Zugleich wird aber das technologische Kardierergebnis (Bandgleichmässigkeit, Reinigungsgrad, Nissenreduzierung usw.) ständig verbessert, was mehr im Kardiereingriff stehende Wirkflächen und engere Einstellungen dieser Wirkflächen zur Trommel (Tambour) bedingt. Der Anteil zu verarbeitender Chemiefasern, bei denen - im Vergleich zu Baumwolle - im Kontakt mit den Wirkflächen der Maschine durch Reibung mehr Wärme erzeugt wird, nimmt stetig zu.

   Die Arbeitsorgane von Hochleistungskarden sind heute allseitig voll gekapselt, um den hohen Sicherheitsstandards zu entsprechen, Partikelemission in die Spinnereiumgebung zu verhindern und den Wartungsbedarf der Maschinen zu minimieren. Roste oder gar offene, materialführende Flächen, die einen Luftaustausch ermöglichen, gehören der Vergangenheit an. Durch die genannten Umstände wird der Eintrag von Wärme in die Maschine deutlich gesteigert, während der Wärmeaustrag mittels Konvektion deutlich sinkt. Die dadurch bewirkte stärkere Erwärmung von Hochleistungskarden führt zu grösseren thermoelastischen Verformungen, die aufgrund der Ungleichverteilung des Temperaturfeldes die eingestellten Abstände der Wirkflächen beeinflussen: Die Abstände zwischen Trommel und Deckel, Abnehmer, Festdeckeln sowie Ausscheidestellen mit Messern, nehmen ab.

   Im Extremfall kann der eingestellte Spalt zwischen den Wirkflächen durch Wärmedehnungen vollständig aufgezehrt werden, so dass relativbewegte Bauteile kollidieren. Grössere Schäden sind dann an der betroffenen Hochleistungskarde die Folge. Nach alledem kann insbesondere die Erzeugung von Wärme im Arbeitsbereich der Karde zu unterschiedlichen thermischen Dehnungen bei zu grossen Temperaturunterschieden zwischen den Bauteilen führen.

  

[0005]    Bei einer bekannten Vorrichtung (EP-A-0 077 166) ist ein Flüssigkeitstransportsystem innerhalb der Trommel zum Ausgleich der Temperaturverhältnisse am Umfang der Trommel vorgesehen. Es sind zwei durchbohrte Wellenzapfen vorhanden, durch die jeweils ein Schlauch mit der Flüssigkeit hindurchgeführt ist. Die Schläuche sind an Kanäle angeschlossen, die an der Innenmantelfläche der Trommel entlang angeordnet sind. Die Kühlflüssigkeit tritt auf unterschiedlichen Seiten der Trommel ein bzw. aus. Die bekannte Vorrichtung ist anlagemässig ausserordentlich aufwendig, sowohl in Bezug auf Konstruktion und Montage als auch im Betrieb. Die Kühlflüssigkeit wird mit einer externen Pumpe in das Trommelinnere eingedrückt.

   Die Drehverbindung zwischen dem Pumpensystem und dem Walzenkühlsystem erfordert eine besonders sorgfältige Konstruktion und Abdichtung, um einen Austritt der Kühlflüssigkeit sicher zu vermeiden. Die Anwendung von Flüssigkeit in einer Spinnereivorbereitungsmaschine ist problematisch und wird in der Praxis vermieden. Es ist eine vollständige Kanalisation der Kühlflüssigkeit erforderlich, was zu zonenweiser Abkühlung der Walze und damit zu unerwünschten örtlichen Verformungen der Walze führt. Weiterhin stört, dass durch die erhebliche Menge der Kühlflüssigkeit das Massenträgheitsmoment der Walze unerwünscht verändert, d.h. deutlich vergrössert wird. Dies erfordert eine höhere Antriebsleistung für die Walze. Ausserdem soll die Temperatur der Flüssigkeit und/oder der Walze überwacht werden, was einen weiteren erheblichen apparativen Aufwand erfordert.

   Jedenfalls sind gleichmässige Temperaturverhältnisse und damit ein gleichbleibender Kardierspalt nicht erreichbar.

  

[0006]    Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere auf konstruktiv einfache Weise die Wärmeausdehnung der Walze reduziert oder vermeidet und einen konstanten Kardierabstand ermöglicht.

