CH711166A1 - Ganzstahlgarnitur. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Garniturdraht (1) für garnierte Elemente zur Verwendung in Textilmaschinen bestehend aus einem Fuss (2) und einem Blatt (3) mit einer Gesamthöhe des Drahtes (h 1 ) von 1.5 mm bis 15 mm, wobei das Blatt (3) mit Zähnen (4) mit einer Zahntiefe (h 6 ) von 0.5 mm bis 10 mm versehen ist und eine Zahnteilung (p) von 1.5 mm bis 15 mm aufweist. Die Zähne (4) sind derart ausgeformt, dass sie in einer ersten Arbeitsrichtung (X) gesehen eine erste Spitze (5) mit einem ersten Arbeitswinkel (α) und in einer zweiten Arbeitsrichtung (Y) gesehen eine zweite Spitze (6) mit einem zweiten Arbeitswinkel (β) aufweisen und die erste Spitze (5) mit der zweiten Spitze (6) über eine konkav ausgeformte Spitzenfläche (7) verbunden ist.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ganzstahlgarnitur für garnierte Elemente von Öffnern, Reinigern, Karden oder Krempeln. Ganzstahlgarnituren werden in verschiedenen Bereichen der Verarbeitung von textilen Fasern eingesetzt. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Garniturdraht zum Einsatz auf garnierten Elementen wie Platten, Profilstäben oder Walzen in Faserbearbeitungsprozessen. Bei einer Verwendung auf Walzen ist der Garniturdraht in Form einer Sägezahn-Ganzstahlgarnitur wendeiförmig und eng aneinander anliegend oder in Rillen auf die Walze gewickelt. Bei einer Verwendung auf Platten oder Profilstäben ist der Garniturdraht entsprechend der Dimension der Platten respektive Profilstäbe in Drahtstücke geschnitten, welche eng aneinander anliegend auf die Oberfläche der Platten oder Profilstäbe aufgebracht sind. Übliche Formen der Sägezahn-Ganzstahlgarnituren sind in der internationalen Norm ISO5234 angegeben. Ganzstahlgarnituren werden nach der Norm unter anderem charakterisiert durch ihren Arbeitswinkel α, ihre Zahnteilung p und die Zahntiefe h6, die Gesamthöhe des Drahtes h1und die Blattbreite an der Spitze b3. Der Arbeitswinkel α ist der Winkel zwischen der Brustfläche und der Vertikalachse zur Drahtbasis, wobei die Brustfläche die, in Bewegungsrichtung gesehen, vordere Zahnfläche darstellt. Ist der Arbeitswinkel 0° steht damit die Brustfläche senkrecht, respektive vertikal, zur Drahtbasis.

[0002] In den Faserverarbeitungsprozessen wie Öffnen und Reinigen von Fasern oder Faserflocken werden an die eingesetzten Ganzstahlgarnituren hohe Anforderungen gestellt insbesondere bezüglich Verschleissbeständigkeit. Speziell hohe Verschleissbeanspruchungen erfahren die Garnituren beim Einsatz in Recyclingmaschinen. Hier werden Gewebe oder Maschenware wieder in ihre einzelnen Fasern aufgelöst. Dabei wirken hohe Kräfte auf die einzelnen Zähne einer Garnitur was zu einem kurzfristigen Verschleiss der Zähne führt. Sind die Zähne zu stark abgenutzt, muss das garnierte Element ausgetauscht oder mit einem neuen Garniturdraht versehen werden. Der periodisch notwendige Austausch eines Garniturdrahtes bestimmt damit das Wartungsintervall eines jeweiligen Elementes. Beispielsweise nutzen sich garnierte Elemente wie Kardiersegmente im Einlaufbereich, in Faserflussrichtung gesehen, rasch ab. Werden diese nicht innerhalb vorgegebener Wartungsintervalle ausgetauscht ergeben sich Qualitätsverluste der bearbeiteten Fasern.

[0003] Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Garniturdraht zu schaffen, welcher eine Verlängerung der Wartungsintervalle der mit diesem Garniturdraht bestückten Elemente ermöglicht. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der unabhängigen Ansprüche.

