CH700715B1

CH700715B1 - Sägezahndraht zur Herstellung einer Sägezahnganzstahlgarnitur für eine Walze oder ein Kardierelement einer Spinnereimaschine.

Info

Publication number: CH700715B1
Application number: CH00996/07A
Authority: CH
Inventors: Hans Rosemann
Original assignee: Truetzschler Gmbh & Co Kg
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2010-10-15
Also published as: DE102006030418A1; US7797798B2; CN101096786A; JP2008007932A; CN101096786B; GB2439638A; JP2013040436A; FR2903424B1; GB0712292D0; BRPI0702784A; BRPI0702784B8; DE102006030418B4; FR2903424A1; BRPI0702784B1; JP5525023B2; US20080000053A1; GB2439638B

Abstract

Bei einem Sägezahndraht (SD) zur Herstellung einer Sägezahnganzstahlgarnitur für eine Walze oder ein Kardierelement einer Spinnereimaschine wie Karde, Krempel, Reiniger oder Öffner, mit einem länglichen Fussbereich (25) und einem daran anschliessenden Zahnbereich (26), in dem Zähne (27 1 bis 27 5 ) durch Ausnehmung gebildet sind, wobei die Zähne (27 1 bis 27 5 ) eine Zahnbrust, einen Zahnrücken und zwei Seitenflanken aufweisen, ist zwischen dem Zahnrücken und der Zahnbrust zweier hintereinander angeordneter Zähne (21 1 bis 27 5 ) eine Zahnlücke vorhanden. Um einen Sägezahndraht (SD) zu schaffen, der insbesondere Zähne (27 1 bis 27 5 ) mit genauer und einheitlicher Zahngeometrie aufweist, sind die Zähne (27 1 bis 27 5 ) durch Behandlung eines Drahtes (PD) mit einer Lasereinrichtung (56) gebildet.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Sägezahndraht zur Herstellung einer Sägezahnganzstahlgarnitur für eine Walze oder ein Kardierelement einer Spinnereimaschine gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

[0002] Sägezahndraht-Ganzstahlgarnituren werden beispielsweise bei der Verarbeitung von Textilfasern zu Garnen, Vliesstoffen o.dgl. eingesetzt. Dabei besitzen die einzelnen Sägezahndrähte der Sägezahndraht-Ganzstahlgarnituren z.B. eine Höhe von weniger als 2 mm und im Bereich der Zahnspitzen eine Breite von 0,2 mm oder weniger. Zur Herstellung derartiger Sägezahndrähte wird üblicherweise ein drahtförmiges Ausgangsmaterial zunächst einem oder mehreren Ziehvorgängen unterzogen, wobei zwischen den einzelnen Ziehvorgängen auch noch unterschiedliche Wärmebehandlungsverfahren durchgeführt werden können, um dem bereits gezogenen Draht seine Verformbarkeit zumindest teilweise wieder zurückzugeben. Im Anschluss an diese Vorbereitung wird der Draht üblicherweise mit einer entsprechenden mechanischen Stanzvorrichtung mit Sägezähnen versehen (GB 2 257 164 A).

Dabei können die durch den Stanzvorgang hergestellten Sägezähne vor oder nach dem Stanzvorgang auch noch gehärtet werden. Dabei bleiben auf der Oberfläche der Sägezahndrähte nach dem Stanzvorgang kleine Stanzbrauen zurück. Weiter können sich auf den Oberflächen der Sägezahndrähte auch noch von den vorhergehenden Bearbeitungsschritten verursachte Verunreinigungen befinden, wie etwa Zunder, also Oxidrückstände, oder im Rahmen der thermischen Behandlung entstandene Schmutzrückstände. Diese Rückstände auf den Sägezahndrähten sind bei einer späteren Benutzung der Sägezahndrähte zur Bearbeitung von Textilfasern, insbesondere beim Einsatz von Hochleistungsmaschinen, störend, weil einzelne Fasern an den Garniturzähnen haften bleiben können und die Garnitur deswegen eine erhöhte Neigung zum Füllen mit Fasern und Verunreinigungen, wie z.B.

Schalenteilen o.dgl., aufweist. Zur Vermeidung dieser Nachteile werden zur Herstellung von Sägezahndraht-Ganzstahlgarnituren gedachte Sägezahndrähte üblicherweise nach dem Stanz- oder Härtevorgang auch noch gereinigt und poliert. Bei dem bekannten Sägezahndraht ist die Zahngeometrie durch Stanzen erzeugt. Ein Nachteil besteht in einem hohen Verschleiss am Werkzeug. Die Werkzeuge müssen oft nachgeschliffen oder ausgetauscht werden. Durch den Verschleiss nimmt weiterhin die Fertigungsgenauigkeit ab, vom Anfang bis zum Ende einer Garnitur, die mehrere km betragen kann, aber auch von Garnitur zu Garnitur. Ein weiterer Nachteil besteht in der Fertigung von unterschiedlichen Werkzeugen für verschiedene Garniturtypen.