  

[0007]    Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.

  

[0008]    Dadurch, dass Luft durch den Innenraum insbesondere hindurchgesaugt wird, die Wärme aufnimmt und abführt, wird die radiale Wärmedehnung der Walze innerhalb der Aufwärmphase und auch im laufenden Betrieb reduziert oder vermieden. Ein hoher Wirkungsgrad wird dadurch erreicht, dass die durch Konvektion (Kontakt zwischen Luft und Walzenmantelinnenwand sowie Innenwänden der Walzenböden) und durch Strahlung (Wärmestrahlung von der Walzenmantelinnenwand sowie von den Walzenböden in die Luft) auf die Luft übergehende Wärme aus dem Innenraum entfernt wird. Auf diese Weise wird ein konstanter Kardierabstand im Betrieb verwirklicht. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass mit Bestandteilen der Maschine der Kühleffekt erzielt und kein zusätzliches Kühlsystem eingesetzt wird.

   Der Innenraum der Walze wird als "Strömungskanal" eingesetzt, was zu einer besonders gleichmässigen Verteilung und Kühlwirkung führt.

  

[0009]    Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

  

[0010]    Eine besonders einfache konstruktive Verwirklichung des Kühlsystems ergibt sich dadurch, dass die Luft durch den Innenhohlraum der Wellenzapfen der Walze ein - bzw. herausgeführt wird.

  

[0011]    Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum der Walze und der Innenraum mindestens eines Wellenzapfens, vorzugsweise die Innenräume der Wellenzapfen, mit Druckluft durchströmt werden.

  

[0012]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft Konvektionswärme abführt.

  

[0013]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft Strahlungswärme abführt.

  

[0014]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mindestens teilweise an der Innenmantelfläche der Walze entlangstreicht.

  

[0015]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft mindestens teilweise an den Innenflächen der Walzenböden (Stirnwände) entlangstreicht.

  

[0016]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen für den Luftaustritt an die Maschinenabsaugeinrichtung angeschlossen ist.

  

[0017]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen für den Luftaustritt an die Saugseite eines Ventilators angeschlossen ist.

  

[0018]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator ortsfest ist.

  

[0019]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen für den Lufteintritt durch eine Ansaugöffnung Umgebungsluft einsaugt.

  

[0020]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugöffnung ein konisch zulaufendes Luftleitelement, z.B. Trichter o. dgl. zugeordnet ist.

  

[0021]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das konisch zulaufende Luftleitelement um seine Längsachse drehbar ist.

  

[0022]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen für den Lufteintritt an eine Druckluftquelle angeschlossen ist.

  

[0023]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen für den Luftaustritt in die Aussenluft mündet.

  

[0024]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum der Walze mindestens ein Luftleitelement vorhanden ist.

  

[0025]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum der Walze mindestens ein Luftverteilelement vorhanden ist.

  

[0026]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum der Walze Rippen, Schaufeln o. dgl. vorhanden sind.

  

[0027]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft auf der Antriebsseite der Walze einströmt.

  

[0028]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft auf der nichtangetriebenen Seite der Walze ausströmt.

  

[0029]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad eine trichterartige Lufteintrittsöffnung aufweist.

  

[0030]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen für den Lufteintritt auf seiner Zuführseite konisch angeformt ist.

  

[0031]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen für den Luftaustritt auf seiner Zuführseite konisch angeformt ist.

  

[0032]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft durch mindestens ein Lager, vorzugsweise durch die Lager der Wellenzapfen hindurchtritt.

  

[0033]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Absaugleitung (Absaugkanal) an einem ortsfesten Lager angebracht ist.

  

[0034]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des Wellenzapfens für den Luftaustritt in den Eingang des ortsfesten Absaugkanals mündet.

  

[0035]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wellenzapfen, vorzugsweise jeder Wellenzapfen eine durchgehende Bohrung in Axialrichtung aufweist.

  

[0036]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchsaugung ein Teil der Luftmenge der Maschinenabsaugung herangezogen wird.

  

[0037]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Walze die Trommel einer Karde ist.

  

[0038]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Walze die Trommel einer Krempel ist.

