[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Kämmvorrichtung zum Kämmen eines Fasermaterials, das einem, in einem Maschinengestell gelagertem Zangenaggregat zugeführt wird, welches eine untere und obere Zangenplatte aufweist, wobei die obere Zangenplatte in Bezug auf die untere Zangenplatte, zur Bildung einer Klemmstelle beweglich gelagert ist und zur Erzeugung einer Klemmkraft von einer Belastungseinrichtung beaufschlagt wird und mit einem Speisemittel zur intermittierenden Zuführung des Fasermaterials zur Klemmstelle des Zangenaggregates, welchem unterhalb ein im Maschinengestell drehbar gelagerter Kämmzylinder zugeordnet ist, der auf seinem Umfang mit wenigstens einem Kämmsegment versehen ist und mit einem dem Zangenaggregat zugeordneten Abreissmittel.
[0002] Bei den heute üblichen Kämmmaschinen wird ein hin- und herschwingendes Zangenaggregat eingesetzt, das oberhalb eines rotierenden Kämmzylinders (auch "Rundkamm" genannt) angeordnet ist und welches das ausgekämmte Ende eines Faserbartes an ein nachfolgendes Abreisswalzenpaar übergibt. Das Zangenaggregat besteht dabei aus einer hin- und herschwingenden unteren Zangenplatte, an welcher über Schwenkarme eine obere Zangenplatte schwenkbar befestigt ist. Die Schwenkbewegung der oberen Zangenplatte resultiert aus der Schwingbewegung der unteren Zangenplatte, wobei bei geschlossener Zange die Klemmkraft im Bereich der Zangenlippen von oberer und unterer Zangenplatte durch Federbelastete Arme erzeugt wird, die einerseits an Schwenkarmen der oberen Zangenplatte und andererseits an einer Exzenterwelle angelenkt sind, welche im Maschinengestell gelagert ist.
Zur Überführung der oberen Zangenplatte in eine Ausserbetriebsstellung ist die Verwendung eines speziellen Werkzeuges notwendig, um die Zangenplatte gegen die permanent wirkende Federkraft zu verschwenken. Eine derartige Ausführung wird z.B. in der veröffentlichten DE-4 216 485 A1 gezeigt.
[0003] Mit den heutigen Kämmmaschinen erzielt man anhand der inzwischen durchgeführten Optimierungen Kammspielzahlen bis zu 500 KS/min.
[0004] Durch diese hohen Kammspielzahlen entstehen sehr hohe Belastungen der bewegten Teile, wie auch für die Belastungseinrichtungen zur Erzeugung der Zangenklemmkraft.
[0005] Dadurch entstehen auch sehr hohe Schwingungen der Belastungseinrichtung und die Lärmentwicklung erhöht sich. Die vorhandenen Lösungen sind ausserdem eingeschränkt hinsichtlich der Einstellbarkeit der Druckbelastung.
[0006] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Belastungseinrichtung für die obere Zangenplatte vorzuschlagen, welche die zuvor genannten Nachteile vermeidet und wobei die Schwingungen und auch die Lärmentwicklung im Bereich des Zangenaggregates auch bei höheren Kammspielzahlen konstant gehalten oder sogar vermindert werden können.
[0007] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, indem vorgeschlagen wird, dass die Belastungseinrichtung aus über eine Druckluftquelle mit Druckluft beaufschlagbare Balgzylinder besteht, welche sich jeweils mit ihrem einen Ende direkt oder indirekt am Maschinengestell und mit ihrem anderen Ende auf mit der oberen Zangenplatte verbundenen Elementen abstützen.
[0008] Durch die Verwendung von Balgzylindern für die Belastung der oberen Zangenplatte können, wie bereits beschrieben, der Lärmpegel und die Schwingungen herabgesetzt werden, wobei gleichzeitig nur ein geringer Platzbedarf für diese Balgzylinder notwendig ist. Ausserdem können derartige Balgzylinder gewisse Winkelabweichungen von ihrer Belastungsrichtung ausgleichen, wodurch sie sich hervorragend für diesen Einsatzzweck eignen, wie noch in nachfolgenden Ausführungsbeispielen näher beschrieben wird. Die Verwendung von Balgzylindern in dieser Anwendung ermöglicht eine stufenlose Verstellung der Klemmkraft, sowie eine zentrale Überwachung der Belastungsmittel. Ebenso sind keine speziellen Werkzeuge notwendig, um die obere Zangenplatte in eine Ausserbetriebsstellung zu verschwenken.
Um eine über die Breite des Zangenaggregates gleichmässige Klemmkraft zu erhalten wird vorgeschlagen, dass sich jeweils ein Balgzylinder auf den Schwenkarmen der oberen Zangenplatte abstützt.
[0009] Zur seitlichen Stabilisierung und Fixierung der Balgzylinder wird vorgeschlagen, dass im Bereich der Abstützung der Balgzylinder auf der oberen Zangenplatte jeweils eine Stützfläche vorgesehen ist, die eine Öffnung aufweist, in welche eine, die Stirnfläche des jeweiligen Balgzylinders überragende Verlängerung ragt, wenn dieser auf der Stützfläche aufliegt.
