抓棉辊的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于机械地打开纤维包的抓棉辊(1)。所述抓棉辊(1)包括能围绕轴线(3)旋转的轴(2)以及安装在所述轴(2)上并在其外周缘上具有齿(5)的圆形齿盘(4)。齿盘(4)具有椭圆形的中心切口部分(6)，其围绕轴(2)环形地延伸，相对于轴线(3)具有带倾斜角度(α)的倾斜。
【专利说明】抓棉辊
[0001]本发明涉及用于机械地打开纤维包的抓棉辊。抓棉辊包括能围绕轴线旋转的轴和固定至该轴的齿盘。齿盘在它们的外周缘上设置有齿。
[0002]抓棉辊用于所谓的拆包机或开包机，以便从压缩纤维包分离纤维或纤维束。一个或多个抓棉辊为此目的在纤维包之上移动。在现有技术中公开了开包机，纤维包以其移动经过固定的抓棉辊。这样，抓棉辊的齿接合在纤维包中，并通过抓棉辊的旋转，从纤维包分别撕或拽纤维或纤维束。拆包机位于用于加工纤维产品例如棉花或合成纤维或其混合物的纺纱准备厂(清花间)中的加工线的起点，并且对纺纱准备厂内的工艺的连续性具有决定性影响。在拆包机中，被成包输送的纤维产品通过移除纤维束而脱离包，并被传递至气动输送器系统。气动输送器系统使纤维束通过管到达清洁机器下游。
[0003]通常在抓棉辊与纤维包之间提供格栅(grating)。抓棉辊的齿延伸穿过格栅。同时，格栅用作用于纤维包的止逆(hold-back)元件。格栅元件，其座置在纤维包的表面上，防止过大的或不规则的纤维束被抓棉辊的齿撕出纤维包。
[0004]在现有技术中公开了许多类型的抓棉辊设计。例如，EP O 058 781公开了一种抓棉棍，其中齿盘被固定至半圆形外壳。在每种情况下，这些半壳中的两个环绕抓棉棍的轴并固定至彼此，以便在半壳与轴之间形成压入配合。
[0005]所公开的抓棉辊设计的缺点是半壳的复杂构造以及齿盘的固定，所述齿盘由于压入配合而是可释放的，并且还可能在操作期间变得分离。
[0006]CH 669 214公开了抓棉辊的再一实施例。这里，齿盘呈螺旋形式。齿盘由片状金属冲压成圆形形状，并设置有切开口，以允许它们随后弯曲打开以形成螺旋。CH 669 214还公开了作为替代的个体齿的螺旋配置。螺旋和个体齿通过焊接固定至辊形基体。螺旋配置成在基体上逆时针或顺时针延伸。齿的螺旋配置旨在允许纤维束在所定宽度内被均匀地移除。同时，螺旋的节距对应于两个格栅元件之间的距离，抓棉辊的齿延伸穿过所述格栅元件。
[0007]所公开的设计的缺点是，在抓棉辊完成一次回转后，下一回转的后续齿使拆包点在两个格栅元件之间的全宽度内跳回。作为结果，两个格栅元件之间的纤维包的表面在每个情况下只沿一个方向得到加工。
[0008]本发明的目的是提供一种抓棉辊，其设计简单，并且允许移除在纤维包的整个表面内连续地蜿蜒延伸的材料。
[0009]该目的通过独立技术方案的特征部分中的特征得以实现。
[0010]为了实现该目的，提出了一种新型的抓棉辊，其具有能围绕轴线旋转的轴，以及固定至该轴并且在它们的外周缘上设置有齿的圆形齿盘。齿盘具有椭圆形的中心切口，所述齿盘通过所述中心切口以环的形式环绕轴。这样，齿盘相对于轴线倾斜。齿盘具有中心椭圆形切口。这里使用的椭圆形切口的形状是对称的。椭圆具有处于第一轴线上的最大长度。当形状是对称的时，椭圆的最短长度处于配置成垂直于第一轴线的第二轴线上。轴直径对应于齿盘中的椭圆形切口的最小长度，其中在切口与轴表面之间提供少量的游隙。因此，椭圆形切口的最小长度略大于轴的直径，以便允许齿盘被容易地组装到轴上。椭圆形切口的最大长度对应于在倾斜角度与为齿盘提供的倾斜角度相同的倾斜部段上测得的轴的周缘。如果齿盘现在滑动到轴上，由于椭圆形切口的最大长度，当椭圆形切口的内表面被座置在轴的表面上时，自动地实现了相对于轴线的倾斜。相应地，齿盘中的椭圆形切口的最大长度必须选择成使得这导致齿盘相对于轴线在轴上的所定倾斜角度。
[0011]被提供来固定齿盘的轴可为实心轴或中空轴。还可想到使用波状圆形骨架，其被齿盘中的切口以环的形式环绕。