  

[0039]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Walze mindestens ein Vorreisser einer Karde ist.

  

[0040]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Walze der Abnehmer einer Karde ist.

  

[0041]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die eintretende Luft vorgekühlt ist.

  

[0042]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenzapfen für den Luftaustritt an eine Entstaubungseinrichtung angeschlossen ist.

  

[0043]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft im Bereich der Walzeninnenwand im Wesentlichen in axialer Richtung strömt.

  

[0044]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft im Innenraum der Walze im Wesentlichen schraubenlinienförmig strömt.

  

[0045]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft im Innenraum der Walze mindestens teilweise laminar strömt.

  

[0046]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft im Innenraum der Walze mindestens teilweise turbulent strömt.

  

[0047]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom in der Aufwärmphase der zunehmenden Aufwärmung der Walze anpassbar ist.

  

[0048]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom in der Betriebsphase weitgehend konstant ist.

  

[0049]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Luftstrom an geänderte Betriebsbedingungen, z.B. Sortimentswechsel, Änderung der Arbeitselemente der Walze o. dgl. anpassbar ist.

  

[0050]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Innenraum der Walze messbar ist.

  

[0051]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Mantels der Walze messbar ist.

  

[0052]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der eintretenden Luft an die Temperatur im Innenraum der Walze und/oder an die Temperatur des Mantels der Walze kompensierend anpassbar ist.

  

[0053]    Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Kühlvorrichtung einstellbar ist.

  

[0054]    Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

  

[0055]    Es zeigt:
<tb>Fig. 1<sep>schematisch Seitenansicht einer Karde mit der erfindungsgemäss gekühlten Walze (Trommel),


  <tb>Fig. 2<sep>einen Kardierspalt zwischen den Garnituren von Wanderdeckeln und der Trommelgarnitur,


  <tb>Fig. 3<sep>einen Kardierspalt zwischen der Garnitur eines Festkardierelements und der Trommelgarnitur,


  <tb>Fig. 4<sep>Querschnitt durch die Trommel gemäss Fig. 1mit zwei kurzen durchbohrten Wellenzapfen,


  <tb>Fig. 5<sep>die Trommel gemäss Fig. 1mit Luftansaugeinrichtung, Luftdurchtritt durch den Innenraum der Trommel und Luftabsaugeinrichtung,


  <tb>Fig. 6<sep>den luftdicht abgeschlossenen Anschluss des Absaugkanals an das Lager des Wellenzapfens für den Luftaustritt,


  <tb>Fig. 7<sep>eine Ausführungsform wie Fig. 4, bei der jedoch nur ein durchbohrter Wellenzapfen für den Luftaustritt vorhanden ist und die Luft aus der Umgebung durch Öffnungen in einem stirnseitigen Trommelboden angesaugt wird und


  <tb>Fig. 8<sep>eine Ausführungsform mit Kühlvorrichtung für die Vorkühlung der eintretenden Luft.

  

[0056]    Fig. 1 zeigt eine Karde, z.B. Trützschler Karde TC 03, mit Speisewalze 1, Speisetisch 2, Vorreissern 3a, 3b, 3c, Trommel 4, Abnehmer 5, Abstreichwalze 6, Quetschwalzen 7, 8, Vliesleitelement 9, Flortrichter 10, Abzugswalzen 11, 12, Wanderdeckel 13 mit Deckelumlenkrollen 13a, 13b und Deckelstäben 14, Kanne 15 und Kannenstock 16. Die Drehrichtungen der Walzen sind mit gebogenen Pfeilen gezeigt. Mit M ist der Mittelpunkt (Achse) der Trommel 4 und mit A ist die Arbeitsrichtung bezeichnet. 4a gibt die Garnitur und 4b gibt die Drehrichtung der schnelllaufenden Trommel 4 an. Mit C ist die Drehrichtung des Wanderdeckels 13 in Kardierstellung und mit D ist die Rücktransportrichtung der Deckelstäbe 14 bezeichnet.