[0010] Vorteilhafterweise kann die Verlängerung des jeweiligen Balgzylinders und die Öffnung in der Stützfläche derart bemessen sein, dass sie zusammen eine Klemmwirkung aufeinander ausüben. Dadurch ist es möglich, dass über die Schwenkarme das obere Zangenmesser für bestimmte Anwendungsfälle beim Verschieben der Balgzylinder um einen bestimmten Betrag abgehoben wird.
[0011] Um einen freien Zugang zum Zangenaggregat zu erhalten, bzw. um ein problemloses Ausschwenken der oberen Zangenplatte in eine Ausserbetriebslage zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Balgzylinder an im Maschinengestell (MS) schwenkbar angebrachten Armen befestigt sind. D.h. nach dem Wegschwenken der Balgzylinder über die Arme, kann die obere Zangenplatte ebenfalls ausgeschwenkt werden. Die beanspruchten Arme können natürlich auch direkt miteinander verbunden sein und insgesamt einem schwenkbaren Rahmen bilden, der als einstückiges Element verschwenkbar ist.
[0012] Um die Arme mit den Balgzylindern in einer stabilen Lage in ihrer Arbeitsstellung zu fixieren, wird vorgeschlagen, dass am Maschinengestell (MS) wenigstens eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen ist um den Rahmen in dieser Position zu fixieren.
[0013] Zum kurzzeitigen Entlasten der oberen Zangenplatte wird vorgeschlagen, dass die Balgzylinder (B1, B2) über ein Steuerventil (25) mit einer Druckluftquelle verbunden ist, welche über eine Steuereinheit (ST) zur Erzeugung eines Unterdruckes umsteuerbar ist.
[0014] Die vorgeschlagenen Verwendung von Balgzylindern für die Belastung der oberen Zangenplatte ist besonders vorteilhaft dann einzusetzen, wenn, wie weiter vorgeschlagen wird, die obere Zangenplatte mit Führungselementen versehen ist, welche zur unmittelbaren Steuerung ihrer Bewegung auf Kurvenscheiben geführt werden, welche drehfest auf der Drehachse des Kämmzylinders befestigt sind und die Position der unteren Zangenplatte während eines Kammspieles - in Richtung des Abreissmittels (8) gesehen - konstant bleibt.
[0015] Durch die dabei in horizontaler Richtung fix im Maschinengestell gelagerte untere Zangenplatte, können auch die Balgzylinder in ihrer horizontalen Arbeitsposition verbleiben und müssen nicht zusätzlich während des Kammspieles horizontal bewegt werden. Ausserdem wird mit dieser Kombination ermöglicht, dass die Aufbringung der benötigten Klemmkraft im Zangenaggregat und die Einleitung der Bewegung der oberen Zangenplatte voneinander getrennt erfolgen kann. Dadurch können beide Vorgänge (Druck, Bewegung) getrennt voneinander eingestellt und abgestimmt werden. Diese ermöglicht eine universelle und exaktere Einstellmöglichkeit. Dadurch können auch vorhandene Toleranzen in den Bauteilen besser ausgeglichen werden und eine optimale Einstellung des Zangenaggregates vorgenommen werden.
[0016] Mit dieser Ausführung wird die Steuerung der Bewegung der oberen Zangenplatte direkt von der Drehbewegung des Kämmzylinders abgenommen, während die untere Zangenplatte im Maschinengestell ortsfest in Bezug auf das Abreissmittel verbleibt. Mit der vorgeschlagenen Definition des Schutzbereiches ist auch eine Ausführung mit eingeschlossen, wobei die untere Zangenplatte während des Abreissvorganges eine geringfügige vertikale Bewegung ihrer Zangenlippe ausführen kann, um den Faserbart an eine nachfolgende Abreissvorrichtung besser zu übergeben. Je nach Ausführung der Abreissvorrichtung, kann die untere Zangenplatte während dem Kammspiel auch völlig unbeweglich in seiner Position verharren.
[0017] Da im Wesentlichen nur die obere Zangenplatte angetrieben wird, sind wenig bewegte Teile am Kämmvorgang beteiligt, wodurch eine Erhöhung der Kämmspielzahlen ermöglicht wird, ohne dass es zu mechanischen Überlastungen der Antriebselemente führt.
[0018] Es wird weiter vorgeschlagen, die Führungselemente als drehbar gelagerte Rollen auszuführen. Dadurch erhält man eine reibungsarme Führung. Zur Dämpfung bei Hochfahren und auch zur Lärmminderung können diese Rollen mit einer gummiartigen Schicht ummantelt sein.
[0019] Vorzugsweise wird weiter vorgeschlagen, dass die obere Zangenplatte mit seitlichen Schwenkarmen versehen ist über welche sie um eine Drehachse schwenkbar im Maschinengestell oder an einem Zangenrahmen der unteren Zangenplatte gelagert ist, wobei die Rollen an den Schwenkarmen im Abstand zu der Drehachse angeordnet sind.
[0020] Des Weiteren wird eine Ausführung vorgeschlagen, wobei die untere Zangenplatte derart im Maschinengestell befestigt ist, dass sie eine im Wesentlichen konstant bleibende Position während eines Kammspieles einnimmt und das Abreissmittel aus einer Abreisswalze gebildet ist, welche zur Bildung einer Klemmlinie in Richtung eines, auf dem Umfang des Kämmzylinders befestigten Abreisssegmentes verschiebbar gelagert ist.
