CN101041913B - 精梳机钳板轴上的质量补偿 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精梳机，其具有至少一个在所有情况中带有钳板组件(2)的精梳头(1)，所述钳板组件(2)枢转安装在至少一个轴(13)上用于执行往复运动，并具有可选转安装的钳板轴(22)，其平行于轴线运行并且在其上固定安装至少一个旋转的枢转臂(18)，其通过相应的装置(17)被驱动-连接到钳板组件(2)，用于补偿钳板组件的飞轮重量的补偿重物被设置在枢转臂(18)和钳板轴(22)的区域中。为了减小补偿重物惯性的惯性力矩，结果是可能实现更高数目的梳理循环，而不会超出临界力矩极限，计划补偿重物(20，30)以这样的方式设计或固定，以至各个补偿重物的重心(P1，P2)离开钳板轴(22)旋转轴线(D)的距离(e1，e2)在35mm-60mm之间的范围中。

Description

精梳机钳板轴上的质量补偿

技术领域

本发明涉及一种精梳机，其具有至少一个在所有情况中带有钳板组件的精梳头，所述钳板组件枢转安装在至少一个轴上用于执行往复运动，并具有可旋转安装的钳板轴，其平行于轴线延伸并且在其上对于旋转而言固定安装至少一个枢转臂，该枢转臂通过相应的装置被驱动-连接到钳板组件，用于补偿钳板组件的飞轮重量的补偿重物被设置在枢转臂和钳板轴的区域中。

背景技术

精梳机钳板组件的功能和示意性安装例如可以从文献“DieKurzstapelspinnerei；Band 3：Kammeri，Strecken，Flyer of“The TextileInstitute-ISBN 3-908.059-01-1”[“Short staple spinning；volume3：Combing，drafting，flyer of the Textile Institute-ISBN 3-908.059-01-1”]的22至26页获得。

钳板组件执行在分离罗拉方向中的往复运动并通过钳板轴被驱动。在这种情况中，钳板组件被连接到一个枢转臂，其对于旋转而言固定安装到钳板轴上。在目前的精梳机中，通常，八个这样的钳板组件彼此靠近地设置，并且在所有情况中通过一个或两个安装在钳板轴上的枢转臂驱动。钳板组件互相同步运行。从CH-PS 471 910可以获得一种设计，其中提供质量补偿用于补偿振荡钳板质量并用于影响钳板的关闭运动。通过这个质量补偿或使用的配重，具体地，在地面作用力增加时可能出现的振动或振荡能够被避免。在示出的实施例中，用于质量补偿的配重以离开旋转中心l相对长的距离设置，该旋转中心平行于从动钳板轴并离开其一定距离。因此，质量补偿具有较高的质量惯性矩，其必须由驱动力矩克服。质量补偿的驱动通过臂18进行，所述臂18借助于曲柄被驱动-连接到钳板轴7。在CH 471 910申请的时候，梳理循环的次数仍然相对较低并且在最大240CC/分的范围中(例如，在里特公司的精梳机E7/4中)。在这个结构形式中，因此，待施加的力矩仍然不在临界振荡的范围中，并且由于补偿质量的设置和安装在这个文章中仍然没有扮演主要角色。

最高以450CC/分运行的现今的精梳机进入了所需驱动力矩的临界范围，其中可能发生振动，所述临界范围在驱动系统或钳板轴的特征频率范围中。这导致非常高的力矩峰值，所述峰值最终必须由驱动元件和支承点吸收。此外，在这种情况中，在机器位置区域中的地面作用力升高。

为了降低这些振动，公开文本CN-590614(优先权为2003年8月28日的CH 1473/03)建议在钳板组件和驱动源之间的区域中设置用于衰减振动的装置。此外，该公开文本在钳板组件的枢转臂的区域中显示了与振动-衰减装置部分结合的补偿重物。即使在此处示出的形式中，就高次数的梳理循环而言，补偿重物的重心离开钳板轴的旋转轴相对较长的距离，因此具有必须由驱动系统克服的较高的质量惯性矩。