Schliesslich bedeutet das anschliessende Härten der Zähne durch die "Flamme" einen weiteren Arbeitsschritt, der auch relativ ungenau ist und kaum reproduzierbare Ergebnisse zulässt.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sägezahndraht der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der die genannten Nachteile vermeidet, der insbesondere Zähne mit genauer und einheitlicher Zahngeometrie aufweist.

[0004] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch einen Sägezahndraht mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.

[0005] Durch die erfindungsgemässe Erzeugung der Zähne durch Behandlung mit einer Lasereinrichtung weisen die Zähne eine genaue und einheitliche Zahngeometrie auf. Als "Werkzeug", das - im Gegensatz zum Stanzen - keinem Verschleiss unterliegt, eignet sich der Laser für eine reproduzierbare vorgegebene Zahngeometrie. Auch die hohen Temperaturen, die genau bestimmt sind, und die genau dosierbare Energie, führen zu der reproduzierbar vorgegebenen Zahngeometrie, sowohl jedes einzelnen Zahnes als auch der Zähne untereinander. Ausser den erheblichen Fertigungsvorteilen wird ein Faserprodukt mit erheblich gesteigerter Qualität erhalten. Ein besonderer Verfahrensvorteil besteht darin, dass die Erzeugung der Aussenform der Zähne und das Härten in einem Arbeitsgang erfolgen.

Der erfindungsgemässe Sägezahndraht zeichnet sich durch eine grosse örtliche Härte (mit Ausnahme des Fussbereiches), eine verbesserte Verschleissfestigkeit, eine längere Lebensdauer aus und ermöglicht einen verlängerten Nachschleifzyklus.

[0006] Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemässen Sägezahndrahts zum Gegenstand.

[0007] Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne des Sägezahndrahtes durch Behandlung mit der Lasereinrichtung mindestens teilweise gehärtet sind.

[0008] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Laserstrahl angewandt wird.

[0009] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Laserstrahl die Zähne erzeugt und ein weiterer Laserstrahl zur Härtung im Wesentlichen auf die Bereiche der Zähne, die mit dem Fasermaterial in Eingriff stehen, gerichtet ist.

[0010] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts ist dadurch gekennzeichnet, dass der Härtevorgang an der Oberfläche des Zahnes eintritt.

[0011] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts ist dadurch gekennzeichnet, dass der Härtevorgang im Randbereich des Zahnes eintritt.

[0012] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschneiden unter Verwendung von Inertgas, z.B. Stickstoff, oder Sauerstoff erfolgt.

[0013] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzen unter Verwendung von Inertgas, z.B. Stickstoff, oder Sauerstoff erfolgt.

[0014] Ein weiterer nicht beanspruchter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Sägezahndrahtes, insbesondere wie er vorstehend beschrieben ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl und der profilierte Draht relativ zueinander bewegt werden, wobei der Laserstrahl entsprechend der Kontur der Zähne die Zähne bzw. die Zahnlücken aus dem Blatt ausschneidet.

[0015] Eine Ausführungsvariante dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Laser und der profilierte Draht ortsveränderlich sind, wobei der Laserstrahl entsprechend der Kontur der Zähne geführt wird und die Zähne bzw. Zahnlücken aus dem Blatt ausgeschnitten werden.

[0016] Eine weitere Ausführungsvariante dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ortsfest und der profilierte Draht ortsveränderlich ist, wobei der profilierte Draht entsprechend der Kontur der Zähne geführt wird und die Zähne bzw. die Zahnlücken aus dem Blatt ausgeschnitten werden.

[0017] Eine weitere Ausführungsvariante dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ortsfest und der profilierte Draht ortsveränderlich ist, wobei der Laserstrahl durch Umlenkung entsprechend der Kontur der Zähne geführt wird und die Zähne bzw. Zahnlücken aus dem Blatt ausgeschnitten werden.

[0018] Eine weitere Ausführungsvariante dieses Verfahrens zur Herstellung eines Sägezahndrahtes ist dadurch gekennzeichnet, dass der Laser und der profilierte Draht relativ zueinander bewegt werden, wobei der Laserstrahl die Kontur der Zähne in das Blatt ritzt und die Zahnlücken aus dem Blatt gestossen werden.

[0019] Eine weitere Ausführungsvariante dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Laser ortsfest und der profilierte Draht ortsveränderlich ist, wobei der profilierte Draht entsprechend der Kontur der Zähne geführt wird, die Zähne in das Blatt geritzt und die Zahnlücken aus dem Blatt gestossen werden.

[0020] Eine weitere Ausführungsvariante dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen des Lasers und/oder des profilierten Drahtes kontinuierlich sind.

[0021] Eine weitere Ausführungsvariante dieses Verfahrens zur Herstellung eines Sägezahndrahtes ist dadurch gekennzeichnet, dass der Laser und der profilierte Draht relativ zueinander taktweise bewegt angeordnet werden, wobei der Laserstrahl die Form der Kontur der Zahnlücke aufweisend die Zahnlücken aus dem Blatt ausschneidet.

