CH680371A5

CH680371A5 -

Info

Publication number: CH680371A5
Application number: CH4467/89A
Authority: CH
Inventors: Andreas Joerg
Original assignee: Rieter Ag Maschf
Priority date: 1989-12-12
Filing date: 1989-12-12
Publication date: 1992-08-14
Also published as: DE4039050A1

Description

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CH 680 371 A5

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abreisszylin-deraggregat für eine Kämmaschine, mit wenigstens einem Zylinderpaar, das aus einem in der Kämmaschine mit einer Pilgerschrittbewegung drehbaren Abreisszylinder und einem Druckzylinder besteht, wobei wenigstens einer der Zylinder zum Teil aus Faserverbundwerkstoff besteht, und mit einer Anpresseinrichtung zum Gegeneinanderdrücken des Abreisszylinders und des Druckzylinders.

In herkömmlichen Abreisszylinderaggregaten für Kämmaschinen bestehen die Abreisszylinder, die in der Regel kanneliert sind, aus Stahl. Die Druckzylinder bestehen ebenfalls aus Metall und sind mit einem Überzug aus gummielastischem Material versehen. Die Zylinder sind damit relativ schwer und haben ein grosses Trägheitsmoment. Daraus resultiert eine hohe Belastung des Getriebes in der Kämmaschine, welches die Zylinder im Betrieb während jedes Kammspiels der Kämmaschine mit einer Pilgerschrittbewegung hin- und herdrehen muss.

Im Dokument EP-A 0 336 217 ist ein zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehender Druckzylinder für ein Abreisszylinderaggregat beschrieben. Dieser Druckzylinder besitzt einen Kern aus Faserverbundwerkstoff, auf dem eine Hülse aus Metall befestigt ist. Ein solcher Druckzylinder ist in erwünschter Weise leichter bzw. hat ein geringeres Massenträgheitsmoment als ein aus Metall bestehender Druckzylinder. Dieser Vorteil wird jedoch mit dem Nachteil erkauft, dass die Festigkeit und der Verschleisswiderstand des Faserverbundwerkstoffs an den Lagersteilen des Zylinders weniger hoch sind als bei einem Metallzylinder.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Abreisszylinderaggregat der eingangs angegebenen Art so auszubilden, dass bei reduziertem Gewicht bzw. Massenträgheitsmoment des bzw. der zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehenden Zylinder trotzdem alle Zylinder eine hohe Festigkeit und hohen Verschleisswiderstand an den Lagerstellen aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Zylinder Endzapfen aufweisen, von denen wenigstens die Umfangsfläche aus Metall besteht.

In einem erfindungsgemässen Abreisszylinderaggregat kann zunächst wenigstens der Druckzylinder zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehen, vorzugsweise aus einem Kohlefaserverbundwerkstoff. Damit ist der Druckzylinder leichter und hat ein kleineres Trägheitsmoment als ein vergleichbarer Druckzylinder aus Metall, so dass die für das Beschleunigen und Verzögern der beiden Zylinder erforderlichen Drehmomente entsprechend reduziert sind. In der Regel dreht der in der Kämmaschine enthaltene Antrieb nur den Abreisszylinder hin und her, der dann den Druckzylinder durch Rei-bungsschluss mitnimmt. Dabei hat das reduzierte Trägheitsmoment des Druckzylinders den zusätzlichen Vorteil, dass die durch den Reibungsschluss zu übertragenden Kräfte kleiner sind, so dass weniger Schlupf und entsprechend weniger Gefahr von statischen Aufladungen auftreten.

Für die meisten gebräuchlichen Kämmaschinen besitzt das Abreisszylinderaggregat ein erstes und ein zweites Zylinderpaar, die parallel nebeneinander angeordnet sind. In einem solchen Abreisszylinderaggregat können vorzugsweise die Druckzylinder beider Paare und der Abreisszylinder des in Fa- ^ serlaufrichtung zweiten Paares je zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehen.

Der Abreisszylinder des ersten Paares, der in der Regel kanneliert sein muss, kann dabei aus Stahl bestehen; er könnte aber ebenfalls zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehen.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen

Abreisszylinderaggregates werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht von Teilen eines Kämmkopfes einer Kämmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1 nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3, 4 und 5 in kleinerem Massstab in Längsschnitten je eine Ausführungsform eines Druckzylinders des Abreisszylinderaggregates und

Fig. 6 und 7 ebenfalls in kleinerem Massstab und in Längsschnitten je eine Ausführungsform eines Abreisszylinders des Abreisszylinderaggregates.

