CN104862830A - 具有电动驱动供给圆筒的精梳机 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有电动驱动供给圆筒的精梳机。本发明涉及一种用于精梳机的钳板组件（2）的供给圆筒（12），所述供给圆筒经由齿轮级（G）连接到电动驱动器（M）。为了获得对供给圆筒的简单且灵活的驱动，也保护所述供给圆筒免于受到污染，而提出了电动驱动器（M）和齿轮级（G）安装在设计为中空体（H）的供给圆筒（12）内部。

Description

具有电动驱动供给圆筒的精梳机

技术领域

本发明涉及一种用于精梳机的钳板组件的供给圆筒，所述供给圆筒经由齿轮级连接到电动驱动器。

本发明还涉及一种在具有根据本发明设计的供给圆筒的用于形成经梳理纤维幅带的精梳机上设定落棉抽出程度的方法。

本发明进一步涉及一种包括根据本发明设计的至少一个供给圆筒的精梳机。

背景技术

用于精梳机的供给圆筒的驱动设备已经从公开文献EP－360 064 A1已知，其中电动马达安装在钳板组件的区域中，所述电动马达经由中间变速箱连接到供给圆筒。在这种情况下，电动马达的驱动脉冲与钳板组件的运动同步。在这方面，例如圆梳轴的相应旋转角经由增量传感器获得，并且作为控制供给圆筒的驱动的基础使用。

使用用于精梳机的相应供给圆筒的特殊电动马达使得即使在正在运行期间，也能够以个别的方式调节供给圆筒的供给速率和供给间隔。截至EP’064申请的提交日，可能作为该使用的选择的类型的电动马达仍然是相对较大和较重的，并且因此对于在钳板组件的往返运动期间也必须运动的电动马达和齿轮单元的集合来说，需要附加的能量消耗。此外，用于钳板组件的枢转杆的支承点被附加地加载，从而增加了易磨损性。

在另一个公开文献DE-195 06 351中，提出了从钳板轴的枢转轴承驱动供给罗拉，以便不再需要所使用的电动马达与钳板组件一起运动。在这方面，紧固在机架上的电动马达驱动带轮，例如，带轮安装到枢转轴承上，经由该所述带轮，将驱动经由齿形带传递到带轮，带轮以旋转锁定方式连接到供给圆筒。该实施例确保了在夹持期间电动马达的质量或重量不再需要一起运动。然而该实施例的缺点是必须使用相对较长的齿轮元件（例如齿形带），以便从电动马达向相应的供给圆筒传递驱动。通常，安装齿轮元件用于在电动马达与供给圆筒之间的区域中传递驱动是成问题的，因为所述齿轮元件会由于飞花而相对较快地受到污染。为了防止这种情况，这些齿轮元件必须设置有对应的壳体。这一方面是复杂且昂贵的，并且需要额外的空间。此外，在夹持期间至少一部分壳体的重量必须再次一起运动。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种方案，使得供给圆筒能够经由电动马达被单独驱动并且避免已知方案的缺点。

该目的通过提出将用于驱动供给圆筒的电动驱动器和齿轮级安装在设计为中空体的供给圆筒内部来实现。

因此，电动驱动器（或电动马达）以及齿轮元件位于供给圆筒的中空体内部的密封空间中，并且因此被保护而免于受到污染。此外，结合在供给圆筒中的电动马达的质量是相对较小的，并且因此在夹持期间当马达一起运动时不会产生较大的附加负载（能量、轴承负载）。将电动驱动器结合到供给圆筒的腔室中产生紧凑的模块单元，其不容易受到污染，并且容易安装和拆卸。

而且，提出了供给圆筒经由安装在轴承套筒上的轴承元件能旋转地安装，轴承套筒在供给圆筒的端部伸入到其腔室中。

有利地，电动驱动器和齿轮级设置在伸入到供给圆筒中的轴承套筒之间，其中齿轮级在一侧以旋转锁定方式连接到电动驱动器的马达轴，并且在另一侧以旋转锁定方式连接到供给圆筒的中空体。