  

[0057]    Nach Fig. 2 ist auf jeder Seite seitlich am Maschinengestell ein Flexibelbogen 17 mit Schrauben befestigt, der mehrere Einstellschrauben aufweist. Der Flexibelbogen 17 weist eine konvexe Aussenfläche 17a und eine Unterfläche 17b auf. Oberhalb des Flexibelbogens 17 ist eine Gleitführung 20, z.B. aus gleitfähigem Kunststoff, vorhanden, die eine konvexe Aussenfläche 20a und eine konkave Innenfläche 20b aufweist. Die konkave Innenfläche 20b liegt auf der konvexen Aussenfläche 17a auf. Die Deckelstäbe 14, die aus Aluminium stranggepresst sind, besitzen einen Tragkörper 14c und weisen an ihren beiden Enden jeweils einen Deckelfuss 14a auf, an dem in axialer Richtung zwei Stahlstifte 14b befestigt sind, die auf der konvexen Aussenfläche 20a der Gleitführung 20 in Richtung des Pfeils C gleiten.

   An der Unterfläche des Deckelfusses 14a ist die Deckelgarnitur 24 angebracht. Mit 23 ist der Spitzenkreis der Deckelgarnituren 24 bezeichnet.

  

[0058]    Die Trommel 4 weist an ihrem Umfang eine Trommelgarnitur 4a, z.B. Sägezahngarnitur, auf. Mit 22 ist der Spitzenkreis der Trommelgarnitur 4a bezeichnet. Der Abstand (Kardierspalt) zwischen dem Spitzenkreis 23 und dem Spitzenkreis 22 ist mit a bezeichnet und beträgt z. B. 2/1000. Der Kardierabstand wird im kalten Zustand der Karde, d.h. der Trommel 4 mit der Trommelgarnitur 4a und der Deckelstäbe 14 mit den Deckelgarnituren 24, in der Praxis mittels einer Lehre genau eingestellt und bleibt im Betrieb durch die erfindungsgemässe Kühlvorrichtung auch nach Erwärmung der Maschine konstant. Der Abstand zwischen der konvexen Aussenfläche 20a und dem Spitzenkreis 22 ist mit b bezeichnet. Der Radius der konvexen Aussenfläche 20a ist mit r1 und der konstante Radius des Spitzenkreises 22 ist mit r2 bezeichnet. Der Radius r2 schneidet den Mittelpunkt M (s.

   Fig. 1) der Trommel 4. Mit 14c ist, der Deckelrücken bezeichnet. Mit 14d ist ein Klemmelement bezeichnet, das die Deckelstifte 14b umgreift und mit dem (nicht dargestellten) Antriebsriemen für die Deckelstäbe 14 verbunden ist.

  

[0059]    Gemäss Fig. 3 ist auf jeder Seite der Karde seitlich am (nicht dargestellten) Maschinengestell ein etwa halbkreisförmiges starres Seitenschild 18 befestigt, an dessen Aussenseite im Bereich der Peripherie konzentrisch ein bogenförmiges starres Auflageelement 19 angegossen ist, dass als Unterlagefläche eine konvexe Aussenfläche 19a und eine Unterseite 19b aufweist. Ortsfeste Kardiersegmente 25 weisen an ihren beiden Enden Auflageflächen auf, die auf der konvexen Aussenfläche 19a des Auflageelements aufliegen. An der Unterfläche des Kardiersegments 25 sind Kardierelemente 26a, 26b mit Kardiergarnituren 26a, 26b angebracht. Mit 21 ist der Spitzenkreis der Garnituren 26a, 26b bezeichnet.

  

[0060]    Die Trommel 4 weist an ihrem Umfang eine Trommelgarnitur 4a, z.B. Sägezahngarnitur, auf. Mit 22 ist der Spitzenkreis der Trommelgarnitur 4a bezeichnet. Der Abstand zwischen dem Spitzenkreis 21 und dem Spitzenkreis 22 ist mit c bezeichnet und beträgt z.B. 0,20 mm. Der Abstand zwischen der konvexen Aussenfläche 19a und dem Spitzenkreis 22 ist mit d bezeichnet. Der Radius der konvexen Aussenfläche 19a ist mit n und der Radius des Spitzenkreises 22 ist mit r2 bezeichnet. Die Radien n und r2 schneiden sich im Mittelpunkt M (s. Fig. 1) der Trommel 4. Das Kardiersegment 25 nach Fig. 3 besteht aus einem Träger 25a und zwei Kardierelementen 26a, 26b, die in Rotationsrichtung (Pfeil 4b) der Trommel 4 hintereinander angeordnet sind, wobei die Garnituren der Kardierelemente 26a, 26b und die Garnitur 4a der Trommel 4 einander gegenüberliegen.