[0004] Zur Lösung der Aufgabe wird ein Garniturdraht für garnierte Elemente zur Verwendung in Textilmaschinen vorgeschlagen, wobei der Garniturdraht aus einem Fuss und einem Blatt mit einer Gesamthöhe des Drahtes h1von 1.5 mm bis 15 mm besteht. Bevorzugterweise beträgt die Gesamthöhe des Drahtes h12 mm bis 12 mm, besonders bevorzugt 7.5 mm. Das Blatt ist mit Zähnen mit einer Zahntiefe h6von 0.5 mm bis 10 mm, bevorzugterweise beträgt die Zahntiefe h61 mm bis 6 mm, besonders bevorzugt 4.5 mm. Der Garniturdraht weist eine Zahnteilung p von 1.5 mm bis 15 mm auf, bevorzugterweise beträgt die Zahnteilung p 2 mm bis 12 mm, besonders bevorzugt 10 mm (entsprechend 2.5 Spitzen pro Zoll). Die Zähne sind derart ausgeformt, dass sie in einer ersten Arbeitsrichtung gesehen eine erste Spitze mit einem ersten Arbeitswinkel und in einer zweiten Arbeitsrichtung gesehen eine zweite Spitze mit einem zweiten Arbeitswinkel aufweisen und die erste Spitze mit der zweiten Spitze über eine konkav ausgeformte Spitzenfläche verbunden ist. Unter einer konkaven Ausformung ist dabei eine in Richtung des Fusses gerichtete Ausnehmung zwischen der ersten und der zweiten Spitze. Die Ausnehmung kann beispielsweise als halbrunder Einschnitt oder als eine nahezu rechteckige Vertiefung ausgeführt sein.

[0005] In ihrer Verwendung werden für garnierte Elemente in Form von Walzen jeweils die oberen Bereiche und für garnierte Elemente in Form von Stäben oder Platten die unteren Bereiche der angegebenen Dimensionen verwendet. Ein Grund dafür ist, dass in Recyclingmaschinen vor allem Walzen eingesetzt werden und diese einer sehr hohen Belastung ausgesetzt sind und daher auch mit gröberen Garniturdrähten ausgerüstet werden im Vergleich zu garnierten Elementen in Form von Stäben oder Platten, welche eher in faserverarbeitenden Maschinen eingesetzt werden. Ein Garniturdraht für garnierte Elemente in Form von Walzen weist vorteilhafterweise eine Gesamthöhe h1von 5 mm bis 15 mm, eine Zahntiefe h6von 3 mm bis 10 mm und eine Zahnteilung von 3 mm bis 15 mm auf.

[0006] Durch diese vorteilhafte Geometrie ist es möglich den Garniturdraht in einer ersten Arbeitsrichtung, wie auch in einer, der ersten Arbeitsrichtung entgegengesetzten, zweiten Arbeitsrichtung zu verwenden. Wird der Garniturdraht spiralförmig auf eine Walze aufgewickelt, entspricht dies der Nutzung desselben Garniturdrahtes in der einen wie auch der anderen Drehrichtung der Walze. Durch ein einfaches Drehen der garnierten Elemente oder der auf die Elemente aufgebrachten Garnituren kann der Garniturdraht in der zweiten Arbeitsrichtung weiter genutzt werden.

[0007] Vorteilhafterweise ist die zweite Spitze gegenüber der ersten Spitze mit einer geringfügig kleineren Zahntiefe ausgeführt. Wobei die geringere Zahntiefe aus einer geringeren Höhe des Zahns respektive einer geringeren Gesamthöhe des Garniturdrahtes an der Stelle der zweiten Spitze resultiert. Das heisst die verbleibende Blatthöhe vom Zahngrund bis zum Blatt ist für den gesamten Verlauf des Zahngrundes unverändert. Dadurch wird bei der Nutzung der ersten Spitzen in der ersten Arbeitsrichtung ein gleichzeitiger Verschleiss der zweiten Spitzen vermieden. Somit sind nach dem Verschleiss der ersten Spitzen die zweiten Spitzen noch neuwertig für die Verwendung des Garniturdrahtes in der zweiten Arbeitsrichtung. Die zweiten Spitzen weisen gegenüber den ersten Spitzen eine Höhendifferenz von 0.05 mm bis 0.5 mm, bevorzugterweise 0.1 mm bis 0.3 mm auf.