[0021] Dadurch erhält man eine kompakte Bauweise mit wenig bewegten Teilen, wobei der Kämmzylinder direkt am Abreissvorgang im Zusammenwirken mit der Abreisswalze beteiligt ist.
[0022] Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele noch näher beschrieben und aufgezeigt. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäss ausgebildeten Kämmvorrichtung
<tb>Fig. 1a<sep>eine vergrösserte Teilansicht nach Fig. 1
<tb>Fig. 2<sep>ein Ausführungsbeispiel nach Fig. 1mit geöffneter Zange
<tb>Fig. 3<sep>eine Draufsicht X nach Fig. 2
<tb>Fig. 4<sep>ein weiteres Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
[0023] In Fig. 1 wird die schematische Ansicht eines Kämmkopfes einer Kämmmaschine gezeigt. In der Regel sind eine Vielzahl (z.B. acht) derartige Kämmköpfe nebeneinander angeordnet und über durchgehende Antriebselemente (Längswellen) miteinander antriebsmässig verbunden. Es ist jedoch auch möglich die Kämmköpfe jeweils mit Einzelantrieben auszustatten.
[0024] Oberhalb eines mit einer angetriebenen Achse (7) verbundenen Kämmzylinders (16) ist ein Zangenaggregat 1 (kurz: Zange 1 genannt) vorgesehen, das mit einer unteren Zangenplatte 2 und einer oberen Zangenplatte 3 versehen ist. Die obere Zangenplatte 3 ist mit seitlichen Armen 4a, 4b verbunden (siehe auch Fig. 3), welche um eine Schwenkachse 6 auf der unteren Zangenplatte schwenkbar gelagert sind. Da im vorliegenden Beispiel die untere Zangenplatte 2 eine stationäre Lage einnimmt (d.h. unbeweglich ist während eines Kammspieles), könnte die Schwenkachse 6 auch direkt im Maschinengestell MS angebracht sein. An den Armen 4a, 4b ist jeweils ein Bügel 10 befestigt (schematisch sind zwei Verschraubungen angedeutet), der an seinem freien Ende eine Achse 11 aufweist, auf welcher drehbar jeweils eine Rolle 12 gelagert ist.
Die Rollen 12 können zur Dämpfung mit einer elastischen Schicht (z. B. Gummi) auf ihrer Umfangsfläche versehen sein und liegen je nach Winkelstellung des Kämmzylinders 16 auf einer Umfangsfläche U einer Kurvenscheibe 14 auf (Fig. 2), welche drehfest auf der Achse 7 des Kämmzylinders befestigt ist. Die Kurvenscheibe 14 ist in Bezug auf die Achse 7 mit masslich unterschiedlichen Radien R1, R2 versehen.
[0025] Auf einem Teilbereich des Umfanges des Kämmzylinders 16 ist ein Abreisssegment 20 befestigt, welches zum Abreissen des ausgekämmten Faserbartes FB (Fig. 2) mit einer verschiebbaren Abreisswalze 8 eine Klemmlinie KL bildet.
[0026] Innerhalb der Zange 1 ist eine Speisewalze 5 drehbar gelagert, welche intermittierend während eines Kammspieles Fasermaterial F (Bänder, Vlies, Watte) von einer nicht gezeigten Quelle in Richtung der Klemmstelle K der Zange 1 zuführt. Die Zuführung wird dabei in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Achse 7 des Kämmzylinders 16 durch ein nicht gezeigtes Getriebe durchgeführt.
[0027] Im Anschluss an die Abreisswalze 8 ist schematisch eine Faservliesbildende Vorrichtung 22 gezeigt, mittels welcher die von der Abreisswalze 8 abgegebenen Faserpakete zu einem Faservlies zusammengeführt, bzw. verlötet werden. Die Faservliesbildende Vorrichtung 22 ist hierbei mit einer umlaufenden Siebtrommel 23 versehen, welcher ein Abnehmerwalzenpaar nachgeordnet ist. Eine derartige Vorrichtung kann z. B. der gezeigten Ausführung der veröffentlichten WO 2006/012 759 A1 entsprechen.
[0028] Wie in Fig. 1 zu entnehmen, befindet sich die Zange 1 in geschlossenem Zustand, bei welchem ein Faserbart FB aus der geschlossenen Zange 1 herausragt und von dem Kämmsegment 19 des Kämmzylinders 16 ausgekämmt wird. Die Klemmkraft der Zange zum Klemmen des Fasermaterials wird durch Balgzylinder B1, B2 erzeugt, welche sich auf einem Ende über eine Stirnfläche 30 auf einer Querstrebe 28, die mit den Schwenkarmen 4a, 4b der oberen Zangenplatte 3 verbunden ist, abstützen. Dies ist auch in der vergrösserten Teilansicht der Fig. 1aund der Draufsicht X in der Fig. 3 ersichtlich. Die Balgzylinder sind dabei im Bereich der Stirnfläche 30 mit einer Verlängerung 31 versehen, welche zur seitlichen Fixierung des jeweiligen Balgzylinders B1, B2 in eine Öffnung 33 der Querstrebe 28 ragt.