   Der Abstand c zwischen den Garnituren 26a, 26b der Kardierelemente 26a, 26b und der Trommelgarnitur 4a ist im kalten Zustand der Maschine genau einstellbar, z.B. mittels einer Lehre und bleibt durch die erfindungsgemässe Kühlvorrichtung im Betrieb auch nach Erwärmung der Maschine konstant.

  

[0061]    Die in Fig. 4 dargestellte Trommel 4 hat einen Mantel 27 aus Stahlblech. An seinen beiden Enden ist der Mantel 27 jeweils durch Trommelböden 28a und 28b (Scheiben) auf einer im Wesentlichen hohlzylindrischen Nabe 29a und 29b (Buchse) abgestützt. Die Naben 29a, 29b sind an den Trommelböden durch Schweissverbindungen 30a, 30b angebracht. Die Nabe 29a ist auf einem kurzen zylindrischen Wellenzapfen 31a durch eine Klebverbindung drehfest befestigt. Die inneren Stirnflächen 31a, 31b der Wellenzapfen schliessen im Wesentlichen mit den inneren Stirnflächen der Nabe ab. Die äusseren Stirnflächen 31a, 31b ragen über die Seitenflächen der Trommel 4 nach aussen heraus. Die äusseren Enden der Wellenzapfen 31a und 31b sind in ortsfesten Lagern 32a bzw. 32b gelagert, die auf den Maschinenwänden 33a bzw. 33b befestigt sind.

   Die Trommel 4 weist eine Umfangsgeschwindigkeit z.B. von 40 m/sec auf. Die Wellenzapfen 31a und 31b sind hohlzylindrisch ausgebildet und weisen in axialer Richtung durchgehende Bohrungen 31a bzw. 31b auf.

  

[0062]    Entsprechend Fig. 5 ist bei einem Kühlsystem der Innenraum 4c der Trommel 4 besaugt, wodurch Wärme bzw. erwärmte Luft aus dem Innenraum abgeführt wird. Das Antriebsrad 34 ist auf dem Aussenbereich des Wellenzapfens 31b drehfest befestigt. Dem Antriebsrad 34 ist auf seiner dem Trommelboden 28b abgewandten Seite ein konisch zulaufender Ansaugtrichter 35 zugeordnet. Die durchgehende Bohrung 31b des Wellenzapfens 31b für den Eintritt von Luft D1, D2 aus der Atmosphäre ist auf seiner Zuführseite 31b (s. Fig. 4) konisch zulaufend ausgeformt. Der Ansaugtrichter 35 und der Wellenzapfen 31b sind koaxial zueinander angeordnet, wobei der Ausgang des Ansaugtrichters 35 der aussenliegenden Stirnfläche 31b zugeordnet ist. Die innenliegende Stirnfläche 31b des Wellenzapfens endet im Innenraum 4c.

   Die durchgehende Bohrung 31a des Wellenzapfens 31a für die Abfuhr der Luft F2 aus dem Innenraum 4c der Trommel 4 ist auf ihrer Seite 31a konisch zulaufend ausgeformt. Auf der dem Trommelboden 28a abgewandten Seite 32a des ortsfesten Lagers 32a ist ein Ende eines Absaugkanals 36 luftdicht befestigt, dessen anderes Ende an die Saugseite eines Ventilators 37 angeschlossen ist. Der Ventilator 37 ist Teil der Maschinenabsaugung, mit der u.a. Staubluft aus der Maschine abgesaugt wird. Im Innenraum 4c der Trommel 4 sind Luftleitelemente 38a bis 38d vorhanden, die der Verteilung der Luftströme F1 und F2 dienen. Mit 39a, 39b sind Kugellager bezeichnet.