Der Kämmkopf, von dem in Fig. 1 Teile schematisch dargestellt sind, enthält eine schwingende Zange mit einer Oberzangenplatte 1 und einer Unterzangenplatte 2. Die Zange 1, 2 ist in einer vorgeschobenen Lage bei einem Abreisszylinderaggregat dargestellt, welches zwei parallel nebeneinander angeordnete Zylinderpaare enthält. Das erste Zylinderpaar besteht aus einem Abreisszylinder 3 und einem Druckzylinder 4, und das zweite Zylinderpaar besteht aus einem Abreisszylinder 5 und einem Druckzylinder 6. Im Betrieb ist in einer zurückgezogenen Lage der Zange 1, 2 ein Faserbart zwischen den Kanten der Zangenpiatten 1 und 2 festgeklemmt und wird von einem rotierenden Rundkamm (nicht dargestellt) ausgekämmt. Die Zange 1, 2 wird dann in die vorgeschobene Lage bewegt und geöffnet, und die Abreisszylinder 3 und 5 werden von einem in der Kämmaschine enthaltenen Antrieb (nicht dargestellt) durch einen vorbestimmten Winkel im Uhrzeigersinn (gemäss Fig. 1) gedreht, so dass das hintere Ende des zuvor gebildeten Kammzugvlieses aus der Klemmstelle des Zylinderpaares 3, 4 heraustritt und das vordere Ende des auf der Unterzangenplatte 2 liegenden Faserbartes auf dieses hintere Ende zu liegen kommt. Dann werden die Abreisszylinder 3 und 5 durch einen zweiten, grösseren vorbestimmten Winkel im Gegenuhrzeigersinn gedreht, um den Faserbart zu erfassen und abzureissen.

Das Abreisszylinderaggregat enthält eine Anpresseinrichtung zum Gegeneinanderdrücken des Abreisszylinders 3 bzw. 5 und des Druckzylinders 4 bzw. 6 in jedem der beiden Zylinderpaare. In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform sind die Enden der Abreisszyiinder 3 und 5 in gestellfesten Platten 7 und 8 (Fig. 2) gelagert, während auf den Enden der Druckzylinder 4 und 6 angeordnete Lager 9 und 10 bzw. 11 und 12 in Jochen 13

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und 14 gehalten sind. An jedem der Joche 13 und 14 ist ein Krafterzeugungsmittel in Form eines Kolben-stössels 15 bzw. 16 angelenkt, in Fig. 1 ist der Kol-benstössel 15 sichtbar. Der zugehörige Kolben 17 ist in einem im Betrieb gestellfesten Block 18 verschiebbar geführt. Der Block 18 enthält über dem oberen Ende des Kolbens 17 eine Kammer 19, welcher im Betrieb durch eine nicht dargestellte Leitung Druckluft zugeführt wird, um den Kolben 17 und damit das Joch 13 nach unten zu stossen und so die Druckzylinder 4 und 6 gegen die Abreisszylinder 3 und 5 zu drücken.

Wenigstens im zweiten Zylinderpaar 5, 6 besteht wenigstens einer dieser Zylinder 5 und 6 zum Teil aus Faserverbundwerkstoff. Vorzugsweise bestehen beide Zylinder 5 und 6 zum Teil aus Faserverbundwerkstoff. Der Druckzylinder 4 des ersten Zylinderpaares kann ebenfalls zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehen. Der Abreisszylinder 3 des ersten Zylinderpaares der in der Regel eine Kannelur aufweist, kann aus Metall bestehen, er könnte aber ebenfalls zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehen.

Einige Ausführungsbeispiele von erfindungsge-mäss zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehenden Druckzylindern sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, und Ausführungsbeispiele von Abreisszylindern, die erfindungsgemäss zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehen, sind in den Fig. 6 und 7 dargestellt.

Gemäss Fig. 3 besteht der Druckzylinder 6 aus einem Rohr 31 aus Faserverbundwerkstoff, zwei in die beiden Enden des Rohres 31 eingesetzten Endzapfen 32 und 33 und einem auf dem Rohr 31 angeordneten Überzug 34 aus gummielastischem Material. Die Endzapfen 32 und 33, weiche die Lager 11 bzw. 12 tragen, bestehen aus Metall, vorzugsweise Stahl.