[0008] In einer bevorzugten Ausführungsform betragen der erste Arbeitswinkel und der zweite Arbeitswinkel zwischen –10° und 30°. Dabei können der erste und der zweite Arbeitswinkel, angepasst an die vorgesehene Verwendung, durchaus unterschiedlich ausgeführt sein. Es ist denkbar, dass für eine erste Arbeitsrichtung eine aggressivere Garnitur notwendig ist als in einer zweiten Arbeitsrichtung. Die sogenannte Aggressivität einer Garnitur steigt mit zunehmendem Arbeitswinkel. Zähne mit hohem Arbeitswinkel greifen stärker in das zu bearbeitende Fasermaterial ein.

[0009] In einer besonders bevorzugten Ausführung sind der erste Arbeitswinkel und der zweite Arbeitswinkel gleich gross. Damit weist der Garniturdraht unabhängig von der Arbeitsrichtung, respektive der Drehrichtung der Walze, immer die gleiche Aggressivität aus.

[0010] Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Garniturdraht eine Zahnlänge von der ersten Spitze zur zweiten Spitze von 2.5 mm bis 7.5 mm, bevorzugterweise 3 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt 3.5 mm aufweist. Die Zahnlänge hat einen wesentlichen Einfluss darauf, ob sich bei Nutzung der ersten Spitze eine ungewollte Abnutzung der zweiten Spitze ergibt. Einer Abnutzung der zweiten Spitze bei Verwendung der ersten Spitze in einer ersten Arbeitsrichtung wirkt auch die für die Faserbewegung günstige Ausformung der konkaven Spitzenfläche entgegen. Als vorteilhaft hat sich eine Spitzenfläche erwiesen, welche einen Radius von 1.5 mm bis 7 mm aufweist. Dabei ist der Radius der Spitzenfläche entsprechend auf die Zahnlänge abzustimmen.

[0011] Die Blattbreite b3an den Spitzen ist der hohen Belastung des Garniturdrahtes entsprechend angepasst. Der Garniturdraht weist eine Blattbreite b3an der ersten und der zweiten Spitze von 0.05 mm bis 1.5 mm auf, bevorzugterweise beträgt die Blattbreite b3an den Spitzen 0.7 mm bis 0.9 mm, besonders bevorzugt 0.8 mm. Ein Garniturdraht zur Verwendung in einem garnierten Element in Form einer Walze weist eine Blattbreite b3an der ersten und der zweiten Spitze von0.1 mm bis 1.5 mm auf.

[0012] Der Zahngrundradius ist ebenfalls entsprechend der Verwendung des Garniturdrahtes zu wählen, wobei ein relativ grosser Zahngrundradius dazu beiträgt, dass ein Zusetzen des Zahngrundes durch Fasern, Schmutz oder Gewebereste vermieden wird. Der Zahngrundradius zur ersten Spitze beträgt 0.3 mm bis 4.0 mm, bevorzugterweise 2.0 mm bis 3.0 mm. Vorteilhafterweise ist der Zahngrundradius zur zweiten Spitze gleich gross wie der Zahngrundradius zur ersten Spitze.

[0013] Der Garniturdraht kann mit normalem, verriegeltem oder verkettetem Fuss ausgeführt werden, um ein Aufziehen auch auf einer glatten Walze oder in Rillen zu ermöglichen.

[0014] Der Garniturdraht eignet sich im Besonderen für garnierte Elemente oder Walzen von Textilmaschinen, wie beispielsweise Öffner und Reiniger oder Baumwollkarden oder Walzenkrempeln. Bei Verwendung des Garniturdrahtes auf einer Walze ist dieser spiralförmig aufgezogen. Wird diese Walze in ihrer Konstruktion symmetrisch ausgeführt, kann nach Abnutzung der ersten Spitzen des Garniturdrahtes die Walze gedreht werden um die zweiten Spitzen des Garniturdrahtes zu nutzen. Auf diese Weise wird ein Austausch der Garnitur einer entsprechenden Walze erst nach der doppelten Einsatzzeit notwendig. Dasselbe Prinzip gilt für den Einsatz des Garniturdrahtes auf Platten oder Profilstäben.