[0022] Eine weitere Ausführungsvariante dieses Verfahrens zur Herstellung eines Sägezahndrahtes ist dadurch gekennzeichnet, dass der Laser und der profilierte Draht relativ zueinander taktweise bewegt angeordnet werden, wobei der Laserstrahl die Form der Kontur der Zahnlücke aufweisend die Kontur der Zähne in das Blatt ritzt und die Zahnlücken aus dem Blatt ausgestossen werden.

[0023] Eine weitere Ausführungsvariante dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sägezahndraht nach der Laserbehandlung entgratet, z.B. durch zwei Schleifscheiben gezogen wird.

[0024] Ein weiterer nicht beanspruchter Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung an eine steuerbare Antriebseinrichtung zur Positionierung angeschlossen ist.

[0025] Ein Ausführungsbeispiel dieser Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung für die Lasereinrichtung an eine programmierte elektronische Steuereinrichtung angeschlossen ist.

[0026] Ein weiteres Ausführungsbeispiel dieser Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die programmierte elektronische Steuereinrichtung eine mehrachsige Positionierung der Lasereinrichtung ermöglicht.

[0027] Ein weiterer nicht beanspruchter Aspekt der Erfindung betrifft eine Walze oder ein Kardierelement mit einer unter Verwendung eines erfindungsgemässen Sägezahndrahtes hergestellten Sägezahn-Ganzstahlgarnitur.

[0028] Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts, betrifft einen Sägezahndraht zur Herstellung einer Sägezahnganzstahlgarnitur für eine Walze oder ein Kardierelement einer Spinnereimaschine wie Karde, Krempel, Reiniger oder Öffner, mit einem länglichen Fussbereich (Fuss) und einem daran anschliessenden Zahnbereich (Blatt), in dem Zähne durch Ausnehmung gebildet sind, die eine Zahnbrust, einen Zahnrücken und zwei Seitenflanken aufweisen, wobei zwischen dem Zahnrücken und der Zahnbrust zweier hintereinander angeordneter Zähne eine Zahnlücke vorhanden ist. Der Sägezahndraht ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne des Sägezahndrahtes durch Behandlung eines profilierten Drahtes mit einer Lasereinrichtung erzeugt und mindestens teilweise gehärtet sind.

[0029] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne im Randbereich (Härtetiefe 60) gehärtet sind.

[0030] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne im Bereich des Eingriffs mit dem Fasermaterial gehärtet sind.

[0031] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Sägezahndrahts ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne an ihrer Oberfläche gehärtet sind.

[0032] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0033] Es zeigt:
<tb>Fig. 1<sep>schematisch Seitenansicht einer Karde mit einer aus dem erfindungsgemässen Sägezahndraht hergestellten Sägezahngarnitur,

<tb>Fig. 2<sep>ein Kardiersegment, Ausschnitt aus einem Seitenschild mit Abstand zwischen Kardiersegmentgarnitur und Trommelgarnitur,

<tb>Fig. 2a<sep>die Kardierelemente gemäss Fig. 2im Detail,

<tb>Fig. 3<sep>schematisch in Seitenansicht einen 4-Walzen-Reiniger mit dem erfindungsgemässen Sägezahndraht,

<tb>Fig. 4<sep>schematisch eine Herstellung des Sägezahndrahtes, bei der der Laserstrahl entsprechend der Kontur der Zähne geführt wird,

<tb>Fig. 4a<sep>ein Ausschnittteil,

<tb>Fig. 5<sep>schematisch eine andere Herstellung des Sägezahndrahtes, bei der der profilierte Draht entsprechend der Kontur der Zähne geführt wird,

<tb>Fig. 6<sep>schematisch eine weitere Herstellung des Sägezahndrahtes, bei der der Laserstrahl die Form der Kontur der Zahnlücke aufweist,

<tb>Fig. 7<sep>perspektivisch die Zuordnung einer Einrichtung zum Laserstrahl-Schmelzschneiden zu dem profilierten Draht,

<tb>Fig. 8<sep>Seitenansicht des Sägezahndrahtes mit gehärteten Randbereichen,

<tb>Fig. 9<sep>eine Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemässen Sägezahndrahtes mit einer Lasereinrichtung,

<tb>Fig. 10<sep>eine Verlagerungseinrichtung,

<tb>Fig. 11a, 11b<sep>Seitenansicht (Fig. 11a) und Schnittansicht (Fig. 11b) des profilierten Drahtes und

<tb>Fig. 12a, 12b<sep>Seitenansicht (Fig. 12a) und Schnittansicht (Fig. 12b) des Sägezahndrahtes.

[0034] 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 bezeichnet. 4a gibt die Garnitur und 4b gibt die Drehrichtung der Trommel 4 an. Der Pfeil A bezeichnet die Arbeitsrichtung. Die in den Walzen eingezeichneten gebogenen Pfeile bezeichnen die Drehrichtungen der Walzen. Zwischen dem Vorreisser 3c und der hinteren Deckelumlenkrolle 13a und zwischen dem Abnehmer 5 und der vorderen Deckelumlenkrolle 13b ist jeweils eine Mehrzahl von Festkardierelementen 20 bzw. 20 (s.