  

[0063]    Im Betrieb treten Luftströme D1, D2 (deren Temperatur tiefer als die Temperatur der Luft im Innenraum 4c ist) aus der Atmosphäre über den Trichter 35 geleitet durch die Stirnfläche 31b in die konisch ausgeformte Bohrung 31b ein, durchlaufen als Luftstrom E die Bohrung 31b und treten an der Stirnfläche 31b aus der Bohrung 31b in den Innenraum 4c als Luftströme F1 aus. Die Leitelemente 38a bis 38d verteilen die Luftströme F1im Innenraum 4c, wobei die Luftströme F1 Wärme aufnehmen, die von der Innenmantelfläche des Mantels 27 und den Innenmantelflächen der Trommelböden 28a und 28b an die Luft F1 abgegeben wird, wobei ein Wärmeaustausch stattfindet. Die Luft F1 wird erwärmt und kühlt den Mantel 27 und die Trommelböden 28a und 28b.

   Anschliessend tritt - aufgrund des Saugzuges des Ventilators 37 - der erwärmte Luftstrom F2 durch die Stirnfläche 31a in die konisch angeformte Bohrung 31a ein, durchläuft als Luftstrom G die Bohrung 31a und tritt an der Stirnfläche 31a aus der Bohrung 31a heraus in den Absaugkanal 36 ein. Der Ventilator 37 saugt den Luftstrom H aus dem Absaugkanal 36 ab, der als Luftstrom I aus der Druckseite des Ventilators 37 austritt.

  

[0064]    Die Erfindung sieht in der dargestellten Weise eine Durchsaugung einer Walze 4 durch die jeweilige Lagerstelle vor, was zur Kühlung durch Konvektion der Walze 4 führt. Dies bedeutet, dass die Walzenkonstruktion Zapfen 31a, 31b aufweist und diese Zapfen 31a, 31b eine durchgehende Bohrung 31a, 31b besitzen und durchsaugt werden. Zur Besaugung wird vorzugsweise ein Teil der Luftmenge der Maschinenabsaugung (s. Ventilator 37) genutzt. Dabei erfolgt eine Luftströmung, wobei ein Anschlussarm 36' eines Absaugkanals 36 an die Öffnung eines der beiden Lagerzapfens angeschlossen wird. Dadurch setzt eine Strömung von der entgegengesetzten Seite (Ansaugseite) zu der abgesaugten Seite ein. Vorzugsweise ist die Antriebsseite die Einströmseite und die nicht angetriebene Seite die Absaugseite.

   Das Antriebsrad 34 ist so ausgeformt, dass dort ein Ansaugtrichter 35 für die einströmende Umgebungsluft D1, D2 entsteht. Die Trommel 4 bzw. Walze erhält im Inneren 4c Leitelemente 38a bis 38d (z.B. Rippen, Schaufeln, Verstärkungsrippen), die für eine entsprechende Luftverteilung in der Walze 4 sorgen. Eine rechnerische Wärmeabfuhr ergibt sich wie folgt:
<tb>[Delta]Q<sep>= m . c . [Delta]T


  <tb>[Delta]Q<sep>= ausgetauschter Wärmestrom


  <tb>m<sep>= Massestrom


  <tb>c<sep>= Wärmekapazität spezifisch


  <tb>[Delta]T<sep>= Temperaturdifferenz

  

[0065]    Nach Fig. 6 ist ist zwischen dem flanschförmigen Endbereich (Anschlussarm 36) des Absaugkanals 36 und der Aussenseite 32a des Lagers 32a ein Dichtring 40 (Kreisring) vorhanden. Der Endbereich ist durch Befestigungsmittel, z.B. Schrauben 41a, 41b am Lager 32a befestigt.

  

[0066]    Gemäss Fig. 7 weist der Trommelboden 28b eine Mehrzahl von durchgehenden Lufteintrittsöffnungen 41 auf, durch die hindurch Luftströme D aus den Aussenraum in den Innenraum 4c der Trommel 4 eintreten. Der Wellenzapfen 31b weist im dargestellten Beispiel nach Fig. 7 keine Bohrung auf. Es kann aber zweckmässig sein, dass der Wellenzapfen 31b zusätzlich eine (in Fig. 7nicht dargestellte) Bohrung 31b aufweist, wodurch die Menge des eintretenden Luftstroms vergrössert ist. Der Luftstrom F2 kann durch die Bohrung 31a im Wellenzapfen 31a hindurch als Luftstrom H abgesaugt werden (s. Fig. 5).