[0012]在一优选实施例中，所述齿盘在它们沿轴线的方向的序列中相对于彼此沿径向方向旋转地错位所定角度。在轴上相继地配置的个体齿盘在它们的设计上是相同的。然而，为了实现抓棉辊的更好运行特征，齿盘在它们的径向配置上不同。这确保了所有齿盘的齿不同时与纤维包接合。径向旋转错位确保了第一齿盘的齿与纤维包接合，而后续齿盘的齿只在轴被进一步旋转时接合。这还确保了当在抓棉辊的全长内观察时，从纤维包连续地移除纤维。通过个体齿盘的交错接合还降低了振动的传输。
[0013]在再一优选实施例中，所述齿盘在椭圆形切口中在最大直径的位置处具有突部。特别优选地，齿盘在椭圆形切口中在最大直径的位置处具有两个相对的突部。这样，突部定尺寸为使得切口在多个突部的或一个突部的位置处的内部宽度不小于切口的最小长度。这确保了齿盘能滑动到轴上，尽管存在突部。在其表面上，轴具有凹部，其适当地容置突部。轴表面中的凹部的尺寸在它们的尺寸上匹配于齿盘的突部。因此，齿盘能滑动到轴上，并且借助于突部锁定在轴表面中的凹部中处于它们的预定位置。轴表面中的凹部沿轴线的方向螺旋地配置，对应于相继齿盘的所定径向旋转错位。这允许齿盘容易组装，并且能省略复杂的组装辅助。
[0014]齿盘的突部与轴表面中的凹部协同形成互锁连接。这允许作用力因突部和凹部的结果而从齿盘传输至轴。齿盘通过焊接或胶合固定在它们在轴上的位置处。齿盘通过适当手段在轴上的指定固定方式只用于将齿盘保持在它们的位置。相应地，可例如借助于简单的点焊或只在一些点处施加的粘结剂，来固定它们。不必通过适当的固定手段比如螺丝或焊接来确保作用力的传输，因为在轴与齿盘之间存在互锁连接。
[0015]在再一实施例中，所述轴呈管的形式，并且所述凹部由通孔形成。配置在齿盘中的突部相应地由体现为管状的轴的套筒中的孔容置。
[0016]在一优选实施例中，齿盘相对于轴线具有角度为5°?20°的倾斜。倾斜角度是相对于垂直于轴线的纵向方向的平面测得的。这样，能在一个或其它方向上测量倾斜角度。倾斜角度的大小由齿盘中的椭圆形切口的最大长度确定。优选地，抓棉辊的齿盘被生产有相同倾斜，也就是说具有相同倾斜角度。然而可想到改变抓棉辊的个体齿盘或区域之间的倾斜。进而，个体齿盘的拆包宽度由齿盘的倾斜确定。这影响格栅的设计或者齿盘的齿在其间延伸的个体格栅元件之间的距离。如果具有不同倾斜角度的抓棉辊的齿盘被固定至轴，则所使用的格栅必须相应地匹配。特别优选地，抓棉辊的所有齿盘以9°的相同倾斜角度配置在轴上。
[0017]两个相继齿盘之间的径向旋转错位设置有6°?36°的角度。这导致在所定数量的齿盘之后的完全回转。例如，对于36°的旋转错位角度而言，第十齿盘配置为相同于第一齿盘。基于整个抓棉辊上的齿盘的数量来选择旋转错位角度，以便形成整数个的螺旋。特别优选地，个体齿盘相对于彼此旋转地错位一定角度，其对应于360°的η分之一或其倍数，其中η代表抓棉辊上的齿盘的数量。这补偿源自齿盘的倾斜的动态不平衡。对于每个齿盘，提供相对地倾斜的齿盘来进行补偿。这样，齿盘还能在轴上配置为镜像，其中旋转错位方向在一次回转之后变化。处于抓棉辊的外端的齿盘还可具有与配置在轴的中部的齿盘不同的旋转错位。
[0018]齿盘各自包括四到十二个齿。齿配置在齿盘的外周缘上。与切口形成对比，齿盘的外周缘是圆形的。这允许齿的旋转对称配置。优选地，齿盘具有六个齿。齿在它们的外表面处受到热处理，以便给予它们一定的耐磨性。使用了呈回火或硬化形式的热处理。然而，也可想到用于增加耐磨性的其它方法，比如代替热处理的涂覆等。在某些情形下，还可通过适当地选择待使用的材料来实现足够的耐磨性。
[0019]齿优选具有这样的外形，其允许抓棉辊在两个方向上受到操作。这允许抓棉辊在纤维包之上沿两个方向移动，并且纤维包也在两个方向上被打开。
[0020]在一替代实施例中，还可以想到的是:齿盘在椭圆形切口中的至少一个点处具有凹槽，并且轴在其表面处具有凸起，其中所述齿盘的凹槽与所述轴的表面中的凸起协同形成互锁连接。
[0021]进一步提出的是:所述齿的齿尖处于齿盘的椭圆形包络面上，其中所述齿盘以倾斜角度α固定至所述轴，使得所述齿的齿尖变成处于抓棉辊的具有包络面直径D的圆形包络面上。这确保了所有齿尖相等深度地接合在待打开的包中。