Fig. 2) der Trommel 4 gegenüberliegend angeordnet.

[0035] Im Zuge des Aufziehens wird von einer auf einem Lagerbock angeordneten Vorlagespule der erfindungsgemässe Sägezahndraht SD abgewickelt, dann durch eine Bremseinrichtung hindurchgeführt und als Kardiergarnitur 4a auf dem Aussenumfang der Trommel 4 aufgewickelt. Die Kardiergarnitur 4a verläuft dann nach dem Aufwickelvorgang schraubenförmig am Aussenumfang der Trommel 4.

[0036] Auch die Speisewalze 1, die Vorreisser 3a, 3b, 3c, der Abnehmer 5 (Abnehmergarnitur 5a), die Abstreichwalze 6 und die Deckelstäbe 14 der Karde können mit dem erfindungsgemässen Sägezahndraht SD garniert sein.

[0037] Nach Fig. 2 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, das als Unterlagefläche eine konvexe Aussenfläche 19a und eine Unterseite 19b aufweist. Ein Festkardiersegment 20, weist an seinen beiden Enden Auflageflächen auf, die auf der konvexen Aussenfläche 19a des Auflageelements (z.B. Verlängerungsbogen) aufliegen. An der Unterfläche des Festkardiersegments 20 sind Kardierelemente 20a, 20b mit Garniturleisten 20a, 20b (Kardiergarnituren 24a, 24b) angebracht. Mit 21 ist der Spitzenkreis der Garnituren 20a, 20b bezeichnet. Die Trommel 4 weist an ihrem Umfang die Trommelgarnitur 4a, (Sägezahndraht SD), auf.

Mit 22 ist der Spitzenkreis der Trommelgarnitur 4a bezeichnet. Der Abstand zwischen dem Spitzenkreis 21 und dem Spitzenkreis 22 ist mit a bezeichnet und beträgt z.B. 0,20 mm. Der Abstand zwischen der konvexen Aussenfläche 19a und dem Spitzenkreis 22 ist mit b bezeichnet. Der Radius der konvexen Aussenfläche 19a ist mit r1und der Radius des Spitzenkreises 22 ist mit r2bezeichnet. Die Radien r1 und r2schneiden sich im Mittelpunkt M der Trommel 4. Das Kardiersegment 20 nach Fig. 2besteht aus einem Träger 23 und zwei Kardierelementen 20a, 20b, die in Rotationsrichtung (Pfeil 4b) der Trommel 4 hintereinander angeordnet sind, wobei die Garnituren 20a, 20b der Kardierelemente 20a, 20b und die Garnitur 4a der Trommel 4 einander gegenüberliegen. Der Tragkörper 23 besteht aus einem Aluminiumhohlprofil und weist durchgehende Hohlräume auf.

Die Garniturleisten 20a, 20b sind mit einer Vielzahl von Abschnitten des erfindungsgemässen Sägezahndrahtes SD als Garniturabschnitte 24a, 24b bestückt, die - über die Breite der Maschine bzw. die Länge der Festkardiersegmente 20, 20 gesehen - eng nebeneinander angeordnet sind.

[0038] Nach Fig. 3 sind bei einem Reiniger, z.B. Trützschler CL-C4, vier Walzen 31, 32, 33 und 34 nacheinander angeordnet, deren Drehrichtungen mit I, II, III und IV bezeichnet ist. Am Ende der Walze 34 ist eine pneumatische Absaugeinrichtung 35 für das Fasermaterial (Pfeil F) vorhanden. Der Durchmesser der Walzen 31 bzw. 34 ist gleich. Die Umfangsgeschwindigkeit der jeweils nachgelagerten Walze ist grösser als die Umfangsgeschwindigkeit der jeweils vorgelagerten Walze. Der in einem geschlossenen Gehäuse angeordneten Reinigungsvorrichtung wird das zu reinigende Fasermaterial, das insbesondere Baumwolle ist, in Flockenform zugeführt. Dies erfolgt beispielsweise durch einen (nicht dargestellten) Füllschacht, durch ein Förderband o.dgl.

Die Watte wird mittels zweier Speisewalzen 36, 37 unter Klemmung einer Stiftwalze 31 (Durchmesser 150 bis 300 mm, z.B. 250 mm) zugeführt, die im Gehäuse drehbar gelagert ist und entgegen dem Uhrzeigersinn (Pfeil I) umläuft. Der Stiftwalze 31 ist eine Garniturwalze 32 nachgeordnet. Die Garniturwalze 32 ist mit einer Sägezahngarnitur mit Sägezahndraht 32a, die Garniturwalze 33 mit einer Sägezahngarnitur mit Sägezahndraht 33a und die Garniturwalze 34 mit einer Sägezahngarnitur mit Sägezahndraht 34a bezogen und haben einen Durchmesser von ca. 150 mm bis 300 mm, z.B. 250 mm.