Der in Fig. 4 gezeigte Druckzylinder 6 besteht aus einem Vollstab 35 aus Faserverbundwerkstoff und den in die beiden Enden des Stabes 35 eingesetzten Endzapfen 32 und 33 aus Metall. Auf den Stab 35 ist ein Metallrohr 36, z.B. Aluminiumrohr, aufgepresst, auf welchem ein Überzug 37 aus gummielastischem Material befestigt ist, z.B. aufgeklebt oder aufvulkanisiert. Wenn der Überzug 37 abgenutzt ist, kann das Rohr 36 samt dem Überzug 37 ausgewechselt werden.

Der Druckzylinder 6 gemäss Fig. 5 besteht aus einem Kern 38 und einem auf dem Kern 38 angeordneten Rohr 39 aus Faserverbundwerkstoff. Das Rohr 39 trägt wieder den Gummiüberzug 34. Der Kern 38, der aus Stahl besteht, ragt aus den beiden Enden des Rohres, 39 heraus und trägt auf seinen Endabschnitten die Lager 11 und 12. Die Umfangsflä-che des Kerns 38 und die innere Oberfläche des Rohres 39 sind vorzugsweise so geformt, dass sie einander nur in einem mittleren Abschnitt ihrer Länge berühren, so dass das Rohr 39 annähernd gerade bleiben kann, auch wenn sich der Kern 38 unter den auf die Lager 11 und 12 ausgeübten Andruck-kräften etwas durchbiegt. Beispielsweise besitzt der Kern 38 einen zylindrischen mittleren Abschnitt, der mit der inneren Oberfläche des Rohres 39 in Berührung steht und an den sich auf beiden Seiten im

Durchmesser reduzierte oder wie in Fig. 5 angedeutet konische Absschnitte anschliessen.

Der Druckzylinder 4 des ersten Zylinderpaares des Abreisszylinderaggregates kann wie schon erwähnt ebenfalls zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehen, und er kann gleich ausgebildet sein wie einer der in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Druckzylinder 6.

Die Fig. 6 zeigt den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Abreisszylinder 5 im Längsschnitt. In dieser Ausführungsform ist der Abreisszylinder 5 zusammengesetzt aus einem Rohr 51 aus Faserverbundwerkstoff und aus zwei in die beiden Enden des Rohres 51 eingesetzten und festgeklebten Endzapfen 52 und 53. Die Endzapfen 52 und 53, die aus Metall bestehen, vorzugsweise aus Stahl, dienen auch dazu, den Abreisszylinder 5 mit den entsprechenden Abreisszylindern von benachbarten Kämmköpfen der Kämmaschine zu verbinden. Zu diesem Zweck trägt der Endzapfen 52 auf seinem Endabschnitt 54 ein Gewinde (nicht dargestellt), während der Endzapfen 53 eine entsprechende Gewindebohrung 55 enthält.

Der in Fig. 7 gezeigte Abreisszylinder ist zusammengesetzt aus dem Rohr 51 und aus zwei in die Enden des Rohres 51 eingesetzten Endzapfen 56 und 57 aus Metall. Die Endzapfen 56 und 57 können mit dem Rohr 51 verklebt sein. Jeder der Endzapfen 56 und 57 ist jeweils dem Rohr 51 und dem entsprechenden Rohr 51.1 bzw. 51.2 des Abreisszylinders eines benachbarten Kämmkopfes der Kämmaschine gemeinsam zugeordnet oder, mit anderen Worten, mit dem Endzapfen des Rohrs 51.1 bzw. 51.2 einstückig ausgebildet. Dadurch entfällt die in der Ausführungsform gemäss Fig. 6 angewandte Verschrau-bung.

Der Abreisszylinder 3 des ersten Zylinderpaares des Abreisszylinderaggregates kann wie schon erwähnt aus Stahl bestehen. Er kann aber auch zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehen und dann ähnlich ausgebildet sein wie einer der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Abreisszylinder. In beiden Fällen weist der Abreisszylinder 3 des ersten Paares in der Regel eine Kannelur auf (nicht dargestellt).

Der Abreisszylinder 5 des zweiten Zylinderpaares kann ebenfalls eine Kannelur aufweisen; diese ist aber nicht unbedingt nötig.