而且，提出了电动驱动器包括控制部件并且装备有用于检测马达轴的角度位置的传感器单元。控制部件同样位于供给圆筒的腔室内部。

由于使用轴承套筒来支撑中空圆筒，所以到电动驱动器的电源线能够被供给穿过其中一个轴承套筒的腔室。

为了将供给圆筒安装在钳板组件上，而提出了将从供给圆筒的中空体伸出的轴承套筒的端部紧固在钳板组件上。

提出了电动驱动器包括伺服马达，以便允许以位置精确方式控制供给处理。

而且，提出了一种用于在包括钳板组件的供给圆筒的精梳机上设定落棉抽出程度的方法，所述供给圆筒由电动驱动器驱动，以形成经梳理纤维幅带。

在这方面，提出了通过供给圆筒关于旋转角和旋转方向的受控运动，来确定对于梳理处理和分离处理的从钳板组件的夹持点伸出的纤维体的长度比。

长度比由下述确定：用于梳理处理的纤维簇绒的长度/用于分离处理的纤维簇绒的长度。

在已知精梳机中，为了确定落棉抽出程度（落棉的百分比部分），而调节拔取隔距（下钳板与下游分离罗拉的夹持点之间的最小间距）。这在钳板轴区域中的调节设备处发生，并且可以仅在机器处于停止时实施。该设定过程是耗时的并且限于某些阶段。通过所提出的电动驱动器的启动，使得甚至在正在运行期间，也可以仅通过控制来以灵活的方式设定落棉抽出程度。因此例如通过使供给圆筒的旋转方向反向，能够使之前供给用于分离处理的供给量以部分量返回移动，以便缩短从钳板夹持点伸出的用于梳理处理的纤维材料的长度（也称为纤维簇绒）。因此能够不改变拔取隔距地降低落棉抽出程度。与此相反，还能够控制供给圆筒的驱动以便在拔取隔距保持相同的同时增加落棉抽出。在这种情况下，在即将闭合钳板用于梳理处理前，对纤维材料的供给量供给附加的部分量。结果，较长的纤维簇绒可用于梳理处理。在完成梳理处理之后并且在钳板重新打开的情况下，通过使供给圆筒的旋转方向反向，来再次后退附加供给的部分量，以便恢复纤维簇绒的没有附加部分量的原始长度，用于后续的分离处理。

而且，提出了一种使用根据本发明要求保护的供给圆筒在精梳机上形成纤维幅带的方法，其中，在各种情况下，在闭合夹持单元的夹持点之前，使之前供给的供给量以预定部分量返回移动，以便当闭合夹持单元（简称“钳板”）时，提供给精梳段的纤维材料的自由端（也称为“纤维簇绒”）具有已经以该部分量缩短了的长度。该部分量可以经由供给圆筒的反转运动精确地确定。通过在抽出之前缩短纤维簇绒的长度，能够减少梳理部分（落棉）。

纺织厂所有者渴望获得尽可能最高的生产率以及所要求的质量程度。也就是，目标是使精梳机上的浪费（落棉）最小，同时继续获得消费者所期望的在精梳机上生产的精梳机棉条的质量。

通过供给圆筒的电动驱动器的对应启动，使得在机器装配过程期间，能够继续改变供给量的后退部分量，直到获得对于纺织厂操作者最佳的结果。

通过供给圆筒的电动驱动器的对应启动，使得在反向供给（当钳板反向运动时供应供给量）的情况下或者在混合供给（在正向和反向运动中供给）的情况下，在拔取隔距保持相同的同时，能够改变待梳理的纤维簇绒的长度。

要点在于，通过供给圆筒的受控旋转运动（正向和反向旋转）来改变提供用于梳理处理的纤维簇绒的长度。

还为了在分离处理期间梳理纤维簇绒的后端，而使顶梳的针布接合到纤维簇绒中。也就是，借由分离设备（例如分离罗拉对）从所提供的纤维簇绒中拉出的纤维材料至少在所述纤维材料的后端被牵拉通过顶梳的针布。结果，特别保留和丢弃仍然位于该区域中的“棉结”和其它杂质。

根据本发明设计的供给圆筒优选地在精梳机中使用。

为了确保各供给圆筒的电动驱动器与参与梳理处理的其余单元（例如，钳板、圆梳、分离罗拉）之间的同步，而提出了至少一个供给圆筒的电动驱动器的控制部件连接到中央控制单元，该中央控制单元连接到传感器单元，经由该传感器单元确定精梳机的至少一个主轴的旋转角。