虽然振动通过建议的用于振动衰减的装置能够被降低或衰减，然而这个解决方案需要用于获得这个效果的额外的装置。这些装置同样经受磨损并必须额外维护和以具体的时间间隔维护或更换。

因此，本发明的目的在于提出一种用于钳板组件驱动的装置，其一方面补偿了作用在钳板组件驱动轴上的飞轮质量，并且另一方面避免了已知方案的缺陷。此外，高次数的梳理循环操作变得可能，而临界力矩范围不被超过。这意味着这样的范围：系统处于特征频率的区域中，可能以该特征频率发生高振荡。

发明内容

这个目的这样获得，提出：补偿重物形成或固定在钳板轴的区域中，以至相应的补偿重物的重心离开钳板轴旋转轴的距离在35毫米-60毫米的范围中。通过将补偿重物以离开钳板轴的轴线非常短的距离安装，补偿重物引起较低的由驱动力矩克服的质量惯性矩。虽然由于在钳板轴旋转轴线方向中的位移，补偿重物的整体质量不得不增加(这在下面的示例性实施方式中解释)，然而质量惯性矩减小了，因为离开补偿重物重心的距离的因素对计算质量惯性矩的具有平方的影响。所需的驱动力矩因此也减小了，因此离开临界力矩的距离也增加了。就是说，最终，根据本发明的方式设计的结构形式，可以采用更高次数的梳理循环，直到到达临界力矩曲线。在本文中，“临界力矩曲线”意味着在其上出现振动，所述振动在系统或钳板轴的特征振荡的区域中。

此外，提议为每个钳板组件分配一个补偿重物，当在钳板轴的旋转轴方向中观察时，其长度约为补偿重物宽度的1.5-5倍。因此有可能将补偿重物尽可能地靠近钳板轴的旋转轴安装。

有利地，进一步提议：补偿重物在其纵向方向中观察时，至少部分-区域位于钳板轴的表面上并通过夹紧装置连接到钳板轴。

通过这个设计，钳板轴的扭转刚性，至少在补偿重物的区域中，可以被相当大地提高。

为了获得与钳板轴充分的夹紧连接，提议补偿重物在其所在的区域中在钳板轴圆周方面在45°-180°的范围中环绕钳板轴。

在这种情况中，为了提高扭转刚性，如果支承面被至少设置在补偿重物两端的区域中则是足够的。如果需要，支承面另外的部分也可以被设置在补偿重物末端区域中的支承面之间。

为了将补偿重物连接到钳板轴，提议在所有情况中在补偿重物的支承面的区域中设置夹紧装置。

这些夹紧装置可以优选位于钳板轴的与补偿重物相对的圆周区域上。

夹紧装置在这种情况中可以由半-壳形的元件组成，它们通过固定装置被连接到补偿重物上。

同样可使夹紧装置由螺栓组成，它们半圆形地环绕钳板轴并在两端连接到补偿重物。这产生了具有充分夹紧作用的低成本的设计。作为将补偿重物固定到钳板轴上的另一种可能，提议补偿重物通过螺纹连接被直接连接到钳板轴。

在这种情况中，可以为螺纹连接提供在补偿重物(20)中的孔和在钳板轴中的螺纹孔。然而，也可以想象这样的一种形式，其中轴不具有螺纹孔，而也具有螺钉穿过用以固定的通孔，并且补偿重物和钳板轴通过螺母被互相夹紧。

因为在所有情况中为每个精梳组件设置两个枢转臂，它们互相间隔一定的距离设置在钳板轴上，因此最好当在其纵向方向中观察时，补偿元件基本上被安装在两个枢转臂之间的区域中。

同样可以想象另外的一种形式，其中补偿元件至少在其一端被连接到相应枢转臂。

在这种情况中，可以提供与相应枢转臂可释放的连接或不可释放的连接。

为了使补偿重物或其重心移动更靠近钳板轴的旋转轴，提议将必须的补偿质量进一步均匀分布在其纵向范围内。这可以获得，补偿重物(30)的至少一端超过枢转臂(18)外侧边缘的距离(o)一定数量(n)。在这种情况中，因为对称，补偿重物超过枢转臂侧向伸出的量可以被选择以便在两侧上相等。