Die Walze 31 hat eine Umfangsgeschwindigkeit von ca. 10 bis 21 m/sec, z.B. 15 m/sec, die Walze 32 hat eine Umfangsgeschwindigkeit von ca. 15 bis 25 m/sec, die Walze 33 hat eine Umfangsgeschwindigkeit von ca. 30 m bis 35 m/sec, z.B. 32 m/sec und die Walze 34 hat eine Umfangsgeschwindigkeit von ca. 40 bis 50 m/sec, z.B. 46 m/sec. Der Stiftwalze 31 ist eine Abscheideöffnung 38 für den Austritt von Faserverunreinigungen zugeordnet, deren Grösse dem Verschmutzungsgrad der Baumwolle angepasst bzw. anpassbar ist. Der Abscheideöffnung 38 ist eine Abscheidekante 39, z.B. ein Messer, zugeordnet. In Richtung des Pfeils I sind an der Walze 31 eine weitere Abscheideöffnung und eine Abscheidekante vorhanden. Mit 42 und 43 sind Festkardierelemente bezeichnet, die mit erfindungsgemässen Sägezahndrähten 42a bzw. 42b garniert sind.

Den Garnituren der Garniturwalzen 32, 33, 34 mit dem erfindungsgemässen Sägezahndraht 32a, 33a bzw. 34a sind ebenfalls Abscheideöffnungen und Abscheidekanten 44, 45, 46 zugeordnet. Allen Abscheideöffnungen sind jeweils Absaughauben 47 bis 51 zugeordnet. Die Walzen 31 bis 34 sind von Abdeckelementen 52a, 52b umgeben. Mit 68a bis 68d sind einstellbare Leitelemente bezeichnet.

[0039] Die Funktionsweise ist folgende: Die aus Faserflocken bestehende Watte wird von den Speisewalzen 36, 37 unter Klemmung der Stiftwalze 31 zugeführt, die das Fasermaterial durchkämmt und Faserbüschel auf ihren Stiften mitnimmt. Beim Vorbeilauf der Walze 31 an der Abscheideöffnung werden, entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit und Krümmung dieser Walze sowie der dieser ersten Ausscheidungsstufe angepassten Grösse der Abscheideöffnung Kurzfasern und grobe Verunreinigungen durch die Fliehkraft aus dem Fasermaterial herausgeschleudert, die nach Passieren der Abscheideöffnung in eine Schmutzkammer im Absauggehäuse 47 gelangen. Das derart vorgereinigte Fasermaterial wird durch die Garniturspitzen 32a der Garniturwalze 32 von der ersten Walze 31 abgenommen, wobei es weiter aufgelöst wird.

Beim Vorbeilauf der Walze 32 an der Abscheidekante 44 werden weitere Verunreinigungen durch die Fliehkraft aus dem Faserverband herausgeschleudert. Das Fasermaterial wird anschliessend von den Garniturspitzen 33a der Garniturwalze 33, von dort durch die Garniturspitzen 34a der Garniturwalze 34 abgenommen und schliesslich durch den Kanal 35 abgeführt. Die Garniturwalzen 32, 33 und 34 sind mit dem erfindungsgemässen Sägezahndraht 32a, 33a bzw. 34a garniert. Die Spitzendichte der Garnituren (pps-points per Square inch) nimmt von der Garniturwalze 32 über die Garniturwalze 33 zur Garniturwalze 34 zu.

[0040] Zur Herstellung des erfindungsgemässen Sägezahndrahtes SD (siehe Fig. 12a, 12b) wird ein besonders geformtes Profilband, ein profilierter Draht PD (siehe Fig. 11a, 11b) verwendet, der durch Laserbehandlung mit Zähnen 27 versehen wird. Die Profilierung des einstückigen profilierten Drahtes PD wird regelmässig durch spanlose Formgebung, z.B. Walzen, Ziehen o. dgl., erzeugt. In den Fig. 4 bis 6 sind drei Arten der Herstellung des Sägezahndrahtes SD dargestellt.

[0041] Nach Fig. 4 wird ein profilierter Draht PD in Richtung C bewegt. Gleichzeitig wird ein Laserstrahl 53 in Richtung der Kontur 27 der Zähne 27 bewegt. Der Laserstrahl 53 bewegt sich entsprechend dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel in Richtung D entlang der Kontur 27 des Rückens eines Zahnes 27. Der Laserstrahl 53 wirkt auf das Blatt 26 des profilierten Drahtes PD ein und hinterlässt eine Schnittfuge 54, wodurch aus dem Blatt 26 eine Zahnlücke 28 ausgeschnitten wird. Über eine (nicht dargestellte) mehrachsig steuerbare Werkzeugmaschine wird ein Laser softwaremässig so gesteuert, dass er die Kontur 27 der Zahngeometrie abfährt und so die Garnitur "ausbrennt". Jede neue Garnitur kann dann über eine Softwareänderung gefertigt werden. Der Laser fährt die Kontur 27 ab und schneidet die Zahngeometrie aus. Der profilierte Draht PD bewegt sich in der einen Richtung C.