Die Verlängerung 31 und die Öffnung 33 kann in der Form, bzw. in den Abmessungen derart ausgebildet sein, dass eine lösbare Klemmverbindung (Klemmkraftverbindung) zwischen der Verlängerung 31 und der Querstrebe 28 entsteht. Dadurch ist es möglich dass bei einem Anlegen eines Unterdruckes an die Balgzylinder B1, B2 und dem dadurch resultierenden Zusammenziehen der Balgzylinder auch die Querstrebe 28 und somit auch die obere Zangenplatte 3 von der unteren Zangenplatte 2 abgehoben wird. Die Balgzylinder B1, B2 sind an ihren anderen Enden über eine Aufnahme 35 auf einer Strebe 36 über Schrauben S befestigt. Die Strebe 36 ist fest mit den Schwenkarmen 37, 38 verbunden, welche um die Schwenkachse 40 im Maschinengestell MS schwenkbar gelagert sind.
[0029] In der in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigte Stellungen befinden sich die Schwenkarme 37, 38 in einer verriegelten Position, in welcher sie durch eine Verriegelungsvorrichtung 50 fixiert werden. Die Verrieglung in dieser Position muss natürlich derart ausgebildet sein, dass sie sich während dem Betrieb nicht selbsttätig lösen kann. Die vorgeschlagene Lösung ist nur beispielhaft gezeigt. Dabei ist pro Verrieglungsvorrichtung (jeweils eine pro Schwenkhebel) ein am Maschinengestell MS befestigter Bolzen 51 vorgesehen, auf welchem in der gezeigten Stellung ein Riegel 54 unter der Einwirkung einer Druckkraft aufliegt.
Der Riegel 54 weist eine schräg abfallende Fläche 52 auf, auf welcher der Bolzen 51 entlang gleitet, wenn die Schwenkhebel von einer hoch geschwenkten Stellung (siehe strichpunktiert gezeigte Stellung in Fig. 2) in die gezeigte Verriegelungsstellung überführt werden. Die Riegel sind jeweils mit einer Feder 55 verbunden, welche in einer Hülse 57 geführt werden. Die Hülse ist jeweils mit einer Lasche 58 verbunden, welche an dem Schwenkarm 37, bzw. 38 befestigt ist. Um die Belastungsvorrichtung und die Führungselemente für die obere Zangenplatte bei der Überführung in die Verriegelungsstellung nicht übermässig zu belasten, ist ein Endanschlag 60 vorgesehen, durch welchen die Schwenkbewegung in Richtung des Kämmzylinders 16 beschränkt wird.
D.h. beim Einschwenken der Schwenkhebel 37, 38 in die gezeigte Verriegelungsstellung stossen die Schwenkhebel 37, 38 auf dem jeweiligen Anschlag 60 an. Sobald jedoch die Balgzylinder B1, B2 mit Druckluft versorgt werden, werden die Hebel 37, 38 bis zu einem Abstand a abgehoben, wobei das weitere Abheben durch die Verriegelungsvorrichtung 50 unterbunden wird. Über jeweils einen Anschluss 42 sind die Balgzylinder B1, B2 mit einer Leitung 44 verbunden, die an einem Ventil 27 befestigt ist. Zur gleichmässigen Belastung mit Druckluft werden die einzelnen Leitungen der jeweiligen Balgzylinder B1, B2 zu einer gemeinsamen Leitung zusammengefasst, die mit dem Ventil 27 verbunden ist. Aus Übersichtlichkeitsgründen wird im vorliegenden Beispiel jedoch nur eine Leitung 44 gezeigt.
Die Schaltung des Ventils 27 erfolgt über einen Elektromagnet 21, der über die Leitung 46 von einer Steuereinheit ST angesteuert wird. Eine Druckluftquelle 26 ist über die Leitung 48 mit dem Ventil in Verbindung.
[0030] Wie schematisch angedeutet erfolgt der Antrieb der Welle 7 des Kämmzylinders 16 über ein Getriebe G, das über die Leitung 47 von der Steuereinheit ST gesteuert wird. In der in Fig.1 gezeigten Stellung liegt die Rolle 12 nicht auf dem Umfang U der Kurvenscheibe 14 mit dem Radius R2 auf, so dass die von den unter einem Überdruck stehenden Balgzylindern B1, B2 erzeugte Druckkraft an der Klemmstelle K der Zange voll wirksam ist. Bei weiterer Drehung der Welle 7, bzw. der Kurvenscheibe 14 gelangt der Bereich der Kurvenscheibe 14 mit dem grösseren Radius R2 in den Bereich der Rolle 12, wie in Fig. 2gezeigt ist. Dadurch wird die Rolle 12 in Bezug auf die stationär angeordnete untere Zangenplatte 2 angehoben und schwenkt dadurch die Schwenkarme 4a, 4b um die Achse 6, wodurch sich die Zange 1 öffnet.
