CH701399B1 - Vorrichtung an einer Karde oder Krempel mit einer durch Zufuhr und/oder Abfuhr von Wärme betätigbaren Verstelleinrichtung zum Verstellen des Abstands von Arbeitselementen von der Trommelgarnitur. - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung an einer Karde oder Krempel, welche Karde oder Krempel eine Trommel, (4) garnierte und/oder nichtgarnierte Arbeitselemente (14) und verstellbaren Halteelemente aufweist, die den Abstand zwischen der Trommelgarnitur (4a) und den Arbeitselementen (14) bestimmen, umfasst eine durch Wärmeenergiezufuhr und/oder -abfuhr betätigbare Verstelleinrichtung für die Halteelemente, um im Betrieb sich ergebende Änderungen des Abstands zwischen der Trommelgarnitur und den Arbeitselementen auszugleichen. Die Verstelleinrichtung umfasst mindestens ein Stellelement (28a, 28b). Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Einrichtung (29a, 29b) zur aktiven Wärmeenergiezufuhr und/oder -abfuhr, die der Verstelleinrichtung für die Halteelemente zugeordnet ist, wobei durch aktive Wärmezufuhr und/oder Abfuhr mittels der Einrichtung (29a, 29b) zur aktiven Wärmeenergiezufuhr und/oder -abfuhr die Verstelleinrichtung für die Haltelemente betätigbar und dadurch der Abstand (a) zwischen der Trommelgarnitur (4a) und den Arbeitselementen (14) ein- bzw. nachstellbar ist.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Karde oder Krempel gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

[0002] Der effektive Abstand der Spitzen einer Garnitur von einem der Garnitur gegenüberstehenden Maschinenelement wird Kardierspalt genannt. Das letztgenannte Element kann ebenfalls eine Garnitur aufweisen, könnte aber stattdessen durch ein eine Leitfläche aufweisendes Verschalungssegment gebildet werden. Der Kardierspalt ist für die Kardierqualität massgebend. Die Grösse (Weite) des Kardierspaltes ist ein wesentlicher Maschinenparameter, welcher sowohl die Technologie (die Faserverarbeitung) wie auch das Laufverhalten der Maschine prägt. Der Kardierspalt wird möglichst eng eingestellt (er wird in Zehntelmillimeter gemessen), ohne das Risiko einer «Kollision» der Arbeitselemente einzugehen. Um eine gleichmässige Verarbeitung der Fasern zur gewährleisten, muss der Spalt über der ganzen Arbeitsbreite der Maschine möglichst gleich sein.

[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 am Arbeitsabstand angrenzt, ist in Bewegung, meistens beide. 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 ändert sich in Abhängigkeit von den Betriebsverhältnissen. Die Veränderung findet in der radialen Richtung (ausgehend von der Drehachse) der Trommel statt. Der Kardierspalt ändert sich im Betrieb insbesondere durch Wärme- und Fliehkraftdehnung 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 Temperatur-Unterschieden zwischen den Bauteilen führen.

[0005] Um die Gefahr von Kollisionen zu reduzieren oder zu vermeiden, wird in der Praxis der Kardierspalt zwischen einander gegenüberliegenden Garnituren relativ weit eingestellt, d.h., es ist ein gewisser Sicherheitsabstand vorhanden. Ein grosser Kardierspalt führt aber zur unerwünschten Nissenbildung im Kardenband. Wünschenswert ist dagegen eine optimale, insbesondere enge Grösse, wodurch der Nissenanteil im Kardenband wesentlich reduziert wird.

[0006] Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2005 052 142 A bekannt. Bei dieser Vorrichtung wirkt ein Stellelement, z.B. Stab, mit einem Fluid, z.B. Öl, zusammen, wobei die Wärmeenergie dem Fluid zuführbar, das Fluid durch Wärmeenergiezufuhr ausdehnbar bzw. durch Wärmeenergieabfuhr kontraktierbar und das Stellelement durch Ausdehnung bzw. Kontraktion des Fluids örtlich verlagerbar ist. Durch die gute Wärmeausdehnung von Fluiden ist eine kleine Baugrösse möglich. Ebenso wird nur ein geringer Temperaturunterschied von etwa 20 Kelvin benötigt, um den erforderlichen Verfahrweg hervor zu rufen. Möglich ist es, die notwendige Wärmeenergie direkt aus den Bauteilen der Karde zu nutzen, um so ein passives Stellelement zu erzeugen.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Vorrichtung weiter zu verbessern.

[0008] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

[0009] Es ist eine durch aktive Wärmezufuhr und -abfuhr betätigbare Verstellvorrichtung für den Abstand zwischen Trommel und den Arbeitselementen, z.B. Kardierelementen, vorgesehen, um den Abstand bei wechselnden Betriebsbedingungen konstant zu halten. Um die gewünschte Stellbewegung (aktiv regel- und steuerbar) hervorzurufen, wird ein Element für die erforderliche Wärmeenergiezufuhr und -abfuhr verwendet, welches sowohl kühlen als auch heizen kann (z.B. ein Peltierelement). Dies ermöglicht eine sehr flexibel und schnell auf Zustandswechsel reagierende Regelung oder Steuerung. Es ist weiterhin möglich, den Kühleffekt durch Kühlkörper, Lüfter oder Ähnliches zu verstärken.

[0010] Der Sollwert des Verstellweges wird vorzugsweise einer Regelung oder Steuerung vorgegeben. Durch eine aktive Regelung wird es möglich, die durch die Fliehkraft erzeugte Abstandsänderung auszugleichen. Ein passives Verstellsystem würde erst zeitverzögert auf die Abstandsänderung reagieren, da die Abstandsänderung durch die Fliehkraft viel schneller herbeigeführt wird als eine Änderung durch Wärmeenergiezufuhr.