为了灵活地调节供给圆筒的驱动，而提出了精梳机设置有中心输入点，能够经由该中心输入点设定供给量的大小、待返回移动的供给量的部分量的大小、以及在供给量与供给量的部分量之间的时间间隔。

附图说明

参考下面的示例性实施例，更详细地例示和描述本发明的进一步优点，其中：

图1表示处于分离位置的精梳机的精梳头的示意性侧视图，

图2表示处于梳理位置的根据图1的示意性侧视图，

图3表示根据本发明设计的供给圆筒的剖视图，

图4表示用于描绘可能的供给间隔的图表。

具体实施方式

图1表示精梳机的精梳头1的示意性侧视图，其中通常多个这样的精梳头设置为位于彼此相邻的位置。精梳头包括钳板组件2（简称“钳板”），其经由枢转臂S1、S2往复摆动并且可枢转地安装在精梳机的机架上。

枢转臂S1（也可以是两个）经由钳板轴ZW往复运动，如由双箭头所示。所述枢转臂经由枢转轴22可枢转地紧固在钳板的钳板座架3上。在钳板2的前部区域中，一个（或两个）枢转臂S2经由枢转轴23连接到钳板座架3，其中其另一个端部被支承在圆梳8的轴9上，所述轴能旋转地安装在机架中。为了梳理处理，圆梳在其外圆周上设置有精梳段10。

钳板2包括固定地安装在钳板座架3上的下钳板4。上部钳板5（也称为“上钳板”）安装在下钳板4上方，以便能够经由枢转轴6和经由枢转臂B1、B2枢转，如由双箭头所示。在图1所示的示例中，钳板2处于开放和最初的位置。

在该位置，下钳板4的前端部－夹持点KS也位于那里－与下游分离罗拉对20的夹持线KL具有间距E（拔取隔距）。如已知的那样，为了支持连结处理，而可以在分离罗拉对的下游设置未更详细表征的另一个罗拉对。之前形成的纤维幅带V的端部VE从夹持线KL伸出，其中所述端部与从钳板2伸出的纤维材料W的端部FB（称为纤维簇绒）交叠。由于由箭头示出的分离罗拉20的旋转方向，使得纤维簇绒FB的端部进入分离罗拉对20的夹持线KL，从而将捕获的纤维从纤维簇绒FB拉出并且与纤维幅带V连结。该过程是一般已知的，并且因此将不更详细地描述。在分离处理期间，拉出纤维的后端至少被牵拉通过顶梳的针布，针布未示出并且位于下钳板4的前端与分离罗拉对20之间。这样的顶梳的使用也是一般已知的。

在钳板2中，在下钳板4上方安装有能旋转地安装的供给圆筒12，为了在夹持期间以步进方式将纤维材料W（例如，来自棉卷的填絮或来自条筒的棉条）以预定供给量供给到钳板2的夹持点KS。在夹持期间的一定时间间隔内间歇地供给供给量。现代精梳机可以实施每分钟高达600次的夹持。在本示例中，供给圆筒12的间歇驱动由电动驱动器M（简称“马达”）实施，电动驱动器M安装在设计为中空圆筒的供给圆筒内部，如从图3可以清楚，其将在下面更详细地讨论。

图2表示处于后部位置的钳板2，其中钳板2是闭合的。在这方面，在至少一个示意性指示的弹簧臂FD的作用下，在夹持点KS的区域中，利用压力将上钳板5（上部钳板）按压于下钳板4，从而将纤维材料W夹持在该区域中。

借由圆梳8的由箭头指示的旋转运动，使得精梳段10的针布插入到从夹持点KS伸出的纤维材料W的端部（纤维簇绒FB）中，并且抽出没有经由夹持点固定地被保持的纤维和其他杂质。然后经由已知的处置设备将这些抽出成分向下输送。

为了使供给圆筒12的运动能够与圆梳轴9的运动完全协调，经由传感器19感测圆梳轴9的相应旋转角，并且将所述旋转角经由线路19发送到控制单元ST。控制单元ST经由线路25连接到控制部件S，控制部件S同样设置在供给圆筒的中空圆筒H内部（图3），并且用来控制供给圆筒12内部的马达M。在控制部件S中集成有旋转编码器（未示出），经由该旋转编码器来检测马达M的马达轴M1的相应旋转角。