Zwischenzeitlich wurde die Abreisswalze 8 in Richtung der Achse 7 verschoben und bildet mit dem Abreisssegment 20 eine Klemmlinie zur Erfassung des Endes des bereits ausgekämmten Faserbartes FB. Die Abreisswalze 8 wird mit einer nicht gezeigten Belastungseinrichtung in dieser Stellung gegen das Abreisssegment 20 gedrückt. Der Abreisvorgang wird nun gestartet, wobei die über die Klemmlinie abgerissenen Faserpakete an eine Siebtrommel abgegeben werden, auf welcher die Bildung eines Faservlieses erfolgt, das über die Abnehmerwalzen für die weitere Verarbeitung abgeführt wird. Beim Abreissvorgang ist ein schematisch gezeigter Fixkamm FK im Eingriff im Faserbart FB, durch welchen das abgezogene Fasergut hindurch gezogen wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf die Darstellung des Fixkammes FK in den Fig. 1und den Fig. 3bis Fig. 4 verzichtet.
Durch die Verschwenkung der oberen Zangenplatte 3, wird die Rolle 12 von der strichpunktiert gezeigten Stellung in die mit durchgezogenen Linien gezeigte Stellung verschoben. Gleichzeitig verändert sich auch die Lage der Abstützfläche der Querstrebe 28 zur Lage der Abstützfläche der Strebe 36 in Bezug auf die Abstützung der Balgzylinder. Dabei verschiebt sich die Vertikale der Abstützfläche der Querstrebe 28 zur Vertikalen der Strebe 36 um den Winkel a, wie in Fig. 2 angedeutet ist. Diese Winkelverschiebung wird jedoch ohne Probleme durch die Verwendung der Balgzylinder kompensiert, ohne dass es zu funktionellen Problemen führt. Durch die Elastizität der Balgzylinder kann eine derartig seitliche Verschiebung ohne Funktionsverlust zugelassen werden.
Daher ist der Einsatz derartiger Balgzylinder für diesen Einsatzfall besonders geeignet und weist auch die bereits beschriebenen weiteren Vorteile hinsichtlich Lärmminderung und Schwingungsdämpfung auf. Bei weiterer Drehung der Achse 7 und somit der Kurvenscheibe 14, gelangt die Rolle wieder in den Bereich des kleineren Radius R2, wobei sie wieder die bereits beschriebene Stellung in Fig. 1 einnimmt. Gleichzeitig wird auch die Abreisswalze 8 abgehoben und der Kämmzyklus beginnt wieder von neuem. Wie bereits beschrieben können zu Reinigungszwecken oder zur Beseitigung von Störungen die Schwenkarme 37, 38 nach Lösen der Verriegelungsvorrichtung 50 in eine nach oben ausgeschwenkte Stellung überführt werden, wie dies in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet wurde.
Dabei werden die Verlängerungen 31 der Balgzylinder B1, B2 aus den Öffnungen 33 der Querstrebe herausgezogen und die Balgzylinder B1, B2 mit den Schwenkarmen in die obere Ausserbetriebsstellung verschwenkt. Bevor jedoch das Beschriebene Ausschwenken vorgenommen wird, ist sicherzustellen, dass die Balgzylinder nicht mehr mit Druckluft belastet sind. Um die Schwenkarme in dieser Stellung zu fixieren kann auch eine nicht gezeigte Verriegelungsvorrichtung vorgesehen sein. Nach dem Ausschwenken der Schwenkarme 37, 38 kann auch das obere Zangenmesser 3 über die Schwenkarme 4a, 4b problemlos noch oben um die Schwenkachse 6 verschwenkt werden. Das Zurückschwenken in die Arbeitsstellung erfolgt in der entsprechend umgekehrten Reihenfolge.
[0031] In Fig. 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei die meisten Elementen auch mit den Elementen übereinstimmten, welche in dem Beispiel der Fig. 1 gezeigt worden sind. Deshalb werden auch für dieses Beispiel die gleichen Bezugszeichen verwendet. Einziger Unterschied zu den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen ist die unterschiedliche Anbringung der oberen Zangenplatte 3. Diese wird in diesem Beispiel in vertikaler Richtung in Seitenführungen 70 geführt, die am Maschinengestell befestigt sind und welche in Bezug zur unteren Zangenplatte 2 eine vertikale Verschiebung der oberen Zangenplatte 3 zulassen. Diese Ausführung wird dadurch ermöglicht, indem die untere Zangenplatte 2 in ihrer eingebauten Position während eines Kammspieles nicht bewegt wird.
Die Bügel 10, welche die Rollen 12 tragen, liegen, wie schematisch angedeutet, hierbei in der Vertikalen, in der sich die obere Zangenplatte 3 bewegt, bzw. in Richtung der Druckbelastung der Balgzylinder B1, B2. Auch diese Ausführung beinhaltet die Vorteile, welche im Zusammenhang mit dem Beispiel nach Fig. 1beschrieben wurden.
[0032] Es sind im Rahmen der Erfindung noch eine Vielzahl von Ausführungsvarianten möglich.
The invention relates to a combing device for combing a fiber material which is fed to a, stored in a machine frame nipper unit having a lower and upper nipper plate, wherein the upper nipper plate with respect to the lower nipper plate, movable to form a nip is mounted and is applied to generate a clamping force of a loading device and with a feed means for intermittently feeding the fiber material to the nip of the nipper unit, which is assigned below a rotatably mounted in the machine frame Kämmzylinder which is provided on its circumference with at least one Kämmsegment and with a the tongs unit associated tear-off.