[0011] Bevorzugt wird bei Anlauf- und Auslaufphasen der Maschine das Stellelement der Versteileinrichtung zur grössten Ausdehnung gebracht und der Abnehmer näher an die Trommel gefahren. Mit steigender Drehzahl und Zunahme der Wärme wird die Temperatur der Verstelleinrichtung wieder erniedrigt, um die Abstandsveränderung durch Zunahme der Fliehkraft und der Walzentemperaturen auszugleichen. Demnach ist es bei warm gewordener Maschine gar nicht mehr oder nur wenig nötig zu heizen oder zu kühlen, wenn die Maschine zuvor so voreingestellt wurde, dass der Abstand bei warmer Maschine auf Raumtemperatur ideal ist. Ggf. auszugleichen sind dann nur noch die Schwankungen der Umgebungstemperatur bzw. Anpassungen aufgrund einer veränderten Materialauswahl. Die vorliegende Erfindung arbeitet dadurch ressourcenschonend, was den Energieverbrauch anbelangt.

[0012] Ein weiterer Vorteil besteht in der Verbesserung der Maschinensicherheit. Gibt es zum Beispiel einen plötzlichen Maschinen-Stopp (z.B. durch Stromausfall) und die Wärmeelemente fallen aus, verringern sich die Abstände zwischen Trommel und den Arbeitselementen, da die Verstelleinheit aufgrund ihrer weitaus geringeren Masse schneller abkühlen kann, als die Trommel. Dies kann zu Berührungen zwischen Tambour und den umliegenden Walzen und Arbeitselementen führen. In der vorliegenden Erfindung wird der Abstand in derartigen Notfällen vergrössert.

[0013] Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem: – Die Verstelleinrichtung kann neben dem Heizen auch gekühlt werden und ist dadurch flexibler und schneller regel- und steuerbar. – Die entgegengesetzte Wirkrichtung der Verstellelemente senkt den Energieverbrauch und bietet eine Sicherheit vor Maschinenschäden bei plötzlichen Maschinen-Stopps.

[0014] Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung (Aktor) werden Abstände zwischen der Trommel und Arbeitselementen automatisch eingestellt. Mit dieser Einstellbarkeit werden Spaltänderungen durch die Fliehkraft der Trommel und die Wärmeausdehnung der Walzen mittels einer Regelstruktur ausgeglichen. Es ist eine aktive Aufheizung und eine aktive Kühlung ermöglicht, d.h., es werden in kurzer Zeit gezielt bestimmte Temperaturen der Verstelleinrichtung verwirklicht. Insbesondere erlaubt die Erfindung – ausser der aktiven Aufheizung – auch eine aktive Kühlung (Wärmeabfuhr bzw. Wärmeenergieentzug) der Verstelleinrichtung.

[0015] Die Einrichtung, die sowohl kühlen als auch heizen kann, ermöglicht eine sehr flexibel und schnell auf Zustandswechsel reagierende Regelung oder Steuerung,

[0016] Die abhängigen Patentansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand. Von den nachfolgend genannten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind nicht alle bzw. nur einzelne beansprucht.

[0017] So ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur aktiven Wärmeenergiezu- oder -abfuhr sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen ausgebildet ist.

[0018] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur aktiven Wärmeenergiezu- oder -abfuhr ein Peltierelement ist.

[0019] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Peltierelement zwei metallische Leiter (geschlossenes Thermopaar) aufweist, die an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen sind.

[0020] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des Stromflusses in den metallischen Leitern umkehrbar ist.

[0021] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einrichtung zur aktiven Wärmeenergiezufuhr- oder -abfuhr ein Kühlkörper zugeordnet ist.

[0022] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper Kühlrippen o. dgl. aufweist.

[0023] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einrichtung ein Lüfter o. dgl. zugeordnet ist.

[0024] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung ein thermisch dehn- bzw. kontaktierbares Mittel aufweist.

[0025] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Mittel aktiv Wärmeenergie zuführbar bzw. entziehbar ist.

[0026] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel durch aktive Wärmeenergiezufuhr ausdehnbar bzw. durch aktive Wärmeenergieabfuhr (Wärmeenergieentzug) kontraktierbar ist.

[0027] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Wärmeenergiezufuhr oder -abfuhr auf das Mittel einwirkt.

[0028] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Festkörper ist.

[0029] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörper (Stellelement) ein Metallstab, eine Metallstange o. dgl. ist.

[0030] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörper (Stellelement) ein Hohlkörper ist, z.B. Rohr.

[0031] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörper (Stellelement) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.

[0032] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörper (Stellelement) stranggepresst ist, z.B. Aluminium-Strangpressprofil.

[0033] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Festkörper für die Übertragung der Ausdehnung bzw. Kontraktion eine Übersetzung, Getriebe o. dgl. zugeordnet ist.

[0034] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung eine Aktorik mit einer Umkehrkinematik aufweist.

[0035] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung, z.B. Peltierelement, an dem Festkörper (Stellelement) angebracht ist.

[0036] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Festkörper (Stellelement) an seiner Aussenseite eine Wärmeisolierung, Wärmeschutzhülle o. dgl. aufweist.

[0037] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen zwischen dem Festkörper (Stellelement) und den umgebenden Bauteilen der Maschine aus einem Material mit niedrigem Wärmeleitkoeffizienten bestehen.

[0038] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstellen aus legiertem Stahl bestehen, z.B. niedrig legiertem Stahl.

[0039] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Peltierelement an dem Metallstab, Metallrohr o. dgl. bzw. Behälter, Gehäuse o. dgl. durch Kleben o. dgl. befestigt ist, z.B. durch Wärmeleitkleber.

[0040] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Peltierelement an dem Metallstab, Metallrohr o. dgl. bzw. Behälter, Gehäuse o. dgl. durch Klemmen befestigt ist.

[0041] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Peltierelement und dem Metallstab, Metallrohr o. dgl. bzw. dem Behälter, Gehäuse o. dgl. eine Wärmeleitfolie, Wärmeleitpaste o. dgl. vorhanden ist.

[0042] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Peltierelement an einer ebenen Fläche des Metallstabes, Metallrohrs oder eines Zwischenstückes (Peltieranbindung) zur Anbindung an einem Rohr befestigt ist.

[0043] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel ein Fluid ist.

[0044] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid eine nicht komprimierbare Flüssigkeit ist.

[0045] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid ein Öl ist.

[0046] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Öl ein Hydrauliköl ist.

[0047] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Fluids hoch, z.B.

[0048] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Abstandes ca. 0,1 mm pro 10 °K Temperaturerhöhung beträgt.