Die Bewegungen in den Richtungen C und D sind programmgesteuert.

[0042] Gemäss Fig. 5 wird der profilierte Draht PD in Richtung C und gleichzeitig abwechselnd in den Richtungen E bzw. F bewegt. Der Laserstrahl 53 ist - im Gegensatz zu Fig. 4- ortsfest. Auf diese Weise sind zwei mechanische Achsen in den Richtungen E und F verwirklicht. Die Bewegungen in den Richtungen C, E und F sind programmgesteuert. Ansonsten entspricht die Bildung des Sägezahndrahtes SD durch Ausschneiden der Zähne 27 aus dem Blatt 26 im Wesentlichen dem Beispiel nach Fig. 4.

[0043] Die Bewegungen in den Richtungen C, D, E und F gemäss Fig. 4 und 5 sind kontinuierlich.

[0044] Entsprechend Fig. 6 wird der profilierte Draht PD in Richtung C bewegt. Die Bewegung kann taktweise oder kontinuierlich erfolgen. Der Laserstrahl 55 hat die Form der Kontur der Zahnlücke 28. Der Laserstrahl 55 hat diejenige Form, die er aus dem Blatt 26 ausschneiden soll, d. h. den Zwischenraum (Zahnlücke 28) zwischen zwei hintereinander angeordneten Zähnen 27. Dies kann durch eine Schablone geschehen, die dem Laserstrahl 55 die entsprechende Form gibt. Auch hierdurch ist es ermöglicht, durch einfachen Schablonentausch eine vorbestimmte Zahnform zu erzeugen. Über Spiegel und Prismen ist es möglich, gleichzeitig mehrere Zahnlücken 28 auszubrennen.

[0045] Aus dem Blatt 26 wird gemäss Fig. 4bis 6durch Ausschneiden ein Ausschnittteil 67 (s. Fig. 4a) herausgeschnitten. Das Ausschnittteil 67 wird entfernt. Dadurch entsteht ein Ausschnitt im Blatt 26. Durch weitere Ausschnitte in Richtung C werden die Zähne 27 im Blatt 26 gebildet. Zwischen zwei hintereinander angeordneten Zähnen 271, 272 befindet sich jeweils eine Zahnlücke 28 im Blatt 26. Die Grösse der Zahnlücke 28 entspricht der Grösse des Ausschnittteils 67 zuzüglich der Schnittspaltweite (Breite) der Schnittfuge 54. Die Schnittspaltbreite der Schnittfuge 54 muss bei der Erzeugung des Endmasses der Zähne 27 bzw. der Zahnlücken 28 berücksichtigt werden. Durch das Ausschneiden wird die Aussenform der Zähne 27 erzeugt.

[0046] Die zur Erzeugung einer kontinuierlichen Schnittfuge 54 erforderliche Relativbewegung zwischen Laserstrahl 53 und dem Blatt 26 des profilierten Drahtes PD kann auf unterschiedliche Art realisiert werden. Zum Lasertrennen kann der profilierte Draht PD unter dem ortsfesten Laserstrahl 53 beispielsweise mit Hilfe einer X/Y-Koordinaten-Verschiebeeinrichtung (s. Fig. 10) bewegt werden. Weiterhin kann zum Laserschneiden wahlweise die Laserquelle einschliesslich Schneidkopf über dem profilierten Draht PD bewegt (s. Fig. 4) oder ein bewegliches Spiegelsystem zusammen mit dem Schneidkopf ("fliegende Optik") zwischen ortsfestem Lasergerät und profiliertem Draht PD geführt werden.

[0047] Beim Laserstrahl-Schmelzschneiden gemäss Fig. 7 mit Hilfe einer Lasereinrichtung 56 dient ein Laserstrahl 53 zum Schneiden, der mit Hilfe von Gasen (Gaslaser) oder von Kristallen (Festkörperlaser) erzeugt und durch mindestens eine Linse 57 auf eine sehr kleine Fläche der Oberfläche des Blattes 26 des profilierten Drahtes PD fokussiert (gebündelt) wird. Der Stahl des profilierten Drahtes PD schmilzt oder verdampft und wird von einem Gasstrahl 58 aus der Schnittfuge 54 (siehe Fig. 4 und 5) geblasen. Das Schneidgas 59 ist ein inertes Gas, meist Stickstoff oder Argon und wird durch einen Einlass in die Schneiddüse 60 eingeführt.

[0048] Der Laserstrahl 53 kann im freien Raum arbeiten oder durch ein Medium, wie Öl oder Wasser, geführt werden. Die Laserleistung und die Schneidgeschwindigkeit müssen der Materialart (Stahl) und Materialdicke des profilierten Drahtes PD angepasst werden. Beispiel: Material Remanit (X 5 Cr NM8-10), Blechdicke 0,7 mm, maximaler Vorschub 16,0 m/min, Schneidgas Stickstoff.