为了提高扭转刚性，特别是在引入对钳板轴扭矩的区域中，提议当在钳板轴的纵向方向中观察时，钳板轴在其长度的至少一部分区域上具有另外的元件，其提高了钳板轴在这个区域中的扭转刚性。在这种情况中，进一步提议，该另外的元件可以由两个半-壳-形的元件组成，它们通过固定装置互相连接，至少部分地在其纵向轴线方向中落在钳板轴上并环绕钳板轴。

附图说明

本发明的进一步优势将参考下面的示例性实施方式详细指出和描述。

图1显示了一个精梳机精梳头的示意性侧视图；

图2显示了根据图1中X方向的示意图，具有根据本发明要求保护的设计并且补偿重物安装在精梳头的钳板轴区域中；

图2a显示了根据图2中C-C的剖视图；

图3显示了根据图2的补偿重物固定的另一个实施方式；

图4显示了根据图2中A-A的剖视图；

图5显示了根据图3中B-B的剖视图；

图6显示了根据图3中Y方向的示意图；

图7显示了根据图3的另一个实施方式；

图8显示了力矩曲线图；

图9显示了根据图2的补偿重物固定的另一个实施方式；以及

图10显示了根据图9中D-D的剖视图。

具体实施方式

图1示意性显示了精梳头1的结构，其具有设置有下钳板3和绕旋转轴4枢转安装在下钳板上的上钳板5的钳板组件2。钳板5在这种情况中连接到两个枢转臂8，它们枢转安装在旋转轴4上。下钳板3被固定在钳板座架6中。在下钳板3的上方设置一个可旋转安装的喂入锡林7，其每隔一段时间在设置在下游的分离罗拉9的方向中输送或喂入由未示出棉卷供应的棉卷片W。

在示出的实施例中，钳板组件2处于前面位置，在该位置其打开并且执行分离和接头操作。在钳板座架6上，枢转臂15在两侧上可旋转安装在下钳板3的区域中，在所有情况中安装在轴14上，并且在它们的另一端处安装在圆梳11的轴13上。为了梳理操作，圆梳11设置有梳理片段12，其在圆梳圆周面的部分-区域上延伸。

钳板座架6通过两个臂10设置在后部区域中，所述两个臂10的每一个具有在其上可旋转安装枢转臂18的枢转轴17。枢转臂18在本实施例中由两个半部分18a和18b组成，它们通过示意性示出的连接装置S被互相安装到一起，其也可以在所有情况中具有两个钳板组件1(参见图1)。

在这种情况中，如示意性示出的，两个半部分18a和18b通过连接装置S在与枢转轴17相对的自由端处被互相安装到一起，它们环绕钳板轴22并与后者形成一个可旋转固定的夹紧连接。另外的形式也是可能的。

为了补偿钳板组件2的质量的振荡(避免不平衡并减小地面作用力ground forces)，示意性示出的具有重心P的平衡物24在枢转臂18的区域中被固定到枢转臂18上。通过平衡物24的适当设计，也可以通过未示出的连接装置固定到枢转臂的半部分18a或18b上。这种固定例如在引用的CN-590614的图7中示出。重心P以离开钳板轴的旋转轴D一定的距离e设置。

钳板轴22通过示意性示出的传动连接26由齿轮G驱动，所述齿轮G本身通过驱动连接27连接到电机M。如由在钳板轴处的双箭头所指示的，往复运动通过齿轮G传递到钳板轴22，并产生钳板组件2在圆梳11上方的往复枢转运动。这个驱动运动例如可以借助于滑块/曲柄机构进行，例如图2中示意性示出的，其存在于齿轮G中。

此处不具体描述圆梳的序列，因为这是充分公知的并且也可以从上面列出的参考文献获得。图2显示了根据图1的X方向的视图，与图1中已知的形式相比，示出了一个根据本发明设计并相应安装的补偿重物20。图2仅显示了在精梳头区域中的一部分精梳机，仅有钳板组件的钳板座架的两个臂10被部分地示出。如已经描述的，通常，8个这种类型的精梳头彼此靠近地设置。所有彼此靠近地运行的精梳头的钳板组件共同通过在图2中部分示出的钳板轴22驱动。