[0049] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement einen Metallstab, eine Stange o. dgl. umfasst.

[0050] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement einen Zylinderkolben umfasst.

[0051] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung einen Behälter, ein Gehäuse o. dgl. umfasst.

[0052] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement mit einem Ende am Zylinder befestigt ist.

[0053] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben und der dem Zylinderkolben zugewandte Bereich des Stellelements in dem Behälter, Gehäuse o. dgl. angeordnet sind.

[0054] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der dem Zylinderkolben abgewandte Bereich des Stellelements ausserhalb des Behälters, Gehäuses o. dgl. angeordnet ist bzw. aus dem Behälter, Gehäuse o. dgl. herausragt.

[0055] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid zwischen der Innenwand des Behälters, Gehäuses o. dgl. und mindestens einer Stirnfläche des Kolbens vorhanden ist.

[0056] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid zwischen der Innenwand des Behälters, Gehäuses o. dgl. und einer Stirnfläche des Kolbens vorhanden ist.

[0057] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement, z.B. Stab, Stange o. dgl. kraftbelastet ist.

[0058] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter, Gehäuse o. dgl. abgedichtet ist.

[0059] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich das Fluid in einem abgedichteten Innenraum des Behälters, Gehäuses o. dgl. befindet.

[0060] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Gehäuse, Behälter o. dgl. herausragende Teil des Stellelements mit dem Lager der benachbarten Walze verbunden ist.

[0061] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung des Stellelements (Verstellweg) durch Energieabfuhr (Kühlung) von dem Fluid erfolgt.

[0062] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid durch Wärmeenergiezufuhr ausdehnbar und das Stellelement durch Ausdehnung des Fluids örtlich verlagerbar ist.

[0063] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Wärmeenergiezufuhr und -abfuhr zu der Verstelleinrichtung steuerbar ist.

[0064] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung vorhanden ist, um die eine die Verstellung des Abstandes bewirkende Wärmeenergiezufuhr bzw. -abfuhr anhand von empirisch ermittelten Daten zu berücksichtigen.

[0065] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Wärmeenergiezufuhr und -abfuhr zu der Verstelleinrichtung regelbar ist.

[0066] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung vorhanden ist, um die Wärmeenergiezufuhr bzw. -abfuhr zu der Verstelleinrichtung aufgrund von Messungen des aktuellen Abstandes auf einen vorgegebenen Sollwert hin zu regeln.

[0067] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelleinrichtung vor der Anlaufphase Wärmeenergie zuführbar ist.

[0068] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelleinrichtung je nach Anordnung während der Anlaufphase Wärmeenergie entziehbar oder zuführbar ist.

[0069] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelleinrichtung je nach Anordnung während der Auslaufphase Wärmeenergie zuführbar oder entziehbar ist.

[0070] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelleinrichtung nach der Auslaufphase Wärmeenergie entziehbar ist.

[0071] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelleinrichtung während der Betriebsphase (nach der Anlauf- und vor der Auslaufphase) Wärmeenergie zuführbar und entziehbar ist.

[0072] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Arbeitsabstandes, z.B. Kardierspalt, durch Berechnung aus Trommeldrehzahl und den Temperaturen von Trommel, Seitenschild und Umgebung vorgebbar ist.

[0073] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Position des Arbeitselements zur Trommel durch einen Sensor messbar ist, z.B. Wegaufnehmer, Abstandssensor o. dgl.

[0074] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Position eines Kardierelements zur Trommel durch eine elektronische Messeinrichtung ermittelbar ist.

[0075] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Regler die Ist-Position und die Soll-Position (Sollwert) vergleicht und bei Abweichung als Stellgrösse die Energieversorgung des Peltierelements beeinflusst.

[0076] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitselement ein garnierter Deckelstab eines Wanderdeckelaggregates ist.

[0077] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitselement ein Festkardierelement ist.

[0078] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitselement eine Absaughaube ist.

[0079] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitselement ein Ausscheidemodul ist.

[0080] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitselement ein Ausscheidemesser ist.

[0081] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement einem Einstellbogen der Karde zugeordnet ist.

[0082] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement den Einstellbogen zu verlagern vermag.

[0083] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerung im Wesentlichen radial in Bezug auf die Trommel erfolgt.

[0084] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellbogen ein Flexibelbogen für bewegbare Deckelstäbe ist.

[0085] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellbogen ein Verlängerungsbogen für ortsfeste Arbeits- bzw. Funktionselemente ist.

[0086] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verlängerungsbogen im Vor- und/oder Nachkardierbereich angeordnet ist.

[0087] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsabstand zwischen der Trommelgarnitur und den Arbeitselementen durch Wärmeenergiezufuhr zu der Verstelleinrichtung verkleinerbar ist.

[0088] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsabstand zwischen der Trommelgarnitur und den Arbeitselementen durch Wärmeenergieentzug von der Verstelleinrichtung verkleinerbar ist.

[0089] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsabstand zwischen der Trommelgarnitur und den Arbeitselementen durch Wärmeenergiezufuhr zu der Verstelleinrichtung vergrösserbar ist.

[0090] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsabstand zwischen der Trommelgarnitur und den Arbeitselementen durch Wärmeenergieentzug von der Verstelleinrichtung vergrösserbar ist.

[0091] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitselemente zur Einstellung des Arbeitsabstandes verlagerbar in Bezug auf die Trommel angeordnet sind.