[0022]下面基于示例性实施例来说明并且借助于附图来更详细地阐明本发明。
[0023]图1是抓棉辊的示意图，
图2是抓棉辊的侧视图和平面图的示意图，
图3是抓棉辊的齿盘的示意图，
图4是抓棉辊的轴的示意图。
[0024]图1以示意性透视图示出了抓棉辊I的一部分。抓棉辊包括具有轴线3的轴2以及配置在轴2上的齿盘4。轴2被示为实心轴，但是也可用作中空轴，或一些其它适当形状的圆形基体。齿盘4在它们的外周缘上设置有六个齿5。齿盘4以相等间隔配置在轴2上。齿盘4相对于轴线3倾斜地装配。另外，后一齿盘4配置成相对于前一齿盘4旋转地错位。这导致在沿轴线3的纵向方向观察时后续齿盘的齿5沿径向错位。由于齿盘4被相同地设计，这也导致围绕轴线3的倾斜的径向旋转错位。
[0025]在左图中，图2示出了抓棉辊I的侧视图，而在右图中，示出了呈示意图形式的平面图。左图示出了一段抓棉辊1，其具有装配于轴2的四个齿盘4。轴具有外径C。齿盘4以倾斜角度α固定至轴2。对于示出的所有四个齿盘4而言，倾斜角度α是相同的。然而，如从右图可看出的，齿盘4依它们的序列以具有角度β的径向旋转错位配置。由于齿盘4是相同地设计的，旋转错位β同样导致相继的齿盘4的齿5错位达角度β。倾斜角度α与旋转错位角度β的组合导致齿盘4相对于轴线3在视觉上明显变化的倾斜。其原因是，由于两个相继齿盘4的旋转错位，倾斜齿盘4所处于其中的平面同样围绕轴线3旋转。作为齿盘4的倾斜α的结果，对于抓棉辊的一次回转而言，这沿轴线的纵向方向延伸达工作范围Ε。该工作范围E的尺寸对应于齿盘4以其齿5延伸穿过其中的两个格栅元件的内部宽度，其中在格栅元件与齿盘4之间的两侧提供匹配于机器的操作模式的游隙量。
[0026]图3以示意图示出了抓棉辊的齿盘4。齿盘4呈环的形式。在外表面AF上配置有六个齿5。齿5以相等间隔装配至齿盘4的周缘。齿5具有的形状允许抓棉辊沿两个旋转方向操作。齿5对称地形成为使得当齿盘4沿两个方向旋转时，效果是相同的。在齿盘4的中心提供有切口 6。切口 6为椭圆形形状，并且沿椭圆的第一轴线9具有最小长度B，并沿椭圆的第二轴线8具有最大长度A。第一轴线9和第二轴线8垂直于彼此，因此导致切口 6的椭圆形形状关于轴线是对称的。椭圆形切口 6相对于齿盘4的椭圆形包络面(envelope)ll居中地定位，齿盘4的齿5的齿尖5a处于所述椭圆形包络面11上。同时，齿尖5a处于其上的相应齿盘4的椭圆形包络面11被选择成使得，当齿盘4以倾斜角度α固定在轴2上时，齿尖5a在具有抓棉辊I的包络面直径D的圆形包络面H中运行。这确保了所有齿尖5a相等深度地接合在包中，并且所有齿5移除相同量的材料。
[0027]沿切口 6的最大长度A的第二轴线8提供突部7。突部7的尺寸选择成使得切口6的最大长度A减去凸轮7的高度不会变得小于切口 6的最小长度B。这在突部7沿切口6的每侧上的第二轴线8设置时也适用。
[0028]图4示出了具有直径C的抓棉辊的轴2的示意图。轴2的直径C略微小于齿盘4的切口 6的最小长度B (见图3)。这允许齿盘容易滑动到轴2上。在轴2的表面中提供凹部10。凹部10限定出齿盘在轴2上的位置，从而也限定出相继齿盘之间的旋转错位的大小。凹部10的尺寸匹配于突部7 (见图3)，使得当突部7接合在凹部10中时，在轴4与齿盘之间形成互锁连接。凹部在轴2的表面中依它们的序列螺旋地配置，对应于相继齿盘的预期旋转错位。
[0029]附图标记说明
1:抓棉辊
2-M
3:轴线
4:齿盘
5:齿
5a:齿尖
6:切口
7:突部
8:椭圆的第一轴线
9:椭圆的第二轴线
10:凹部
11:齿尖5a的椭圆形包络面 A:切口的最大长度
B:切口的最小长度 C:轴的直径 D:抓棉辊的包络面直径 E:一个齿盘的工作范围 F:齿尖包络面的最大长度 G:齿尖包络面的最小长度 H:包络面，抓棉辊AF:外表面α:倾斜角度β:旋转错位角度。
【权利要求】
1.一种用于机械地打开纤维包的抓棉辊(I)，具有能围绕轴线(3)旋转的轴(2)，以及固定至该轴(2)并且在它们的外周缘上设置有齿(5)的圆形齿盘(4)，其特征在于，所述齿盘(4)具有椭圆形的中心切口 ￠)，所述齿盘(4)通过所述中心切口 ￠)以环的形式环绕所述轴(2)，并且同时相对于所述轴线(3)具有带倾斜角度(α)的倾斜。