[0015] Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausführungsform erklärt und durch Zeichnungen näher erläutert. <tb>Fig. 1<SEP>Schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Garniturdrahtes <tb>Fig. 2<SEP>Schematische Darstellung eines Querschnitts eines Garniturdrahtes

[0016] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines Garniturdrahtes 1 mit einem Fuss 2 und einem Blatt 3. Der Fuss 2 und das Blatt 3 erstrecken sich über die Gesamthöhe h1von 7.5 mm. Das Blatt 3 ist mit Zähnen 4 versehen, welche hintereinander entlang des Garniturdrahtes 1 angeordnet sind in einem bestimmten Abstand, der sogenannten Zahnteilung p. Die Zähne 4 sind regelmässig und in ihrer Form identisch entlang des Garniturdrahtes 1 mit einer Zahnteilung p von 10 mm angeordnet.

[0017] Die Zähne 4 weisen eine Zahntiefe h6von 4.5 mm auf und enden auf der dem Fuss 2 abgewandten Seite in einer ersten Spitze 5 und einer zweiten Spitze 6. Die Zahntiefe h6erstreckt sich von der ersten Zahnspitze 5 bis zum Zahngrund 8. Die erste Spitze 5 ist mit der zweiten Spitze 6 über eine konkav ausgeformte Spitzenfläche 7 verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die konkave Spitzenfläche 7 mit einer runden Ausnehmung mit einem Radius D von 3 mm ausgeführt. Der Zahn 4 weist an der Stelle der zweiten Spitze 6 eine geringere Zahntiefe gegenüber der Zahntiefe h6an der Stelle der ersten Zahnspitze 5 auf. Dieser Höhenunterschied zwischen der zweiten Zahnspitze 6 und der ersten Zahn spitze 5 ergibt eine Höhendifferenz E von 0.02 bis 0.5 mm. Die Höhendifferenz E ergibt sich aus einer geringeren Gesamthöhe des Garniturdrahtes 1 an der Stelle der zweiten Spitze 6 gegenüber der Gesamthöhe h6an der ersten Spitze 6 des Zahns 4. Der Zahngrund 8 hat dabei gegenüber dem Fuss 2 immer denselben Abstand.

[0018] Der Zahn 4 weist eine Zahnlänge C von 3.5 mm auf, wobei die Zahnlänge C dem Abstand von der ersten Spitze 5 zur zweiten Spitze 6 des Zahns 4 entspricht. Von der Zahnspitze 5 zum Zahngrund 8 führt die sogenannte Brustfläche 9, welche in Bewegungsrichtung gesehen, die vordere Zahnfläche darstellt. Der Arbeitswinkel α ist der Winkel zwischen der Brustfläche 9 und der Vertikalachse zur Drahtbasis. In einer ersten Arbeitsrichtung X gesehen, ist der Arbeitswinkel α mit 10° und in einer zweiten Arbeitsrichtung Y der Arbeitswinkel β ebenfalls mit 10° dargestellt. Die in der ersten Arbeitsrichtung X zu sehende Brustfläche 9 ist mit einem Zahngrundradius G von 2 mm mit dem Zahngrund 8 verbunden. In der zweiten Arbeitsrichtung Y gesehen ist ein Zahngrundradius von ebenfalls 2 mm vorgesehen. Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt damit, abgesehen von der Höhendifferenz E zwischen der zweiten Spitze 6 und der ersten Spitze 5, einen in seiner Form symmetrischen Zahn 4 dar.

[0019] Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung in verschiedenen Ausführungsformen einen Querschnitt eines Garniturdrahtes 1. Dabei ist in allen Ausführungsformen ein Garniturdraht 1 mit einem Fuss 2 und einem Blatt 3 dargestellt. Das Blatt 3 verjüngt sich ausgehend vom Fuss 2 bis zu einer Blattbreite b3von 0.8 mm an der ersten Spitze 5.