[0049] Nach Fig. 8 ist die Härtetiefe mit 60 bezeichnet. Da beim Lasern hohe Temperaturen erzeugt werden, die aber genau bestimmt werden können, soll die Energie so dosiert werden, dass parallel zum Ausschneiden ein Härtevorgang an der Oberfläche des Zahns 27 eintritt. Da die Temperatur des Lasers immer absolut gleich ist, ist auch eine konstante Härte bzw. Härtetiefe von Zahn 27 zu Zahn 27 gewährleistet. Die Härte ist also rein auf den Teil des Zahnes 27 begrenzt, der beim Kardieren oder Reinigen mit dem Fasermaterial im Eingriff ist. Die Flexibilität des Zahnfusses 25, die zum Aufwickeln des Sägezahndrahtes SD auf die Walze, z.B. Trommel 4, benötigt wird, ist somit gewährleistet.

[0050] Entsprechend Fig. 9 ist eine Abwickelspule 61 aus profiliertem Draht PD vorhanden, die auf einem ortsfesten Gestell 62 in Richtung G drehbar gelagert ist. Der profilierte Draht PD wird fortlaufend in Richtung I der Lasereinrichtung 56 zugeführt. Der durch die Behandlung des profilierten Drahtes PD mit der Lasereinrichtung 56 gebildete Sägezahndraht SD bewegt sich in Richtung I zu der angetriebenen Aufwickelspule 63, die auf einem ortsfesten Gestell 64 in Richtung H drehbar gelagert ist.

[0051] Gemäss Fig. 10 ist eine Verlagerungseinrichtung vorgesehen, die zur Durchführung des Herstellverfahrens gemäss Fig. 5die Verlagerung - senkrecht zur Richtung C - in Richtung der Pfeile E und F verwirklicht. Dazu sind in einem Abstand vor und nach der Lasereinrichtung 56 gemäss Fig. 9 je eine Verlagerungseinrichtung 65 bzw. 66 vorhanden, die jeweils zwei Unterrollen 65a, 65b bzw. 66a, 66b und eine Oberrolle 65c bzw. 66c aufweisen. Die Verlagerung in Richtung E, F und E, F entspricht der Zahntiefe h6 (siehe Fig. 12a) und kann z.B. bei einer feinen Trommelgarnitur 4a 1 mm und weniger betragen.

[0052] In Fig. 11a, 11b ist in Seitenansicht bzw. im Schnitt der profilierte Draht PD gezeigt, der einstückig aus einem Fuss 25 und einem Blatt 26 besteht.

[0053] Die Fig. 12a, 12b zeigen in Seitenansicht bzw. im Schnitt den Sägezahndraht SD, der einstückig aus einem Fuss 25 und einem Blatt 26 besteht. In Fig. 12a sind bezeichnet:
<tb>Symbol<sep>Benennung<sep>Definition

<tb>[alpha]<sep>Brustwinkel<sep>Winkel zwischen Brustfläche und der Vertikalachse zur Drahtbasis

<tb>[beta]<sep>Keilwinkel<sep>Winkel zwischen Brustwinkel [delta] und Rückenwinkel [gamma] des Zahnes

<tb>[gamma]<sep>Rückenwinkel<sep>Winkel zwischen Rückenfläche und der Drahtbasis

<tb>[delta]<sep>Brustwinkel<sep>Winkel zwischen Brustfläche und der Drahtbasis

<tb>[epsilon]<sep>Öffnungswinkel<sep>Entspricht dem Keilwinkel ([epsilon] = [beta])

<tb>h6<sep>Zahntiefe<sep>Tiefe des Zahnlückenausschnittes, von der Zahnspitze gemessen

<tb>p<sep>Zahnteilung<sep>Abstand zweier aufeinanderfolgender Zahnspitzen, am gestreckten Draht gemessen

[0054] In Fig. 12b sind bezeichnet:
<tb>Symbol<sep>Benennung<sep>Definition

<tb>h1<sep>Gesamthöhe des Drahtes<sep>Abstand von der Basis bis zur Drahtspitze

<tb>h2<sep>Fusshöhe<sep>Höhe des Fusses von der Basis gemessen

<tb>b1<sep>Fussbreite<sep>Breite des Fusses an der Drahtbasis

<tb>b2<sep>Blattbreite am Fuss<sep>Breite des Blattes, gemessen beim Fuss

<tb>b3<sep>Blattbreite an der Spitze<sep>Breite des Blattes, gemessen an der Spitze

[0055] Mit h3 ist die Blatthöhe bezeichnet, die sich aus der Differenz h1-h2 ergibt. Mit b4ist die Blattbreite bezeichnet, die an der Stelle des tiefsten Zahnlückenausschnittes vorhanden ist.