在这种情况中驱动通过驱动连接26进行，该驱动连接26通过齿轮G被驱动-连接到电机M。图2显示了在这种情况中使用的驱动元件的一种可能形式。因此，在其上固定滑块36的轮毂35在旋转方面被固定安装到钳板轴22的末端上。这个滑块可沿纵向方向滑动安装在插座37中，所述插座37通过轴40可旋转安装在齿轮Z2上。安装在轴承LG中的齿轮Z2的旋转轴44平行于并离开轴40一定距离延伸。驱动-连接到齿轮Z2的是一个齿轮Z1，其通过轴39由同样设置在轴39上的皮带轮R2驱动。轴39在这种情况中通过示意性示出的支承点LG安装。在旋转方面固定连接到轴39上的皮带轮R2的驱动由皮带轮R1进行，皮带轮R1通过皮带R被驱动-连接到皮带轮R2。皮带轮R1通过电机轴MW由电机M驱动。在这种情况中，电机M通过精梳机未示出的控制装置控制。由于通过电机M产生的齿轮Z2的旋转，轴40执行绕轴线44的圆周运动。因此，滑块36发生往复运动，该滑块36将这个运动传递到轮毂35并因此传递到钳板轴22。钳板组件的往复运动由此产生，在图1中由双箭头标出。钳板轴22通过多个支承点LA安装，为了清楚起见仅示意性示出了一个。

由于钳板组件需要加速，遭受非常高力矩的钳板轴22必须具有相应高的扭转刚性，因此确保彼此靠近安装的精梳头的同步序列。为了特别在通过轮毂35引入驱动力矩的区域中，提高轴22的扭转刚性，建议在这个区域中设置两个半-壳H1和H2，它们互相螺钉紧固或连接到轴22上。这两个半-壳H1和H2以类似套筒的方式在一定的长度上环绕轴22。在示出的实施例中，如在半-壳H1、H2的长度上看到那样，提供三个支承面，在安装状态中它们位于轴22的表面上。如可以从图2a的C-C横截面视图的虚线具体得出，位于支承面F1之间的表面部分具有下陷部分，导致在这些部分中不会由轴产生夹紧作用。由此获得的是通过螺纹连接S1产生的夹紧力在长度为F的支承面F1的区域中被完全传递到轴22。借助于这两个半-壳H1、H2，轴22的扭转刚性以简单的方式提高，而整个轴22不必具有更大的尺寸。

此外，图2显示了根据本发明设计的补偿重物20的安装，其安装在钳板轴22上的枢转臂18之间的净距离m的区域中。在本实施例中，补偿重物20在长度l上延伸并具有一个半圆形的支承面F2，由该支承面F2该补偿重物直接位于轴22上。在本实施例中，在补偿重物20的相对侧上，设置半圆形壳21，其类似地具有半圆形的支承面F3。补偿重物20在轴22上的固定通过螺纹连接23进行，该螺纹连接23一方面伸出设置在补偿重物中的通孔25和在相应半-壳21中的孔34。通过拧紧分配给螺钉23的螺母29，补偿重物20或半-壳21被夹紧在轴22上并且形成一个可选转固定的夹紧连接。