[0092] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0093] Es zeigt: Fig. 1 schematisch Seitenansicht einer Karde, an der die erfindungsgemässe Vorrichtung vorgesehen sein kann, Fig. 2 in Seitenansicht Seitenschild mit einem Einstellbogen (Flexibelbogen) für Wanderdeckelstäbe und zwei integrierten Einstellbögen (Verlängerungsbögen) für ortsfeste Funktionselemente mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 3 ein Metallrohr als Stellelement, dem ein Peltierelement mit Kühlkörper zugeordnet ist, Fig. 4 schematisch Aufbau eines Peltierelements, Fig. 5 einen steuerbareren Fluidzylinder als Verstelleinrichtung der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 6 schematisch Blockschaltbild einer Regeleinrichtung und der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Einstellung des Arbeitsabstandes, Fig. 7 ein Festkardiersegment, Ausschnitt aus einem Seitenschild mit Abstand zwischen der Garnitur des Festkardiersegmentes und der Trommelgarnitur, Fig. 8 einen Verlängerungsbogen mit Festkardierelementen sowie der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei der Verlängerungsbogen mit einer Mehrzahl von Arbeitselementen verschoben wird, Fig. 9 Deckelstäbe eines Wanderdeckels und Ausschnitt aus einer Gleitführung aus einem Einstellbogen (Flexibelbogen), einem Seitenschild und aus der Trommel sowie den Kardierspalt zwischen den Garnituren der Deckelstäbe und der Trommelgarnitur und Fig. 10 schematisch den Schnitt I–I durch den Einstellbogen (Flexibelbogen) und das Seitenschild gemäss Fig. 2 auf einer Seite sowie entsprechende Darstellung auf der anderen Seite.

[0094] Fig. 1 zeigt eine Karde, z.B. Trützschler Karde TC 07, 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 M1ist der Mittelpunkt (Achse) der Trommel 4, mit M2der Mittelpunkt des Abnehmers 5 und mit M3der Mittelpunkt des Vorreissers 3c bezeichnet. 4a gibt die Garnitur und 4b gibt die Drehrichtung der Trommel 4 an. 5a gibt die Garnitur und 5b gibt die Drehrichtung des Abnehmers 5 an. Mit B ist die Drehrichtung des Wanderdeckels 13 in Kardierstellung und mit C ist die Rücktransportrichtung der Deckelstäbe 14, mit F ́, F ́ ́ sind ortsfeste Funktionselemente und mit 18 ist eine Abdeckung unterhalb der Trommel 4 bezeichnet. Der Pfeil A bezeichnet die Arbeitsrichtung.

[0095] Nach Fig. 2 ist ein Seitenschild 19a (das Seitenschild 19b auf der anderen Seite ist in Fig. 10 dargestellt) mit einem Einstellbogen 17a (Flexibelbogen) für die Wanderdeckelstäbe 14 und zwei Einstellbögen 181, 182(Verlängerungsbögen) für ortsfeste Funktionselemente (Festkardierelemente, Absaughauben) gezeigt. Der Einstellbogen 17a ist im Bereich der oberen Peripherie des Seitenschildes 19a vorhanden. Es sind als Stelleinrichtungen vier Stellspindeln 281bis 284(Schraubspindeln) vorhanden, die sich mit ihrem einen Ende an einem Flansch 19 ́ des Seitenschildes 19a und mit ihrem anderen Ende an dem Einstellbogen 17a abstützen. In den beiden seitlichen Peripheriebereichen des Seitenschildes 19a sind zwei Einstellbögen 181, 182vorhanden. Es sind als Stelleinrichtungen jeweils Stellspindeln 285bis 288und 289bis 2812den Einstellbögen 181bzw. 182zugeordnet. Die Stellspindeln 285bis 288stützen sich mit ihrem einen Ende an einem Flansch 19 ́ ́ des Seitenschildes 19a und mit ihrem anderen Ende an dem Einstellbogen 181ab. Die Stellspindeln 289bis 2812stützen sich mit ihrem einen Ende an einem Flansch 19 ́ ́ ́ des Seitenschildes 19a und mit ihrem anderen Ende an dem Einstellbogen 182ab. Der Einstellbogen 181ist zwischen Vorreisser 3 und Deckelumlenkrolle 13a, d.h. im Vorkardierbereich, angeordnet. An dem Einstellbogen 181sind ortsfeste Funktionselemente angebracht, im Beispiel der Fig. 2 nichtgarnierte Abdeckelemente, drei Festkardierelemente und drei Absaughauben. Der Einstellbogen 182ist zwischen Deckelumlenkrolle 13b und Abnehmer 5, d.h. im Nachkardierbereich, angeordnet. An dem Einstellbogen 182sind ortsfeste Funktionselemente angebracht, im Beispiel der Fig. 2 sechs Festkardierelemente 62 ́ ́ und drei Absaughauben. Die Stellspindeln 281bis 2812bilden Stellelemente 28, die zur Ein- bzw. Nachstellung des Arbeitsabstandes a zwischen der Trommelgarnitur 4a und den Arbeitselementen dienen. Dem Stellelement 281bis 2812ist jeweils ein Peltierelement 291bis 2912(sh. Fig. 3 ) zugeordnet.

[0096] Das Stellelement 28 ist nach Fig. 3 als Metallrohr ausgebildet. Der dehn- bzw. kontraktierbare Körper des Stellelements 28 besteht vorzugsweise aus einem Material mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten und gleichzeitig hoher Festigkeit (z.B. Aluminium). Der in Fig. 3 gezeigte Körper ist ein Aluminiumrohr (Wärmeausdehnungskoeffizient α = 23,8 · 10<–><6>[1/°K]). Ausgebildet als Hohlkörper (Rohr) besitzt der Körper so wenig Masse wie möglich, damit er schnellstmöglich erwärmt und abgekühlt werden kann. Weiterhin ist er isoliert, damit er die zugeführte Wärme nicht an die Umgebung abgeben kann. Die Isolation 30 kann aussen zum Beispiel über ein Moosgummirohr geschehen. Die Verbindungsstellen 31a, 31b zu den umgebenden Bauteilen der Maschine bestehen im Gegensatz zum Körper des Stellelements 28 aus einem Material mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten, um dem Körper so wenig Wärme wie möglich zu entziehen und das Stellelement 28 ebenso zu isolieren. Hier eignet sich zum Beispiel (niedrig) legierter Stahl. Das Peltierelement 29 benötigt eine ebene Fläche zur Montage. Wird ein rundes Rohr wie in Fig. 3 verwendet, ist es nötig, ein Zwischenstück 32 (Peltieranbindung) am Rohr zu befestigen (z.B. mit Wärmeleitkleber oder Schrauben), um eine ebene Fläche zu bekommen. Es ist auch möglich, den Körper des Stellelements 28 direkt mit einer ebenen Fläche zu gestalten, z.B. in Form eines Aluminium-Strangpressprofils. Ein Kühlkörper 33 ist direkt an das Peltierelement 29 angeklebt; er kann auch geklemmt befestigt werden.