为了向马达M供电，马达经由控制部件S和线路26连接到示意性图示的电流源30。

如由供给圆筒12内部的虚线箭头所示，在钳板2即将闭合前，之前沿着钳板的向前运动方向（当钳板朝向分离罗拉运动时）经由供给圆筒供给的供给量然后以部分量a返回移动。因此，从夹持点伸出的纤维簇绒FB具有长度L1，其缩短了该部分量a。也就是，与下游的分离处理（具有长度L）相比，对于梳理处理（图2）可以获得更短的纤维簇绒FB（具有长度L1）。这是由于这样的事实：在完成梳理处理之后并且在钳板开始向前运动之后，并且在钳板重新打开的情况下，返回移动的该部分量a连同供给量b一起再次通过供给圆筒被供给。这在下面借由图表（图4）更详细地说明。

图3示意性地表示根据本发明提出的供给圆筒12的剖视图，所述供给圆筒包括中空圆筒H，具有马达M、齿轮G以及控制部件S的电动驱动器安装在中空圆筒H中。在控制部件S上连接有另一个旋转编码器，其中所述旋转角传感器未更详细地示出，并且经由旋转角传感器来获得马达轴的相应旋转角位置并且发送给控制部件S。

电动驱动器在中空圆筒H的腔室HR中位于两个轴承套筒32、33之间，中空圆筒H经由轴承N能旋转地安装在两个轴承套筒32、33上。轴承套筒32、33由紧固在钳板座架3上的轴承元件14、15保持。轴承套筒32、33经由示意性指示螺钉R紧固在轴承元件14、15中。轴承元件14、15也可以设计成两个部分（未示出）以便简化轴承套筒32、33的组装。轴承套筒32、33具有中心贯通开口D，用于提供将电动驱动器紧固在腔室H内部并且用于引入线路（电缆、控制线路）的入口。

与控制部件S一起形成一个单元的马达M经由未示出的紧固部件固定地连接到轴承套筒14。马达M的输出轴M1伸入到齿轮G中，在其中发生旋转速度下降。下降的旋转速度在齿轮G的输出轴M2处传递到供给圆筒12的中空圆筒H的内表面。马达旋转速度和轴W2的角度运动的闭环控制经由控制部件S发生，控制部件S继而经由线路25连接到中央控制单元ST，线路25途经轴承套筒32。借由电流源30经由穿过轴承套筒32的线路26供应电力。

在轴M2上经由紧固部件例如经由螺钉40不能旋转地紧固有联轴器34，为了将齿轮G的轴M2的旋转运动传递至供给圆筒12的中空体H。在联轴器的与用于设置轴M2的接纳孔37的端部相对的端部（当沿着相对于供给圆筒的旋转轴11的轴向方向观察时）形成有螺纹孔41。在螺纹孔中拧入伸出穿过盘36的孔B的螺钉38。开槽夹持环35位于联轴器34与盘36之间；在夹持状态下，所述开槽夹持环的外圆周U抵靠于中空体的内表面H1。

夹持环35在其两个端面上设置有倾斜夹持表面K，分别形成在联轴器34和盘36的端面上的倾斜表面抵靠于该倾斜夹持表面K。

盘36经由螺钉38夹持于联轴器34，螺钉38可以被拧紧通过轴承套筒33的中心开口。这样一来，开槽夹持环35的外径经由夹持表面K扩大，从而夹持环的外圆周U抵靠于中空轮廓的内圆周H1并且形成固定夹持连接。

控制单元ST经由线路47连接到输入单元44（例如，键盘）和光学显示器45（例如监视器），以便允许所述控制单元以期望的供给量和供给间隔（取决于材料、落棉和扯样长度等）编程，用于经由控制部件S启动供给圆筒12的马达M。因此能够根据对应的材料供给和期望的落棉来指定对应值，以便经由马达M相应地控制供给圆筒的旋转运动。为了在供给圆筒12的夹持期间确保与例如圆梳轴9的同步运动，而经由传感器18精确地确定圆梳轴9的旋转角，传感器18经由线路19将其信号发送到控制单元ST。在控制单元ST中，经由可用程序（软件）根据圆梳轴的旋转角位置，来调节经由键盘44输入的值，并且相应地控制马达M的控制部件S。如上所述，还对马达M的轴M1提供未示出的旋转角检测，并且该旋转角检测可以例如集成在控制部件S中。