[0020] In der linken Abbildung ist ein Garniturdraht 1 in einer Ausführungsform mit einem normalen flachen Fuss 2 dargestellt. Diese Ausführungsform des Garniturdrahtes 1 entspricht der in Maschinen für Faserverarbeitungsprozesse standardmässig eingesetzten Bauform. Die mittlere Abbildung zeigt eine Ausführungsform eines Garniturdrahtes 1 mit einem verketteten Fuss 2, welche beispielsweise in Öffnern eingesetzt wird. Die rechte Abbildung zeigt eine Ausführungsform des Garniturdrahtes 1 mit einem verriegelten Fuss 2, welche beispielsweise in Reinigern eingesetzt wird.

Legende

[0021] <tb>1<SEP>Garniturdraht <tb>2<SEP>Fuss <tb>3<SEP>Blatt <tb>4<SEP>Zahn <tb>5<SEP>Erste Spitze eines Zahns <tb>6<SEP>Zweite Spitze eines Zahns <tb>7<SEP>Spitzenfläche <tb>8<SEP>Zahngrund <tb>9<SEP>Zahnbrustfläche <tb>α<SEP>Arbeitswinkel in einer ersten Arbeitsrichtung <tb>β<SEP>Arbeitswinkel in einer zweiten Arbeitsrichtung <tb>h1<SEP>Gesamthöhe des Drahtes <tb>h6<SEP>Zahntiefe <tb>C<SEP>Zahnlänge <tb>D<SEP>Radius der Spitzenfläche <tb>E<SEP>Höhendifferenz <tb>P<SEP>Zahnteilung <tb>G<SEP>Zahngrundradius zu erster Spitze <tb>H<SEP>Zahngrundradius zu zweiter Spitze <tb>b3<SEP>Blattbreite an der Spitze <tb>X<SEP>Erste Arbeitsrichtung <tb>Y<SEP>Zweite Arbeitsrichtung

Claims (12)

1. Garniturdraht (1) für garnierte Elemente zur Verwendung in Textilmaschinen bestehend aus einem Fuss (2) und einem Blatt (3) mit einer Gesamthöhe des Drahtes (h1) von 1.5 mm bis 15 mm, wobei das Blatt (3) mit Zähnen (4) mit einer Zahntiefe (h6) von 0.5 mm bis 10 mm versehen ist und eine Zahnteilung (p) von 1.5 mm bis 15 mm aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (4) derart ausgeformt sind, dass sie in einer ersten Arbeitsrichtung (X) gesehen eine erste Spitze (5) mit einem ersten Arbeitswinkel (α) und in einer zweiten Arbeitsrichtung (Y) gesehen eine zweite Spitze (6) mit einem zweiten Arbeitswinkel (β) aufweisen und die erste Spitze (5) mit der zweiten Spitze (6) über eine konkav ausgeformte Spitzenfläche (7) verbunden ist.

2. Garniturdraht (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spitze (6) gegenüber der ersten Spitze (5) eine Höhendifferenz (E) von 0.02 mm bis 0.5 mm aufweist.

3. Garniturdraht (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Arbeitswinkel (α) zwischen -10° und 30° und der zweite Arbeitswinkel (β) zwischen –10° und 30° beträgt.

4. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Arbeitswinkel (α) und der zweite Arbeitswinkel (β) gleich gross sind.

5. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zahnlänge (C) von der ersten Spitze (5) zur zweiten Spitze (6) 1.5 mm bis 7.5 mm beträgt.

6. Garniturdraht (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzenfläche einen Radius (D) von 1.5 mm bis 7 mm aufweist.

7. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Garniturdraht eine Blattbreite (b3) an der ersten Spitze (5) von 0.05 mm bis 1.5 mm aufweist.

8. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahngrundradius (G) zur ersten Spitze (5) 0.3 mm bis 4.0 mm beträgt.

9. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahngrundradius (H) zur zweiten Spitze (6) gleich gross wie der der Zahngrundradius (G) zur ersten Spitze (5) ist.

10. Garniturdraht (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Garniturdraht (1) mit flachem oder verriegeltem oder verkettetem Fuss (2) ausgeführt ist.

11. Walze für eine Textilmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass ein Garniturdraht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auf der Walze aufgezogen ist.

12. Walze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze symmetrisch aufgebaut ist und in beiden Drehrichtungen verwendbar ist.