[0056] Ein Beispiel für einen Sägezahndraht SD für die Garnitur 5a eines Abnehmers 5 der Karde TC 03, der von der Trützschler Card Clothing GmbH, D-75387 Neubulach, hergestellt wird:

[0057] T 40 30 100 0295 28 FGRZ
<tb>T<sep>= Trützschler wire

<tb>40<sep>= total height (1/10 mm) h1

<tb>30<sep>= front angle ([deg.]) [alpha]

<tb>100<sep>= base width (1/100 mm) b1

<tb>0295<sep>= point density (points per square inch)

<tb>28<sep>= working height (1/10 mm) h1-h2

<tb>FGRZ<sep>= surface treatment

[0058] Ein Beispiel für einen Sägezahndraht SD für die Garnitur 4a einer Trommel 4 der Karde TC 03, der von der Trützschler Card Clothing GmbH, D-75 387 Neubulach, hergestellt wird:

[0059] X6338
<tb>b1<sep>= 0,39 mm

<tb>b2<sep>= 0,16 mm

<tb>b3<sep>= 0,07 mm

<tb>b4<sep>= 0,13 mm

<tb>h1<sep>= 1,98 mm

<tb>h2<sep>= 1,23 mm

<tb>h3<sep>= 0,75 mm

<tb>h6<sep>= 0,44 mm

[0060] Die Erfindung betrifft einen Sägezahndraht SD zur Herstellung einer Sägezahnganzstahlgarnitur für eine rotierende Walze oder ein Festkardierelement einer Spinnereimaschine mit einem Fussabschnitt 25 und einem - wie DIN ISO 5234 zeigt entweder über eine Fussschulter oder ohne eine Fussschulter unmittelbar - daran anschliessenden Blattabschnitt 26, wobei der Blattabschnitt 26 durch von dem dem Fussabschnitt 25 abgewandten Rand des Blattabschnittes 26 ausgehende Zahneinschnitte 28 gebildete Sägezähne 27 aufweist.

[0061] Da beim Lasern am Rand des Zahnes 27 unter Umständen ein leichter Grat entsteht, muss der Garniturdraht (Sägezahndraht SD) nach dem Brennen durch zwei Schleifscheiben gezogen werden, damit die Zähne 27 eine absolut saubere Kontur haben.

[0062] Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens sind u.a.:
Keine unterschiedlichen Werkzeuge
Kein Werkzeugverschleiss, dadurch Einhaltung der Toleranzen bei allen Zähnen
Leichtes Umstellen auf neue Garniturformen
Lasern und Härten in einem Arbeitsgang
Einhaltung der exakten Härtetiefe
Reproduzierbarer Vorgang beim Lasern und Härten

Claims

1. Sägezahndraht (SD; 4a, 5a; 24a, 24b; 32a, 33a, 34a; 42a, 42b) zur Herstellung einer Sägezahnganzstahlgarnitur für eine Walze oder ein Kardierelement einer Spinnereimaschine wie Karde, Krempel, Reiniger oder Öffner, mit einem länglichen Fussbereich (25) und einem daran anschliessenden Zahnbereich (26), in dem Zähne (27; 271 bis 275) durch Ausnehmung gebildet sind, wobei die Zähne (27; 271bis 275) eine Zahnbrust, einen Zahnrücken und zwei Seitenflanken aufweisen und zwischen dem Zahnrücken und der Zahnbrust zweier hintereinander angeordneter Zähne (27; 271 bis 275) eine Zahnlücke (28) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Ausnehmung gebildeten Zähne (27; 271 bis 275) durch Behandlung eines Drahtes (PD) mit einer Lasereinrichtung (56) gebildet sind.

2. Sägezahndraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (27; 271 bis 275) durch Behandlung eines profilierten Drahtes (PD) gebildet sind.

3. Sägezahndraht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der profilierte Draht (PD) ein Blatt (26) aufweist, und dass die Zähne (27; 271 bis 275) durch Behandlung des Blattes (26) des profilierten Drahtes (PD) gebildet sind.

4. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (27; 271 bis 275) durch Ausschneiden der Zahnlücke (28) gebildet sind.

5. Sägezahndraht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (27; 271 bis 275) durch Ausschneiden der Zahnlücke (28) aus dem Blatt (26) des profilierten Drahtes (PD) gebildet sind.

6. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (27; 271 bis 275) durch Ritzen und Ausbrechen der Zahnlücke (28) aus dem Draht (PD) gebildet sind.

7. Sägezahndraht nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (27; 271 bis 275) durch Ritzen und Ausbrechen der Zahnlücke (28) aus dem Blatt (26) des profilierten Drahtes (PD) gebildet sind.

8. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (27; 271 bis 275) durch Behandlung des Drahtes (PD) mit einem CO2-Laser als Lasereinrichtung (56) gebildet sind.

9. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (27; 271 bis 275) durch Laserstrahl-Schmelzschneiden als Behandlung des Drahtes (PD) gebildet sind.

10. Sägezahndraht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (27; 271 bis 275) durch Laserstrahl-Brennschneiden als Behandlung des Drahtes (PD) gebildet sind.