在图4的图表中更详细地例示和描述了根据本发明所声称的“向前供给”的方法。在这方面，示出了在夹持期间钳板的运动和时间间隔、供给圆筒（供给）的上钳板（上部钳板）、以及圆梳的精梳段的梳理期间（梳理）。一次夹持细分成40个刻度。在刻度0/40位置，钳板位于最后面位置，在该位置钳板与下游分离罗拉20之间的间距A最大。该位置也称为后死点HT。钳板与分离罗拉之间的最小间距E（也称为“拔取隔距”）存在于刻度24，在该位置钳板开始沿着相反方向返回移动。该位置称为前死点VT。

在刻度34至10之间，上钳板位于与下钳板夹持的位置，并且因此钳板在该时期中是闭合的。如在图表的下部中清楚所示，在该时期期间，也发生由圆梳9的精梳段10进行的落棉处理（梳理）。

如从图表显然的那样，钳板在前死点VT处最大程度地打开。然后钳板在其在刻度24与刻度34之间的反向运动期间发生钳板的闭合运动。

通过供给圆筒的向前旋转（图1），或者通过经由控制部件S对应地启动马达M，而发生用于梳理处理的供给量b的供给。该供给处理在刻度14开始并且在刻度24结束，在刻度24已经到达钳板的最大程度位置。甚至在到达钳板的最大程度位置之前，也发生由分离罗拉进行的分离处理。这是一般已知的（例如参见“Die kurzstapelspinnerei”，第3卷，纺织学会，第31页，ISBN3-908.059-01-1），其在本文中将不更详细地讨论。这里还省略了对分离处理之前的顶梳接合的描述。

如从图4的图表显然的那样，在钳板在刻度24与刻度34之间的反向运动期间，之前供给的供给量b再次以部分量a返回移动。这通过经由控制单元ST或经由控制部件S对应地启动供给圆筒的马达M而发生，从而马达M如例如由图2中的虚线箭头示意性所示反向旋转。该后退必须总是在钳板在刻度34处完全闭合之前完成。也就是，在刻度34与刻度6之间，具有长度L1的纤维簇绒FB可用于抽出处理，其中所述纤维簇绒相对于长度L以部分量a减少，长度L在分离处理中存在于前死点VT处（L1=L-a）。

一旦梳理处理已经完成（刻度6），则再次供给之前返回移动的部分量a。该部分量a的供给在供给实际供给量b之前发生。该部分量a的供给甚至可以在刻度10之前即甚至在闭合钳板中发生。

通过使用所提出的在供给圆筒内部的电动驱动器，能够精确且快速地实施供给圆筒的运动，其中能够容易地改变和设定落棉抽出程度。所需要的只是在输入设备44处手动地输入以便相应地改变和设定落棉抽出程度。

也就是，通过选择后退的部分量a的长度，能够改变（落棉）抽出程度，而不需要调节拔取隔距E。结合在供给圆筒12内部的电动驱动器的质量是相对较小的，并且因此在钳板枢转期间所需要的附加能量是相对较小的。

所提出的用于供给圆筒的驱动和控制设备还允许在提供反向供给或混合供给（正向和反向的组合供给）时作出对应调适。也就是，启动用于供给圆筒的电动驱动器使得分离处理中（VT中）的纤维簇绒（FB）的长度能够不同于梳理处理中（HT中）的纤维簇绒FB的长度，而不需要调节拔取隔距（间距E）。

Claims (13)

1. 一种用于精梳机的钳板组件（2）的供给圆筒（12），所述供给圆筒经由齿轮级（G）连接到电动驱动器（M），其特征在于，所述电动驱动器（M）和所述齿轮级（G）安装在设计为中空体（H）的所述供给圆筒（12）内部。

2. 根据权利要求1所述的供给圆筒（12），其特征在于，所述供给圆筒经由安装在轴承套筒（32、33）上的轴承元件（N）能旋转地安装，该轴承套筒（32、33）在所述供给圆筒（12）的端部伸入到其腔室（HR）中。