[0097] Sind nach Fig. 4 zwei verschiedene elektrische Leiter an ihren Enden miteinander verbunden (z.B. Lötverbindung) und werden die elektrischen Leiter mit einer Spannung versorgt, arbeitet das Peltierelement 29 als eine Art Wärmepumpe und transportiert die Wärme von der einen Seite des Elements zur anderen Seite. Die Seite, die Wärme abgibt, ist kalt und die andere warm. Wird die Energieversorgung 34 umgepolt, wechseln Kalt- und Warmseite. Das Peltierelement 29 stellt somit mittels der Energieversorgung 34 einen Temperaturunterschied zwischen beiden Seiten des Elements her. Soll gekühlt werden, muss die Wärme an der warmen Seite so gut wie möglich abgeführt werden, damit die zu kühlende Seite umso kälter werden kann. Umgekehrt, muss beim Heizen an der kalten Seite so viel Wärme wie möglich aufgenommen werden, damit die zu erwärmende Seite umso wärmer werden kann. Entsprechend Fig. 4 sind negativ dotierte Halbleiter 35a, 35b (n-dotiert) und positiv dotierte Halbleiter 36a, 36b (p-dotiert) immer abwechseln an ihren Enden an Kupferplättchen 37a, 37b, 37c miteinander verbunden. Meistens werden die Kupferplatten 37a, 37b, 37c von jeweils einer Keramikplatte 38a, 38b pro Warm- und Kaltseite bedeckt.

[0098] Um den Körper des Stellelements 28 so schnell wie möglich zu erwärmen, wird dieser von der Umgebung isoliert. Ansonsten würde der Körper einen Teil der erhaltenen Wärme direkt an die Umgebung weitergeben. Um den Körper des Stellelements 28 so schnell wie möglich abzukühlen, verfügt er über eine grosse Kühloberfläche, welche schnell Wärme an die Umgebung abgeben kann. Das Peltierelement 29 ist zwischen dem zu heizenden oder zu kühlenden Körper des Stellelements 28 und dem Kühlkörper 33 geklemmt oder geklebt. Hierbei ist wichtig, dass es keine Wärmebrücke zwischen dem Kühlkörper 33 und dem Körper des Stellelements 28 gibt. Wäre diese Brücke vorhanden, könnte das Peltierelement 29 keinen Temperaturunterschied zwischen Kühlkörper 33 und Körper des Stellelements 28 herstellen, da durch Wärmeleitung der Temperaturunterschied direkt ausgeglichen werden würde. Der Kühlkörper 33 ist folglich entkoppelt von dem zu erhitzenden bzw. zu kühlenden Bauteil. Dies bietet den Vorteil, dass der Kühlkörper 33 beim Erwärmen nicht mit erhitzt werden muss, wodurch der Heizvorgang schneller erfolgt.

[0099] Dank der grossen Oberfläche des Kühlkörpers 33 ist das Peltierelement 29 in der Lage, der Umgebung die Wärme zu entziehen, und pumpt sie in den Körper des Stellelements 28 hinein. Soll nun gekühlt werden (z.B. in Notsituationen oder Crashfall), wird die Stromversorgung 34 des Peltierelements 29 umgepolt. Sofort wird vom Kühlkörper 33 die zuvor in den Körper des Stellelements 28 hineingepumpte Wärme wieder entzogen, und der Körper des Stellelements 28 zieht sich zusammen. Hier wird durch das Umpolen des Stromes also aktiv gekühlt, anders als beim Stand der Technik. Der Kühlprozess könnte ausserdem durch die Verwendung eines (nicht dargestellten) Lüfters, der gegen den Kühlkörper 33 bläst, aktiv unterstützt und dadurch beschleunigt werden. Doch nicht nur beim aktiven Kühlen durch Umpolen ist der Vorgang schneller. Allein das Ausschalten des Peltierelements 29 und das passive Kühlen über den Kühlkörper 33 (der nur in Verbindung mit einem Peltierelement 29 sinnvoll einsetzbar ist) bewirken einen schnellen Kühlprozess. Da die Wärme nicht nur über die gesamte Oberfläche des Körpers des Stellelements 28 abgeführt, sondern hauptsächlich über das Peltierelement 29 und den Kühlkörper 33 herausgepumpt wird, ist es möglich und auch sinnvoll, das Stellelement 28 zu isolieren, um den Heizprozess schneller zu gestalten.

[0100] Durch die Verwendung des Peltierelements 29 in Kombination mit einem Kühlkörper 33 (und evtl. Lüfter) erfolgen die Heiz- und Kühlprozesse demnach schneller als z.B. mit herkömmlichen Heizelementen. Folglich ist die Regeldynamik einer Verstelleinheit zur Abstandseinstellung von Trommel 4 und Arbeitselementen mit Peltierelement 29 höher als bei bisher bekannten Versteileinrichtungen.

[0101] Nach Fig. 5 befindet sich in einem dichten Behälter 40 eine Flüssigkeit 44 mit hohem Volumenausdehnungskoeffizienten. Ein z.B. durch zwei Druckfedern 41a, 41 b federbelasteter Kolben 42 mit einer Kolbenstange 43 sorgt für Vorspannung der Flüssigkeit 44 (Überdruck). Bei Erwärmung der Flüssigkeit 44 dehnt sich diese aus. Die herausragende Kolbenstange 43 fährt aus. Verbunden mit einem Arbeitselement entfernt sich dieses von der Trommel 4. Bei Abkühlung der Flüssigkeit 44 erfolgt der Vorgang umgekehrt. Die notwendige Energie zur Erwärmung der Flüssigkeit 44 bzw. zum Wärmeentzug von der Flüssigkeit 44 wird durch das Peltierelement 29 verwirklicht, das am Behälter 40 befestigt ist. Die Kolbenstange 43 hat zum Beispiel Gewinde, so dass eine Grundeinstellung durchgeführt werden kann. Durch die richtige Wahl der Flüssigkeit, Kolbenfläche, Federvorspannung und des Flüssigkeitsvolumens ist die Vorrichtung in Bezug auf Verstellkraft und Verstellweg anpassbar. Das Gehäuse 40 ist in ein Gehäuseteil 40a, in dem sich die Druckfedern 41a, 41b befinden, und in ein Gehäuseteil 40b, in dem sich das Hydrauliköl befindet, aufgeteilt. Die Kolbenstange 43 und der Kolben 42 sind bei Wärmeausdehnung in Richtung des Pfeils F und bei Wärmeentzug in Richtung des Pfeils G verschiebbar. Mit 44 ist schematisch das Fluid bezeichnet; mit 63 ist die Verstelleinrichtung bezeichnet.