通过将补偿重物分布在较大的长度l上，补偿重物的宽度b或高度h可以被相应保持较小。因此可将补偿重物20的重心P1设置为离开钳板轴22的旋转轴D较短的间距e1。

质量惯性矩(J＝m*e²)通过离开重心P的距离e的减小而被相当的减小，因为离开重心P的距离e对该计算有平方的影响。虽然当重心在旋转轴D的方向中移动时所述补偿质量增加，在相对前后振动的钳板组件必须的质量补偿(平衡)方面，补偿重物的质量惯性矩减小。这个质量惯性矩又确定了必须的驱动力矩，从而随着相应高次数的梳理循环移动钳板组件。图8以图表示意性示出了在具体次数的梳理循环KS的情况中，通过补偿重物的适当设计和设置，当可以降低必须的驱动力矩MD时具有什么样的影响。在这种情况中，曲线KK显示了在许多梳理循环的情况中的临界力矩曲线，其中系统进入特征频率的范围，也就是说，一旦达到这个极限，高力矩峰值就出现，并因此出现更高的用于机械元件或它们安装的载荷，并因此出现更高的地面作用力。曲线KP例如显示了根据图1已知形式结构的力矩曲线，曲线KP与曲线KK在450次梳理循环处相交。就是说，在这个相交点以外，将发生已经描述的高载荷。曲线KN显示了一个力矩曲线，由于补偿重物的相应设计，其以比迄今为止已知形式结构更低水平的曲线KP延伸。结果是曲线KN与曲线KK仅在约550次梳理循环的范围中相交。就是说，在450和550之间的范围E可以通过根据本发明的补偿重物的设计而被利用，而不会发生力矩峰值。通过根据本发明的结构形式，其结果是可以采用更高数目的梳理循环，而不会使系统静态或动态地过载。这带来了机器生产率的提高，其以非常低的费用获得。

图3显示了关于补偿重物20的固定的另一种设计变化，使用螺栓32而不是图2中示出的半-壳。如可以从图5的B-B横截面视图中具体看出的，螺栓32半圆形弯曲并在其每一端上设置螺纹段33。半圆形部分处于钳板轴22的表面上，同时设计成螺纹段33的直端伸出穿过补偿重物20的通孔25。补偿重物20由螺母31通过支承面F2被夹紧压靠在钳板轴22的表面上。在这个实施方式中，补偿重物20的重心同样位于离开钳板轴22的旋转轴较短距离e2处，因此产生了上面已经描述了的优势，即所需驱动力矩的减小。另外，通过使用螺栓32，获得了相对简单并且低成本的设计。此外，螺栓的质量同样相对较低，并因此具有对力矩较小的影响。

在示出的实施例中，如图2中的实施例，螺钉头也安装在补偿重物20中的下陷部分19中。

图6显示了根据图3的X方向的视图，其中，具体地，两个枢转臂18的固定和补偿重物20的固定被在此示出。在这个情况中，同样示出了一种结构形式，其中补偿重物20在钳板轴22表面上的支承面F2在所有情况下仅在部分t、t’上延伸。在这些支承面F2之间，具有宽度为a的表面部分，它们关于钳板轴表面略微后缩并且不位于该钳板轴表面上。这确保了整个夹紧力通过分配给设置在适当位置上的表面F2的夹紧装置传递到钳板轴22的表面。

图7的进一步实施例基本与图3的实施方式一致。然而此处，补偿重物30在枢转臂18之一的侧部边缘的距离尺寸o之外伸出数量n。枢转臂18在这种情况中就结构而言配置为与后部区域中的略微不同，并且如示意性示出的，通过螺钉S2被拧紧到安装在钳板轴22上的补偿重物30。同样可以想象具有长度l的补偿重物30在两侧上伸出枢转臂18数量n。其它结构的配置也是可以想象的，其中例如补偿重物30和钳板臂18可以形成一个单元。

这样一种结构形式也是可能的，其中补偿重物20或30没有位于钳板轴的整个长度上。在这种情况中，可以想象一种结构形式，其例如已经在两个半-壳H1和H2的例子中示出了，在所有情况下设置为在安装元件的区域中在特定的宽度上位于钳板轴22的表面上。

图9和图10的横截面视图显示了一种结构形式，其中补偿重物20通过螺钉47直接连接到钳板轴22。在这种情况中，补偿重物具有用于螺钉47的相应螺钉头的下陷部分45以及螺钉47穿过的通孔46。为了固定，螺钉44被拧入设置在钳板轴22中的螺纹孔48中。螺钉47被设置在补偿重物的支承面F2的区域中，如可以从图9的虚线看出的。然而，同样可为补偿重物20提供连续的支承面F2。

通过以这样的方式设计和安装补偿重物，不仅仅能获得质量惯性的下降，而且也能获得在这个区域中钳板轴更高的扭转刚性。

Claims (19)