3. 根据权利要求2所述的供给圆筒（12），其特征在于，所述电动驱动器（M）和所述齿轮级（G）设置在伸入到所述供给圆筒中的所述轴承套筒（32、33）之间，其中所述齿轮级（G）在一侧以旋转锁定方式连接到所述电动驱动器（M）的马达轴（M1），并且在另一侧以旋转锁定方式连接到所述供给圆筒（12）的中空体（H）。

4. 根据权利要求3所述的供给圆筒（12），其特征在于，所述电动驱动器（M）包括控制部件（S），并且装备有用于检测所述马达轴（M1）的角度位置的传感器单元。

5. 根据权利要求3至4任意一项所述的供给圆筒（12），其特征在于，到所述电动驱动器（M）的电源线（25、26）延伸通过其中一个所述轴承套筒（32）的腔室。

6. 根据权利要求3至5任意一项所述的供给圆筒（12），其特征在于，从所述供给圆筒（12）的中空体（H）伸出的所述轴承套筒（32、33）的端部经由轴承元件（14、15）紧固在所述钳板组件（2）上。

7. 根据前述权利要求任意一项所述的供给圆筒（12），其特征在于，所述电动驱动器（M）包括伺服马达。

8. 一种用于在包括根据权利要求1至7任意一项所述的钳板组件的供给圆筒（12）的精梳机上设定落棉抽出程度的方法，所述供给圆筒由电动驱动器驱动，其特征在于，通过所述供给圆筒关于旋转角和旋转方向的受控运动，来确定对于梳理处理和分离处理的从所述钳板组件的夹持点伸出的纤维体的长度比。

9. 一种用于使用根据权利要求8所述的方法在精梳机上形成经梳理纤维幅带（V）的方法，其特征在于，包括以下方法步骤：

a）经由所述供给圆筒（12）沿着传送方向（F）将预定供给量（b）的所提供的纤维体（W）供给到钳板组件（2）的开放夹持点（KS），

b）将从所述钳板组件（2）的夹持点（KS）伸出并且之前被梳理的所述纤维体的端部（FB）输送到下游分离设备（20）的夹持线（KL），同时将所述钳板组件（2）的夹持点（KS）与所述分离设备（20）的夹持线（KL）之间的间距减小到预定最小值（E），

c）经由所述分离设备（20）的夹持线（KL）分离纤维束，

d）将分离后纤维束的端部连结（拼接）到之前形成的纤维幅带（W）的端部（VE），

e）将所述分离设备（20）的夹持线（KL）与所述钳板组件（2）的夹持点（KS）之间的间距增加到预定最大值（A），同时经由所述供给圆筒（12）与所述传送方向（F）相反地同时地返回移动所述供给量（b）的部分量（a），

f）闭合所述钳板组件（2）的夹持点（KS），

g）经由精梳段（10）梳理从已闭合夹持点（KS）伸出的纤维材料（W）的端部（FB），

h）在完成所述梳理处理之后打开所述夹持点（KS），

i）经由所述供给圆筒（12）沿着所述传送方向（F）供给之前返回供给的所述部分量（a）以及进一步的供给量（b），并且以方法步骤b）继续所述方法。

10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在将所述纤维材料的经梳理端部（FB）向所述分离设备（20）的夹持线（KL）输送期间（方法步骤b），顶梳刺入所述纤维材料（W）的经梳理端部（FB）。

11. 一种精梳机，包括根据权利要求1－7任意一项所述的至少一个供给圆筒（12）。

12. 根据权利要求11所述的精梳机，其特征在于，所述至少另一个供给圆筒（12）的电动驱动器（M）的控制部件（S）连接到中央控制单元（ST），该中央控制单元（ST）连接到传感器单元（18），经由该传感器单元（18）检测所述精梳机的至少一个主轴（9）的旋转角。

13. 根据权利要求12所述的精梳机，其特征在于，所述精梳机设置有中心输入点（44、45），能够经由该中心输入点（44、45）设定所述供给量（b）的大小、待返回移动的所述供给量（b）的部分量（a）的大小、以及在所述供给量（b）与所述供给量的部分量（a）之间的时间间隔。