2.如权利要求1所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿盘(4)在它们沿所述轴线(3)的方向的序列中相对于彼此沿径向方向旋转地错位所定角度(β )。
3.如权利要求1或2所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿盘(4)在所述椭圆形切口(6)中在最大直径(A)的位置处具有突部(7)。
4.如权利要求1或2所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿盘(4)在所述椭圆形切口(6)中在最大直径(A)的位置处具有两个相对的突部(7)。
5.如前述权利要求中任一项所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述轴(2)在其表面上具有凹部(10)，所述凹部(10)沿所述轴线(3)的方向螺旋地配置。
6.如权利要求5所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿盘(4)的突部(7)与所述轴的表面中的凹部(10)协同形成互锁连接。
7.如前述权利要求中任一项所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿盘(4)相对于所述轴线⑶具有带5°?20°的倾斜角度(α)的倾斜。
8.如权利要求2-7中任一项所述的抓棉辊(I)，其特征在于，两个相继齿盘(4)之间的径向旋转错位设置有6°?36°的角度(β)。
9.如权利要求2-8中任一项所述的抓棉辊(I)，其特征在于，两个相继齿盘(4)之间的径向旋转错位的角度(β)对应于360°的η分之一或其倍数，其中η代表所述抓棉辊上的齿盘的数量。
10.如前述权利要求中任一项所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿盘(4)通过焊接或胶合固定在它们在所述轴(2)上的位置处。
11.如前述权利要求中任一项所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿盘(4)包括四到十二个齿(5)，其均匀地分布在所述齿盘(4)的周缘上。
12.如前述权利要求中任一项所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述轴(2)是管，并且所述凹部(10)由通孔形成。
13.如前述权利要求中任一项所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿(5)在它们的外表面处受到热处理。
14.如前述权利要求中任一项所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿(5)具有的外形允许所述抓棉辊(I)在两个方向上打开所述纤维包的操作。
15.如权利要求1或2所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿盘(4)在所述椭圆形切口(6)中的至少一个点处具有凹槽，并且所述轴(2)在其表面处具有凸起(10)，其中所述齿盘(4)的凹槽与所述轴的表面中的凸起协同形成互锁连接。
16.如前述权利要求中任一项所述的抓棉辊(I)，其特征在于，所述齿(5)的齿尖(5a)处于所述齿盘(4)的椭圆形包络面(11)上，其中所述齿盘(4)以倾斜角度(α)固定至所述轴(2)，使得所述齿(5)的齿尖(5a)处于所述抓棉辊(I)的具有包络面直径(D)的圆形包络面⑶上。
【文档编号】D01G7/04GK104246034SQ201380019439
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月5日 优先权日:2012年4月13日
【发明者】施米德 A. 申请人:里特机械公司