1.精梳机，具有至少一个在所有情况中带有钳板组件(2)的精梳头(1)，所述钳板组件(2)枢转安装在至少一个轴(13)上用于执行往复运动，并具有可旋转安装的钳板轴(22)，其平行于所述至少一个轴延伸并且在其上就旋转而言固定安装至少一个枢转臂(18)，其通过枢转轴(17)被驱动连接到钳板组件(2)，用于补偿作用在钳板组件驱动轴上的飞轮重量的补偿重物(24)被设置在枢转臂(18)和钳板轴(22)的区域中，其特征在于：补偿重物(20，30)设计或安装成：使得各个补偿重物的重心(P1，P2)离开钳板轴(22)的旋转轴(D)的距离(e1，e2)在35毫米-60毫米的范围中。

2.如权利要求1所述精梳机，其特征在于：为每个钳板组件(2)分配一个补偿重物(20，30)，当在钳板轴(22)的旋转轴(D)方向中观察时，该补偿重物的长度(l)约为补偿重物宽度(b)的1.5-5倍。

3.如权利要求2所述精梳机，其特征在于：当在补偿重物的长度(l)方向观察时，补偿重物(20)至少在部分区域(t)位于钳板轴(22)的表面上并通过固定装置(21，23，32，47)连接到钳板轴。

4.如权利要求3所述精梳机，其特征在于：补偿重物(20，30)在其所在区域中在钳板轴圆周方面在45°-180°的范围中环绕钳板轴(22)。

5.如权利要求4所述精梳机，其特征在于：至少在补偿重物(20，30)的两端区域中设置支承面(F2)。

6.如权利要求5所述精梳机，其特征在于：在补偿重物(20，30)末端区域中的支承面(F2)之间设置支承面(F2)的另外部分(t’)。

7.如权利要求5或6所述精梳机，其特征在于：在所有情况中在补偿重物(20，30)的支承面(F2)区域中设置固定装置(21，23，32，47)。

8.如权利要求7所述精梳机，其特征在于：固定装置被设计为夹紧装置(21，32)，其位于钳板轴(22)的与补偿重物(20，30)相对的圆周区域上。

9.如权利要求8所述精梳机，其特征在于：夹紧装置由半-壳形的元件(21)构成，所述半-壳形的元件通过固定装置(23)被连接到补偿重物(20，30)。

10.如权利要求8所述精梳机，其特征在于：夹紧装置由螺栓组成(32)，所述螺栓(32)半圆形地环绕钳板轴(22)并在两端连接到补偿重物(20，30)。

11.如权利要求7所述精梳机，其特征在于：补偿重物(20)通过螺纹连接(47)被直接连接到钳板轴(22)。

12.如权利要求11所述精梳机，其特征在于：为螺纹连接(47)提供在补偿重物(20)中的孔(46)和在钳板轴(22)中的螺孔(48)。

13.如权利要求2-6中任一项所述精梳机，为钳板组件(2)提供两个互相间隔一定距离的枢转臂(18)，所述枢转臂通过相应的装置(17)连接到钳板组件，其特征在于：当在补偿重物的纵向方向观察时，补偿重物(20)基本上被安装在两个枢转臂(18)之间的区域(m)中。

14.如权利要求13所述精梳机，其特征在于：补偿重物(20)至少在其一端被连接到相应枢转臂。

15.如权利要求14所述精梳机，其特征在于：补偿重物(20)在其两端被连接到相应枢转臂(18)。

16.如权利要求15所述精梳机，其特征在于：当在钳板轴的纵向方向中观察时，补偿重物(30)的长度(l)大于枢转臂(18)之间的净距离(m)。

17.如权利要求15所述精梳机，其特征在于：当在钳板轴的纵向方向中观察时，补偿重物(30)的至少一端超过枢转臂(18)外侧边缘距离(o)伸出一定数量(n)。

18.如权利要求1-6中任一项所述精梳机，其特征在于：当在钳板轴(22)的纵向方向中观察时，钳板轴在其长度的至少一部分区域上具有一个另外的元件(H1，H2)，其提高了钳板轴(22)在这个区域中的扭转刚性。

19.如权利要求18所述精梳机，其特征在于：该另外的元件由两个半-壳-形的元件(H1，H2)组成，它们通过固定装置(S1)互相连接，至少部分地沿其纵向轴线方向位于钳板轴(22)上并环绕钳板轴。

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