In today's combers a reciprocating nipper unit is used, which is above a rotating combing cylinder (also called "round comb") and which passes the combed end of a tuft on a subsequent Abreisswalzenpaar. The nipper unit consists of a back and forth swinging lower pliers plate on which pivot arms an upper pliers plate is pivotally mounted. The pivoting movement of the upper pliers plate results from the swinging movement of the lower pliers plate, with closed pliers, the clamping force in the region of the pliers lips of upper and lower pliers plate is produced by spring-loaded arms, which are hinged on one side to pivot arms of the upper pliers plate and on the other hand on an eccentric shaft, which is stored in the machine frame.
For the transfer of the upper tong plate in an inoperative position, the use of a special tool is necessary to pivot the tong plate against the permanently acting spring force. Such an embodiment is e.g. in published DE-4 216 485 A1.
With today's combers one achieves Kammspielzahlen up to 500 KS / min based on the optimizations now performed.
Due to this high Kammspielzahlen very high loads on the moving parts, as well as for the load devices for generating the clamp clamping force.
This also causes very high vibrations of the load device and the noise increases. The existing solutions are also limited in terms of the adjustability of the pressure load.
The invention is therefore based on the object to propose a loading device for the upper tong plate, which avoids the aforementioned disadvantages and wherein the vibrations and the noise in the range of the nipper unit can be kept constant even at higher Kammspielzahlen or even reduced.
This object is achieved by proposing that the loading means consists of a compressed air source with compressed air acted upon bellows cylinder, which in each case with its one end directly or indirectly on the machine frame and with its other end connected to the upper tong plate elements support.
By using bellows cylinders for the load of the upper tong plate, as already described, the noise level and the vibrations can be reduced, at the same time only a small footprint for these bellows cylinder is necessary. In addition, such bellows cylinder can compensate for certain angular deviations from their loading direction, making them ideal for this purpose, as will be described in more detail in subsequent embodiments. The use of bellows cylinders in this application allows a stepless adjustment of the clamping force, as well as a central monitoring of the loading means. Likewise, no special tools are necessary to pivot the upper tong plate into an inoperative position.
In order to obtain a uniform over the width of the nipper unit clamping force is proposed that in each case a bellows cylinder is supported on the pivot arms of the upper pliers plate.
For lateral stabilization and fixation of the bellows cylinder is proposed that in each case a support surface is provided in the region of the support of the bellows cylinder on the upper tong plate having an opening into which a, the end face of the respective bellows cylinder protruding extension projects if this resting on the support surface.
Advantageously, the extension of the respective bellows cylinder and the opening in the support surface may be dimensioned such that together they exert a clamping action on each other. This makes it possible that the upper clamp knife is lifted by the pivot arms for certain applications when moving the bellows cylinder by a certain amount.
In order to obtain a free access to the nipper unit, or to allow easy pivoting of the upper tong plate in an out of service position, it is proposed that the bellows cylinder are fixed to in the machine frame (MS) pivotally mounted arms. That after swinging the bellows cylinder over the arms, the upper pliers plate can also be swung out. Of course, the claimed arms can also be directly connected to each other and form a total of a pivotable frame which is pivotable as an integral element.
In order to fix the arms with the bellows cylinders in a stable position in their working position, it is proposed that at least one locking device is provided on the machine frame (MS) to fix the frame in this position.
For short-term relief of the upper pliers plate is proposed that the bellows cylinder (B1, B2) via a control valve (25) is connected to a compressed air source, which is reversible via a control unit (ST) for generating a negative pressure.
The proposed use of Balgzylindern for the load of the upper tong plate is particularly advantageous to use when, as further proposed, the upper tong plate is provided with guide elements, which are guided for direct control of their movement on cams, which rotatably on the Are fixed axis of rotation of the combing cylinder and the position of the lower tong plate during a comb play - seen in the direction of the tear-off (8) - remains constant.
By doing in the horizontal direction fixed in the machine frame mounted lower tong plate, the bellows cylinder can remain in their horizontal working position and do not have to be moved horizontally during comb play in addition. In addition, this combination enables the application of the required clamping force in the nipper unit and the initiation of the movement of the upper nipper plate to be separated from each other. As a result, both processes (pressure, movement) can be adjusted and adjusted separately. This allows a more universal and exact adjustment. As a result, existing tolerances in the components can be better compensated and an optimal adjustment of the nipper unit can be made.
With this embodiment, the control of the movement of the upper tong plate is removed directly from the rotational movement of the combing cylinder, while the lower tong plate in the machine frame remains stationary with respect to the tear-off. With the proposed definition of the protection area, an embodiment is also included, wherein the lower tong plate may perform a slight vertical movement of its tong lip during the tearing operation to better transfer the tuft to a subsequent tearing device. Depending on the design of the tear-off device, the lower tong plate can remain completely immobile in position during comb play.
Since essentially only the upper tong plate is driven, few moving parts are involved in the combing process, whereby an increase in Kämmspielzahlen is made possible without causing mechanical overloading of the drive elements.
It is further proposed to perform the guide elements as a rotatably mounted rollers. This gives a low-friction leadership. For damping during start-up and also for noise reduction, these rollers can be covered with a rubber-like layer.