[0102] Das Peltierelement 29 ist nach Fig. 6 in einen Regelkreis eingebunden. Einem Regler 45, z.B. PID-Regler, ist ein Sollwertsteller 46, z.B. Speicher, für einen gewünschten (vorgegebenen) Arbeitsabstand zugeordnet. An den Regler 45 ist als Messglied elektrisch ein Sensor 47, z.B. ein Wegaufnehmer angeschlossen, der Messgrössen in den Regler 45 eingibt. An den Regler 45 ist weiterhin elektrisch das Peltierelement 29 angeschlossen, an das Stellgrössen vom Regler 45 ausgegeben werden. Das Peltierelement 29 ist am Stellelement 28 (sh. Fig. 3 ) befestigt, das auf eine Versteileinrichtung 48 (vgl. Fig. 2 ) für die Ein- bzw. Nachstellung des Arbeitsabstandes einwirkt. Mit 49 ist ein Element zur Eingabe von Störeinflüssen bezeichnet.

[0103] Der Sollwert des Arbeitsabstandes wird vorgegeben durch die Berechnungen aus Trommeldrehzahl und den Temperaturen von Trommel 4, Seitenschild und Umgebung (T-CON). Die Ist-Position des Abnehmers 5 zur Trommel 4 wird gemessen über den Sensor 47 (z.B. einen Wegaufnehmer). Der Regler 45 (vorzugsweise PID-Regler) gleicht die Ist-Position mit dem Sollwert ab und regelt dementsprechend die Energieversorgung 34 des Peltierelements 29 (sh. Fig. 4 ). Durch Wärmen oder Kühlen mit dem Peltierelement 29 dehnt sich der Körper des Stellelements 28 oder der Flüssigkeit 44 aus oder zieht sich wieder zusammen. Störeinflüsse, wie z.B. die Änderung der Umgebungstemperatur, können den nun erreichten Arbeitsabstand nachteilig beeinflussen. Der Sensor 47 misst aber die Änderung des Arbeitsabstandes, der Regler 45 regelt wieder nach, und so schliesst sich der Regelkreislauf.

[0104] Nach Fig. 7 ist auf jeder Seite der Karde seitlich am (nicht dargestellten) Maschinengestell ein etwa halbkreisförmiges starres Seitenschild 19 befestigt (sh. Fig. 2 ), an dessen Aussenseite im Bereich der Peripherie konzentrisch ein bogenförmiges verstellbares Auflageelement 18 (Verlängerungsbogen) angebracht ist, das als Unterlagefläche eine konvexe Aussenfläche 18a aufweist. Die Kardierelemente 62 weisen an ihren beiden Enden Auflageflächen auf, die auf der konvexen Aussenfläche 18a des Auflageelements 18 aufliegen. An der Unterfläche der Kardierelemente 62 sind Kardiergarnituren angebracht. Mit 21 ist der Spitzenkreis der Garnituren bezeichnet. 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 a bezeichnet und beträgt z.B. 0,20 mm. Der Abstand zwischen der konvexen Aussenfläche 18a und dem Spitzenkreis 22 ist mit b bezeichnet. Der Radius der konvexen Aussenfläche 19a ist mit r1, und der Radius des Spitzenkreises 22 ist mit r2bezeichnet. Die Radien r1und r2schneiden sich im Mittelpunkt M1(sh. Fig. 1 ) der Trommel 4. Die erfindungsgemässe Verstelleinrichtung bewirkt die Verschiebung des Verlängerungsbogens 18 mit dem Kardierelement 62 in radialer Richtung in Bezug auf die Trommelachse M1, wodurch bei Verschiebung das Kardiersegment 62 in Richtung der Pfeile D, E verlagert wird. Der Abstand a zwischen den Garnituren des Kardierelements 62 und des Trommelgarnitur 4a ist dadurch auf einfache Weise und genau einstellbar.

[0105] Entsprechend Fig. 8 sind drei Vorrichtungen gemäss Fig. 5 vorhanden, die in Verstellspindeln integriert sind, die den Verlängerungsbogen 18b radial verstellen. Den Behältern 401, 402und 403ist jeweils ein Peltierelement 291, 292bzw. 293zugeordnet. Die Verstellspindeln sind mit 431, 432und 433bezeichnet.

[0106] Nach Fig. 9 ist auf jeder Seite der Karde ein Einstellbogen 17 (Flexibelbogen) vorhanden, der dem zugehörigen Seitenschild 19 zugeordnet ist. Der Einstellbogen 17 weist eine konvexe Aussenfläche 17a und eine Unterseite 17b auf. Oberhalb des Einstellbogens 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 und vermag auf dieser in Richtung der Pfeile D, E zu gleiten. Jeder Deckelstab 14 besteht aus einem Rückenteil 14a und einem Tragkörper 14b. Jeder Deckelstab 14 besitzt an seinen beiden Enden jeweils einen Deckelkopf, der jeweils zwei Stahlstifte 141, 142umfasst. Die über die Stirnflächen des Tragkörpers 14b ragenden Teile der Stahlstifte 141, 142gleiten auf der konvexen Aussenfläche 20a der Gleitführung 20 in Richtung des Pfeils B. An der Unterfläche des Tragkörpers 14b ist eine Garnitur 14 ́ angebracht. Mit 21 ist der Spitzenkreis der Deckelgarnituren 18 bezeichnet. Die Trommel 4 weist an ihrem Umfang eine Trommelgarnitur 4a, z.B. Sägezahngarnitur, auf. Die Zahnhöhe der Sägezähne beträgt z.B. h = 2 mm. Mit 22 ist der Spitzenkreis der Trommelgarnitur 4a bezeichnet. Der Abstand (Kardierspalt) zwischen dem Spitzenkreis 21 und dem Spitzenkreis 22 ist mit a bezeichnet und beträgt z.B. 3/1000 ́ ́. Der Abstand zwischen der konvexen Aussenfläche 20a und dem Spitzenkreis 22 ist mit b bezeichnet. Der Abstand zwischen der konvexen Aussenfläche 20a und dem Spitzenkreis 21 ist mit c bezeichnet. Der Radius der konvexen Aussenfläche 20a ist mit r3und der Radius des Spitzenkreises 22 ist mit n bezeichnet. Die Radien r1und r3schneiden sich im Mittelpunkt M der Trommel 4. Mit 19 ist das Seitenschild bezeichnet.