  

[0067]    Gemäss Fig. 8 ist eine Luftkühleinrichtung 42 vorgesehen, mit der ein vorgekühlter Luftstrom D erzeugt wird, der durch die Bohrung 31b des Wellenzapfens 31b hindurch als Luftstrom F1 in den Innenraum 4c der Walze 4 eintritt. Auf diese Weise kann der Wärmeinhalt bzw. die Temperatur des einzuführenden Luftstroms D an den Wärmeinhalt bzw. die Temperatur der Luft im Innenraum 4c der Walze 4 derart angepasst bzw. abgestimmt werden, dass die Erwärmung der Walze 4 in Folge Kardierarbeit vollständig kompensiert wird, so dass eine radiale Wärmedehnung der Walze 4 unterbleibt und der eingestellte und erwünschte Kardierspalt ständig konstant bleibt.

  

[0068]    Bei der Ausbildung nach Fig. 8kann es zweckmässig sein, die Temperatur im Innenraum 4c und/oder im Mantel 27 der Trommel 4 zu messen und die Temperatur der eintretenden Luft D1, D2durch die Kühleinrichtung 42 in der Weise unter die Temperatur der Luft im Innenraum 4c abzusenken, dass trotz Erwärmung infolge Kardierarbeit die im kalten Zustand der Maschine vorhandene Temperatur im Innenraum 4c bzw. des Mantels 27 der Walze 4 erhalten bleibt. Auf diese Weise kann ein enger Kardierspalt bereits an der kalten Maschine eingestellt werden, der bei Erwärmung der Maschine erhalten bleibt, was technologisch erwünscht ist. Weiterhin kann es zweckmässig sein, dass die Temperatur der Kühleinrichtung 42 einstellbar ist. Die Einstellung kann entweder z.B. manuell nach vorgegebenen Werten oder in Abhängigkeit von der Temperatur im Innenraum 4c oder des Mantels 27 der Walze 4 erfolgen.

Claims (10)

1. Vorrichtung an einer Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere Karde, Krempel, oder Reiniger, mit einer Kühlanordnung, bei welcher eine Walze (4) eine zylindrische Mantelfläche (27) aufweist und eine dieser Mantelfläche (27) mit einem Abstand gegenüberstehende Verschalung, wobei zwischen der Mantelfläche der Walze und einem Teil der Verschalung ein Kardierbereich vorhanden ist, wo im Betrieb Kardierarbeit geleistet wird und Wärme entsteht, und welche derart ausgebildet ist, dass im Betrieb in den Innenraum der Walze ein Kühlmedium eintritt, hindurchtritt und wieder austritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung so ausgebildet ist, dass das Kühlmedium Luft (D1, D2, E, F1, F2, G, H) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Enden der Walze (4) mindestens ein hohlzylindrischer Wellenzapfen (31a, 31b) vorhanden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass im Betrieb Kühlmedium (D1, D2, E) durch einen genannten Wellenzapfen (31b) hindurch dem Innenraum der Walze (4) zugeleitet wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass im Betrieb das Kühlmedium (G, H) durch einen genannten Wellenzapfen (31a) hindurch aus dem Innenraum der Walze (4) abgeleitet wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass im Betrieb das Kühlmedium durch unterschiedliche genannte Wellenzapfen (31b, 31a) zu- bzw. abgeleitet wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass im Betrieb das Kühlmedium auf unterschiedlichen Seiten der Spinnereivorbereitungsmaschine zu- bzw. abgeleitet wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass im Betrieb das Kühlmedium durch mindestens eine Stirnwand (28b) der Walze (4) hindurch zugeleitet wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass im Betrieb Saugluft (F1, F2) durch den Innenraum (4c) der Walze (4) hindurchtritt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass im Betrieb der Innenraum (4c) der Walze (4) und durchgehende Bohrungen (31a, 31b) mindestens eines Wellenzapfens (31a, 31b), vorzugsweise von beiden Wellenzapfen (31a, 31b), mit Luft (E, F1, F2, G) durchsaugt werden.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass im Betrieb Druckluft durch den Innenraum der Walze (4) hindurchtritt.