Der Faserverbundwerkstoff in den beschriebenen Abreisszylindern und Druckzylindern besteht aus Verstärkungsfasern in einer Matrix aus Kunstharz, insbesondere Polyesterharz oder Epoxyharz. Die Verstärkungsfasern sind vorzugsweise Kohlefasern; andere Fasern, z.B. Glasfasern oder Ara-midfasern, sind jedoch ebenfalls verwendbar. Vorzugsweise sind die Verstärkungsfasern in der Kunstharzmatrix etwa parallel zueinander orientiert, und zwar derart, dass die Fasern F wie in Fig. 2 für den Druckzylinder 6 angedeutet etwa schraubenlini-enförmig um die Achse des jeweiligen Zylinders verlaufen. Dabei kann der Winkel a, den die Fasern F mit der Achse A des Zylinders bilden, im Druckzylinder, der überwiegend auf Biegung beansprucht ist, vorteilhaft 5 bis 10° und vorzugsweise etwa 8° betragen. Im Abreisszylinder, der ausserdem auch

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auf Torsion beansprucht ist (insbesondere wenn er wie beschrieben mit Abreisszylindern benachbarter Kämmköpfe gekuppelt ist und Antriebsdrehmomente auch für diese übertragen muss), kann der Winkel oc, vorteilhaft 20 bis 40° und vorzugsweise etwa 30° betragen.

Die freiliegenden Oberflächen des Faserverbundwerkstoffs, insbesondere beim Abreisszylinder seine Umfangsfläche, können zur Erhöhung der Härte und des Verschieisswiderstandes mit Metall, vorzugsweise Chrom oder Nickel, oder mit Keramikmaterial beschichtet sein.

Claims

Patentansprüche

1. Abreisszylinderaggregat für eine Kämmaschine, mit wenigstens einem Zylinderpaar, das aus einem in der Kämmaschine mit einer Pilgerschrittbewegung drehbaren Abreisszylinder und einem Druckzylinder besteht, wobei wenigstens einer der Zylinder zum Teil aus Faserverbundwerkstoff besteht, und mit einer Anpresseinrichtung zum Gegeneinanderdrücken des Abreisszylinders und des Druckzylinders, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (3, 4, 5, 6) Endzapfen (32, 33; 52, 53; 56, 57) aufweisen, von denen wenigstens die Umfangsfläche aus Metali besteht.

2. Abreisszylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Zylinder einen Stab (35) oder ein Rohr (31; 51) aus Faserverbundwerkstoff und zwei in die beiden Enden des Stabes oder Rohres eingesetzte Endzapfen (32,33; 52,53; 56,57) aus Metall besitzt.

3. Abreisszylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Zylinder ein Rohr (39) aus Faserverbundwerkstoff und einen in dem Rohr angeordneten Kern (38) aus Metall besitzt, welcher an den beiden Enden des Rohres die Endzapfen bildet.

4. Abreisszylinderaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (38) die Innenseite des Rohres (39) nur in einem mittleren Bereich der Länge des Rohres berührt.

5. Abreisszylinderaggregat nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Stab (35) bzw. auf das Rohr (31; 39; 51) aus Faserverbundwerkstoff ein Metallrohr (36) aufge-presst ist, auf welchem ein Überzug (37) aus gummielastischem Material befestigt ist.

6. Abreisszylinderaggregat nach Anspruch 2, für eine Kämmaschine mit mehreren in einer Reihe angeordneten Kämmköpfen, wobei die zu den verschiedenen Kämmköpfen gehörenden Abreisszylinder starr miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abreisszylinder (5) je zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehen und Endzapfen (56, 57) aus Metali aufweisen, die jeweils zwei einander benachbarten Abreisszylindem der Reihe gemeinsam zugeordnet und mit diesen verklebt sind.

7. Abreisszylinderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern im Faserverbundwerkstoff orientiert sind und mit der Achse (A) des Zylinders beim Abreisszylinder (5) einen Winkel von 20 bis 40° bilden und/oder beim Druckzylinder (6) einen Winkel von 5 bis 10° bilden.

8. Abreisszylinderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Faserverbundwerkstoffs wenigstens stellenweise mit Metall oder mit Keramikmaterial beschichtet ist.

9. Abreisszylinderaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem ersten und einem zweiten Zylinderpaar, die parallel nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Druckzylinder (6) des zweiten Paares (5, 6) zum Teil aus Faserverbundwerkstoff besteht.

10. Abreisszylinderaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckzylinder (4, 6) beider Paare je zum Teil aus Faserverbundwerkstoff bestehen.

11. Abreisszylinderaggregat nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abreisszylinder (5) wenigstens des zweiten Paares (5, 6) zum Teil aus Faserverbundwerkstoff besteht.

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