[0107] Fig. 10 zeigt einen Teil der Trommel 4 mit einer zylindrischen Fläche 4f des Mantels 4e und Trommelböden 4c, 4d (radiale Tragelemente). Die Fläche 4f ist mit einer Garnitur 4a versehen, die in diesem Beispiel in der Form von Draht mit Sägezähnen (Ganzstahlgarnitur) vorgesehen ist. Der Sägezahndraht wird auf der Trommel 4 aufgezogen, d.h. in dicht nebeneinanderliegenden Windungen zwischen (nicht dargestellten) Seitenflanschen umgewickelt, um eine mit Spitzen bestückte zylindrische Arbeitsfläche zu bilden. Auf der Arbeitsfläche (Garnitur) sollen möglichst gleichmässig Fasern verarbeitet werden. Die Kardierarbeit wird zwischen den einander gegenüberliegenden Garnituren 14 ́ und 4a geleistet. Sie wird wesentlich von der Lage der einen Garnitur gegenüber der anderen sowie dem Garniturabstand a zwischen den Spitzen der Zähne der beiden Garnituren 14 ́ und 4a beeinflusst. Die Arbeitsbreite der Trommel 4 ist für alle anderen Arbeitselemente der Karde massgebend, insbesondere für die Wanderdeckel 14 oder Festdeckel 62 ́, 62 ́ ́ (Fig. 1 ), welche zusammen mit der Trommel 4 die Fasern gleichmässig über die ganze Arbeitsbreite kardieren. Um gleichmässige Kardierarbeit über die ganze Arbeitsbreite leisten zu können, müssen die Einstellungen der Arbeitselemente (einschliesslich von Zusatzelementen) über diese Arbeitsbreite eingehalten werden. Die Trommel 4 selbst kann aber durch das Aufziehen des Garniturdrahtes, durch Fliehkraft oder durch den Kardierprozess bedingte Erwärmung deformiert werden. Die Wellenzapfen 23a, 23b der Trommel 4 sind in Lagern 25a, 25b gelagert, die auf dem ortsfesten Maschinengestell 24a, 24b angebracht sind. Der Durchmesser, z.B. 1250 mm, der zylindrischen Oberfläche 4f, d.h. das Doppelte des Radius r4, ist ein wichtiges Mass der Maschine, und er wird im Betrieb durch Arbeitswärme vergrössert. Die Seitenschilder 19a, 19b sind auf den beiden Maschinengestellen 24a bzw. 24b befestigt. An den Seitenschildern 19a, 19b sind die Einstellbögen 17a bzw. 17b (Flexibelbögen) angebracht. Die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 4 beträgt z.B. 35 m/sec. Die Arbeitsbreite der Trommel 4 und die Länge der Arbeitselemente beträgt z.B. 1000 mm bis 2000 mm.

[0108] Wenn im Betrieb durch Kardierarbeit, insbesondere bei hoher Produktion und/oder Verarbeitung von Chemiefasern bzw. Baumwolle-Chemiefasermischungen, im Kardierspalt a zwischen den Garnituren 14 ́ und der Trommelgarnitur 4a Wärme entsteht, wird der Trommelmantel 4e ausgedehnt, d.h., der Radius r4nimmt zu und der Kardierspalt a nimmt ab. Die Wärme wird über den Trommelmantel 4e in die radialen Tragelemente, die Trommelböden 4c und 4d, geleitet. Die Trommelböden 4c, 4d dehnen sich infolgedessen ebenfalls aus, d.h. der Radius nimmt zu. Die Trommel 4 ist allseitig praktisch vollständig verschalt (ummantelt): in radialer Richtung und zu den beiden Seiten der Karde hin. Dadurch wird die Wärme aus der Trommel 4 kaum nach aussen (zur Atmosphäre) abgestrahlt. Allerdings wird insbesondere die Wärme der grossflächigen Trommelböden 4c, 4d über Strahlung in erheblichem Masse auf die grossflächigen Seitenschilder 19a, 19b übertragen, von denen die Wärme nach aussen zur kälteren Atmosphäre abgestrahlt wird. Durch diese Abstrahlung dehnen sich die Seitenschilder 19a, 19b relativ geringer im Vergleich zu den Trommelböden 4c, 4d aus, was zu einer unerwünschten (Kardierergebnis) bis gefährlichen Verkleinerung des Kardierspaltes a (Fig. 9 ) und des Kardierspaltes a (sh. Fig. 7 ) führt. Die Kardierelemente (Deckelstäbe 14) sind auf den Einstellbögen 17a, 17b (Flexibelbögen) und die Festkardierelemente sind auf den Einstellbögen 18a, 18b (Verlängerungsbogen) gelagert. Bei Erwärmung nimmt die Anhebung der Einstellbögen 17a, 17b – und damit der Garnituren 14 ́ der Deckelstäbe 14 – relativ weniger als die Ausdehnung des Radius r4des Trommelmantels 4e – und damit der Garnitur 4a der Trommel 4 – zu, was zu der Verengung des Kardierspaltes a führt. Der Trommelmantel 4e und die Trommelböden 4c, 4d bestehen aus Stahl, z.B. St 37, mit einem Längenwärmeausdehnungskoeffizienten α = 11,5 · 10<–><6>[1/°K). Um nun die relativ unterschiedliche Ausdehnung der Trommelböden 4c, 4d und des Trommelmantels 4e einerseits und der Seitenschilder 19a, 19b (infolge verhinderter Abstrahlung in die Atmosphäre aufgrund Kapselung der Trommel 4 bzw. freier Abstrahlung in die Atmosphäre von den Seitenschildern) auszugleichen, bestehen die Seitenschilder z.B. aus Aluminium mit einem Längenwärmeausdehnungskoeffizienten von α = 23,8 · 10<–6>[1/°K). Nach einer anderen Ausbildung kann die Trommel 4 auch aus glasfaserverstärktem Kunststoff und können die Seitenschilder 19 z.B. aus Grauguss GG mit einem Längenwärmeausdehnungskoeffizienten von α = 10,5 · 10<–6>[1/°K). bestehen. In beiden Fällen ist die radiale Ausdehnung der Seitenschilder 19a, 19b grösser als die radiale Ausdehnung der Trommel 4. Auf diese Weise bleibt zwar die Dehnung der Trommel 4 erhalten, jedoch werden die Maschinenelemente, z.B. Deckel- und/oder Kardierstäbe, in die radiale Richtung nach aussen verlagert bzw. angehoben. Dadurch wird die unerwünschte Verkleinerung des Kardierspaltes a infolge thermischer Einflüsse stark reduziert oder verkleinert. Die Erfindung verbessert die Einstellung des Kardierspaltes a in vorteilhafter Weise.