Preferably, it is further proposed that the upper tong plate is provided with lateral pivot arms via which it is pivotally mounted about an axis of rotation in the machine frame or on a tong frame of the lower tong plate, wherein the rollers are arranged on the pivot arms at a distance from the axis of rotation.
Furthermore, an embodiment is proposed, wherein the lower tong plate is mounted in the machine frame such that it occupies a substantially constant position during a comb play and the tear-off means is formed of a tear-off, which to form a nip in the direction of mounted on the circumference of the combing cylinder Abreisssegmentes is slidably mounted.
This results in a compact design with little moving parts, wherein the combing cylinder is directly involved in the tearing operation in cooperation with the tear-off roller.
Further advantages of the invention will be described in more detail with reference to subsequent embodiments and shown. Show it:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a schematic side view of a combing device designed according to the invention
<Tb> FIG. 1a <sep> is an enlarged partial view of FIG. 1
<Tb> FIG. 2 <sep> an embodiment of FIG. 1 with open pliers
<Tb> FIG. 3 <sep> is a top view X of FIG. 2
<Tb> FIG. 4 <sep> another embodiment of FIG. 1
In Fig. 1, the schematic view of a combing head of a combing machine is shown. Typically, a plurality (e.g., eight) of such combing heads are juxtaposed and drivingly connected to one another by means of continuous drive elements (longitudinal shafts). However, it is also possible to equip each of the combing heads with individual drives.
Above one with a driven axis (7) connected combing cylinder (16) is a nipper unit 1 (in short: pliers 1 called) is provided which is provided with a lower pliers plate 2 and an upper pliers plate 3. The upper tong plate 3 is connected to lateral arms 4a, 4b (see also Fig. 3), which are pivotally mounted about a pivot axis 6 on the lower tong plate. In the present example, since the lower tong plate 2 assumes a stationary position (i.e., is immobile during a comb play), the pivot axis 6 could also be mounted directly in the machine frame MS. On the arms 4 a, 4 b is in each case a bracket 10 is fixed (schematically two screw connections are indicated), which has at its free end an axis 11 on which a respective roller 12 is rotatably mounted.
The rollers 12 may be provided on their peripheral surface for damping with an elastic layer (eg rubber) and are depending on the angular position of the combing cylinder 16 on a peripheral surface U of a cam 14 (FIG. 2), which rotatably on the axis 7th attached to the combing cylinder. The cam plate 14 is provided with respect to the axis 7 with radically different radii R1, R2.
On a portion of the circumference of the combing cylinder 16, a tear-off segment 20 is attached, which forms a nip KL for tearing off the combed fiber tuft FB (FIG. 2) with a displaceable tear-off roller 8.
Within the pliers 1, a feed roller 5 is rotatably mounted, which intermittently during a comb play fiber material F (tapes, fleece, cotton wool) from a source not shown in the direction of the nip K of the pliers 1 supplies. The supply is carried out in dependence on the angular position of the axis 7 of the combing cylinder 16 by a gear, not shown.
Following the tear-off roller 8, a fiber fleece-forming device 22 is shown schematically, by means of which the fiber packages delivered by the tear-off roller 8 are brought together to form a fiber fleece, or soldered. The fiber fleece-forming device 22 is hereby provided with a rotating screen drum 23, which is arranged downstream of a doffer roller pair. Such a device may, for. B. the illustrated embodiment of published WO 2006/012 759 A1 correspond.
As can be seen in Fig. 1, the pliers 1 is in the closed state, in which a tuft FB protrudes from the closed pliers 1 and is combed out of the combing segment 19 of the combing cylinder 16. The clamping force of the clamp for clamping the fiber material is generated by bellows cylinder B1, B2, which at one end via an end face 30 on a transverse strut 28, which is connected to the pivot arms 4a, 4b of the upper tong plate 3, supported. This can also be seen in the enlarged partial view of FIG. 1 a and the top view X in FIG. 3. The bellows cylinders are provided in the region of the end face 30 with an extension 31, which protrudes for lateral fixation of the respective bellows cylinder B1, B2 in an opening 33 of the transverse strut 28.
The extension 31 and the opening 33 may be formed in the form or in the dimensions such that a releasable clamping connection (clamping force connection) between the extension 31 and the transverse strut 28 is formed. This makes it possible that when a negative pressure to the bellows cylinder B1, B2 and the resulting constriction of the bellows cylinder and the cross strut 28 and thus also the upper pliers plate 3 is lifted from the lower pliers plate 2. The bellows cylinder B1, B2 are attached at their other ends via a receptacle 35 on a strut 36 via screws S. The strut 36 is fixedly connected to the pivot arms 37, 38 which are pivotally mounted about the pivot axis 40 in the machine frame MS.
In the positions shown in Fig. 1 to Fig. 3 are the pivot arms 37, 38 in a locked position in which they are fixed by a locking device 50. Of course, the locking in this position must be designed in such a way that it can not be released automatically during operation. The proposed solution is shown by way of example only. In this case, per Verrieglungsvorrichtung (one per swivel lever) provided on the machine frame MS bolt 51 is provided on which rests in the position shown a latch 54 under the action of a compressive force.