[0109] Die Zeichnungsfigur nach Fig. 10 zeigt nur einen Teil der Karde (in der Schnittebene I–I der Fig. 2 gesehen) im Wesentlichen nur oberhalb der Drehachse der Trommel 4. Das Bezugszeichen 14 betrifft einen Wanderdeckelstab, der sich gerade im Bereich der Schnittebene I–I befindet. Eine Bewegung der Einstellbögen 17a, 17b wird durch jeweils eine Verstelleinrichtung bewirkt und führt zu einer Veränderung des Kardierabstandes a. Im Beispiel der Fig. 10 besteht die Verstelleinrichtung für jeden Einstellbogen 17a, 17b aus vier Stellelementen 281bis 284(sh. Fig. 2 ). Jede Stelleinrichtung führt zu einer entsprechenden Stellbewegung des Einstellbogens 17a, 17b in radialer Richtung. In Fig. 10 besteht die Stelleinrichtung aus jeweils einem Stellelement 28a bzw. 28b aus einem Metallstab, dem jeweils ein Peltierelement 29a bzw. 29b zugeordnet ist. Jeweils ist das eine Ende des Metallstabes 28a, 28b einem Einstellbogen 17a bzw. 17b und das andere Ende des Metallstabes 28a, 28b dem Seitenschild 19a bzw. 19b zugeordnet.

[0110] Durch die erfindungsgemässen Massnahmen, d.h. aktive Wärmezuführung und aktiver Wärmentzug an den Stellelementen für die Einstellbögen, wird auf elegante Weise der Arbeitsspalt in kurzer Zeit auf gewünschte (vorbestimmte) Werte ein- bzw. nachgestellt.

[0111] Um in Notsituationen eine sehr schnelle Abkühlung des Stellelements 28 (ausdehnbares und kontraktierbares Rohr) zu erreichen, wird zweckmässig der Effekt genutzt, dass sich «entspannende» Druckluft sehr stark abkühlt. Gelangt zum Beispiel Druckluft mit einem Druck von 6 bar über Umgebungsdruck aus einem Ventil an die Umgebung frei, kann die vorher zusammengedrückte Luft wieder expandieren und den Umgebungsdruck annehmen. Durch diese Expansion kühlt die Luft in Sekunden auf weniger als –100 °C ab. Man nennt diesen Vorgang in der Thermodynamik eine «isentrope Zustandsänderung». Zur Verwirklichung ist es möglich, am Stellelement 28 (ausdehnbares und kontraktierbares Rohr) ein Pneumatikventil anzubringen und dieses in Notsituationen zu öffnen. Durch die kalte Luft, die durch das Rohr strömen soll, ist es in kurzer Zeit möglich, einen Arbeitsabstand a von mehreren tausendstel Zoll zu realisieren. Die Abkühlung erfolgt durch sich entspannende Druckluft.

Claims (10)

1. Vorrichtung an einer Karde oder Krempel, welche Karde oder Krempel eine Trommel, garnierte und/oder nichtgarnierte Arbeitselemente und verstellbaren Halteelemente aufweist, die den Abstand zwischen der Trommelgarnitur und den Arbeitselementen bestimmen, welche Vorrichtung eine durch Wärmeenergiezufuhr und/oder -abfuhr betätigbare Verstelleinrichtung für die Halteelemente umfasst, um im Betrieb sich ergebende Änderungen des Abstands zwischen der Trommelgarnitur und den Arbeitselementen auszugleichen, welche Verstelleinrichtung mindestens ein Stellelement umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung (29; 291bis 2912; 29a, 29b) zur aktiven Wärmeenergiezufuhr und/oder -abfuhr umfasst, die der Versteileinrichtung (28; 281bis 2812; 28a, 28b; 48; 63) für die Halteelemente zugeordnet ist, wobei durch aktive Wärmezufuhr und/oder Abfuhr mittels der Einrichtung zur aktiven Wärmeenergiezufuhr und/oder -abfuhr die Versteileinrichtung für die Haltelemente betätigbar und dadurch der Abstand (a) zwischen der Trommelgarnitur (4a) und den Arbeitselementen (14; 62 ́, 62 ́ ́) ein- bzw. nachstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur aktiven Wärmeenergiezufuhr und/oder -abfuhr ein Peltierelement ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Peltierelement zwei metallische Leiter aufweist, die an eine elektrische Spannungsquelle anschliessbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einrichtung zur aktiven Wärmeenergiezufuhr und/oder -abfuhr ein Kühlkörper zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper Kühlrippen aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Lüfter umfasst, welcher so angeordnet ist, dass er im Betrieb gegen den Kühlkörper bläst.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement einen thermisch dehn- bzw. kontrahierbaren Körper aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem thermisch dehn- bzw. kontrahierbaren Körper des Stellelements durch die Einrichtung zur aktiven Wärmeenergiezufuhr und/oder - abfuhr aktiv Wärmeenergie zuführbar bzw. entziehbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ein Metallrohr oder eine Metallstange ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Peltierelement an dem Metallrohr oder der Metallstange befestigt ist.