The latch 54 has a sloping surface 52 on which the bolt 51 slides along when the pivot lever from a high tilted position (see dash-dotted line position in Fig. 2) are transferred to the locking position shown. The bars are each connected to a spring 55, which are guided in a sleeve 57. The sleeve is in each case connected to a lug 58, which is attached to the pivot arm 37, and 38, respectively. In order not to excessively load the loading device and the guide elements for the upper tong plate during the transfer to the locking position, an end stop 60 is provided, by means of which the pivoting movement in the direction of the combing cylinder 16 is restricted.
That when swinging the pivot lever 37, 38 in the locking position shown, the pivot lever 37, 38 on the respective stop 60 at. However, as soon as the bellows cylinders B1, B2 are supplied with compressed air, the levers 37, 38 are raised to a distance a, the further lifting being prevented by the locking device 50. In each case via a connection 42, the bellows cylinders B1, B2 are connected to a line 44 which is fastened to a valve 27. For uniform loading with compressed air, the individual lines of the respective bellows cylinder B1, B2 are combined to form a common line, which is connected to the valve 27. For reasons of clarity, however, only one line 44 is shown in the present example.
The circuit of the valve 27 via an electromagnet 21, which is controlled via the line 46 by a control unit ST. A compressed air source 26 is connected via line 48 to the valve in connection.
As indicated schematically, the drive of the shaft 7 of the combing cylinder 16 via a transmission G, which is controlled via the line 47 of the control unit ST. In the position shown in Figure 1, the roller 12 is not on the circumference U of the cam 14 with the radius R2, so that the compression force generated by the under pressure Balgzylindern B1, B2 at the nip K of the pliers is fully effective , Upon further rotation of the shaft 7, or the cam disc 14, the area of the cam disc 14 with the larger radius R2 reaches the area of the roller 12, as shown in FIG. Thereby, the roller 12 is raised with respect to the stationarily arranged lower tong plate 2 and thereby pivots the pivot arms 4a, 4b about the axis 6, whereby the forceps 1 opens.
In the meantime, the tear-off roller 8 has been displaced in the direction of the axis 7 and, together with the tear-off segment 20, forms a nip line for detecting the end of the already combed fiber tuft FB. The tear-off roller 8 is pressed against the tear-off segment 20 with a loading device, not shown, in this position. The departure process is now started, wherein the torn off on the nip fiber packets are delivered to a screen drum on which the formation of a non-woven fabric takes place, which is removed via the doffer rollers for further processing. During the tear-off operation, a schematically shown fixed comb FK is engaged in the tuft FB, through which the drawn-off fiber material is pulled through. For reasons of clarity, the illustration of the fixed comb FK in FIGS. 1 and 3 has been dispensed with.
By pivoting the upper tong plate 3, the roller 12 is moved from the position shown in phantom to the position shown in solid lines. At the same time, the position of the support surface of the crossbar 28 to the position of the support surface of the strut 36 with respect to the support of the bellows cylinder changes. In this case, the vertical of the support surface of the transverse strut 28 shifts to the vertical of the strut 36 by the angle a, as indicated in Fig. 2. However, this angular displacement is compensated without problems by the use of the bellows cylinder, without resulting in functional problems. Due to the elasticity of the bellows cylinder, such a lateral displacement can be permitted without loss of function.
Therefore, the use of such bellows cylinder for this application is particularly suitable and also has the already described further advantages in terms of noise reduction and vibration damping. Upon further rotation of the axis 7 and thus of the cam 14, the roller returns to the area of the smaller radius R2, again assuming the already described position in FIG. At the same time the tear-off roller 8 is lifted and the combing cycle begins again. As already described, for cleaning purposes or for the elimination of disturbances, the pivot arms 37, 38 can be transferred into an upwardly swung-out position after release of the locking device 50, as indicated in phantom in FIG.
The extensions 31 of the bellows cylinder B1, B2 are pulled out of the openings 33 of the cross strut and the bellows cylinder B1, B2 pivoted with the pivot arms in the upper position of inoperative position. However, before carrying out the described swiveling, make sure that the bellows cylinders are no longer loaded with compressed air. In order to fix the pivot arms in this position, a locking device, not shown, may be provided. After swiveling out the pivot arms 37, 38, the upper pliers blade 3 can also easily be pivoted about the pivot axis 6 via the pivot arms 4a, 4b. The pivoting back into the working position takes place in the corresponding reverse order.
In Fig. 4, a further embodiment is shown, wherein most of the elements also coincide with the elements which have been shown in the example of Fig. 1. Therefore, the same reference numerals are used for this example. The only difference to the embodiments previously shown is the different attachment of the upper tong plate 3. This is performed in this example in the vertical direction in side guides 70 which are fixed to the machine frame and which allow relative to the lower tong plate 2, a vertical displacement of the upper tong plate 3 , This embodiment is made possible by the lower tong plate 2 is not moved in its installed position during a comb play.
The bracket 10, which carry the rollers 12 are, as indicated schematically, here in the vertical, in which moves the upper tong plate 3, or in the direction of the pressure load of the bellows cylinder B1, B2. This embodiment also includes the advantages described in connection with the example of FIG. 1.
There are in the context of the invention still a variety of design variants possible.