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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung mit einem Maschinenrahmen, in dem mehrere Kämmköpfe in Reihe eingerichtet sind, und aufweisend einen Hauptantriebsmotor zum Antrieb der Kämmköpfe.
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Beispielsweise offenbart die
DE 10 2012 011 030 A1 einen Kämmkopf einer Kämmmaschine zum Einsatz in der Spinnereivorbereitung, und der Kämmkopf weist als wesentlichen strukturellen Bestandteil eine Antriebseingangswelle auf, die ein Zangengetriebe antreibt, wobei das Zangengetriebe zum Antrieb eines Zangenapparates dient. Weiterhin weist die Getriebeeinheit Abreißzylinder auf, und die Abreißzylinder sind am Getriebeausgang eines Planetengetriebes angeordnet. Über eine Kurbelschwinge und ein Kurvengetriebe ist die Drehbewegung einer Zentralwelle gekoppelt mit der Zangenwelle, sodass letztere eine Oszillationsbewegung ausführt, und zugleich treibt auch die Zentralwelle das Planetengetriebe für die Abreißzylinder an, wobei die Zentralwelle über eine Getriebestufe mit der Antriebseingangswelle gekoppelt ist.
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Der Kämmkopf weist folglich Wellen und mit den Wellen gekoppelte auf verschiedene Weise wirkende Arbeitszylinder auf, die eine Oszillationsbewegung ausführen, und insbesondere die Abreißzylinder führen eine sogenannte Pilgerschrittbewegung aus. Darüber hinaus gibt es Wellen und damit solche Arbeitszylinder, die eine kontinuierliche Drehbewegung ausführen. Beispielsweise führt die Rundkammwelle mit einer auf dieser aufgebrachten Rundkammwalze ebenso wie eine Bürstenwalze zum Abreinigen der Rundkammwalze eine kontinuierliche Bewegung aus, wodurch sich eine diskontinuierliche Leistungsaufnahme für einen Hauptantriebsmotor aus weiteren, diskontinuierlich rotierenden Arbeitszylindern mit Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen über dem Kammspiel und diese antreibenden oder aufnehmenden Wellen des Getriebes ergibt.
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Moderne Kämmmaschinen weisen beispielsweise acht Kämmköpfe auf, die in einer Reihe nebeneinander in oder an einem Maschinenrahmen angeordnet sind. Dabei werden die Kämmköpfe synchron zueinander betrieben, sodass einige Wellen, insbesondere die diskontinuierlich betriebenen Wellen, gemeinsam gekoppelt werden können, sodass diese in gewisser Weise durchgehend ausgeführt sind, sodass mehrere Kämmköpfe gemeinsame Wellen miteinander teilen. Dadurch verringert sich der konstruktive Aufwand und ein Synchronlauf der Kämmköpfe ist sichergestellt. Gleiches kann für die Abreißzylinder vorgesehen werden.
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Beispielsweise zeigt die
EP 2 397 584 B1 einen Kämmkopf mit Abreißzylindern, die mit jeweils zwei synchron betriebenen Elektromotoren angetrieben werden. Dadurch kann die Dynamik in der diskontinuierlichen Drehbewegung der Abreißzylinder erhöht werden, und auf jeder Seite der Abreißzylinder befindet sich ein Getriebe, über das der jeweilige Elektromotor mit dem Abreißzylinder antreibend wirkverbunden ist.
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Die Leistungsaufnahme des Hauptantriebsmotors ist aufgrund der Pilgerschrittbewegung, der Abreißzylinder und der Oszillationsbewegung der Zangenwelle mit einem diskontinuierlichen Kurvenverlauf charakterisiert, der sich jedoch für jedes Kammspiel in gleicher Weise wiederholt. Insbesondere die Verzögerung und Beschleunigung der Wellen und auf diesen aufgebrachten verschieden wirkenden, hier allgemein so bezeichneten Arbeitszylindern ergibt sich ein charakteristischer Verlauf, wobei die Leistungsaufnahme sowohl zur Erzeugung eines Drehmomentes in einer ersten als auch zur Erzeugung eines Drehmoment in einer entgegengesetzten Drehrichtung des Motors erforderlich ist. Im Ergebnis ergeben sich eine insgesamt hohe Leistungsaufnahme und ein hoher Energiebedarf zum Betrieb einer Kämmmaschine, insbesondere mit mehreren Kämmköpfen. Der Grund einer schlechten Leistungsbilanz ist auch die fehlende Möglichkeit, den Hauptantriebsmotor in einem Betriebsoptimum bezüglich Drehzahl und Drehmoment zu betreiben, da sich das Abtriebsdrehmoment über jedes Kammspiel sich periodisch wiederholend ändert.
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Aufgabe der Erfindung ist ein optimierter Betrieb einer Kämmmaschine mit einer möglichst geringen Leistungsaufnahme. Dabei sollen mehrere Kämmköpfe in einer Reihe nebeneinander angeordnet betrieben werden, ohne den konstruktiven Aufwand zur Kopplung der Kämmköpfe miteinander zu erhöhen. Zudem soll die Kämmmaschine im Betrieb einen ruhigen, vibrations- und schwingungsarmen Lauf aufweisen.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Kämmmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung sieht zur Lösung der Aufgabe vor, dass eine erste Gruppe der Kämmköpfe mittels einer ersten Antriebsverbindung mit dem Hauptantriebsmotor wirkverbunden und in einer ersten Phasenlage antreibbar ist und dass mindestens eine zweite Gruppe der Kämmköpfe mittels einer zweiten Antriebsverbindung mit dem Hauptantriebsmotor wirkverbunden und in einer zweiten Phasenlage antreibbar ist, wobei die in der ersten Phasenlage betreibbaren Kämmköpfe und die in der zweiten Phasenlage betreibbaren Kämmköpfe abwechselnd und/oder aus einer Mitte der Reihe der Kämmköpfe symmetrisch zueinander eingerichtet sind, sodass im Betrieb des Hauptantriebsmotors die Kammspiele der Kämmköpfe der ersten und mindestens zweiten Gruppe phasenversetzt zueinander laufen.
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Kerngedanke der Erfindung ist ein Phasenversatz im Kammspiel von wenigsten zwei Kämmköpfen oder von einer ersten Gruppe von Kämmköpfen zum Kammspiel einer zweiten Gruppe von Kämmköpfen, sodass sich ein Leistungsfluss über die Wirkverbindungen der Gruppen zueinander ergeben kann, die sich gegenseitig wenigstens teilweise kompensieren können. Die Beschleunigungsphase und damit der Anteil der Leistungsaufnahme zur Beschleunigung des ersten Kämmkopfes oder der ersten Gruppe von Kämmköpfen kann teilweise gespeist werden von einem Drehmoment, das durch eine Verzögerungsphase der Kammspiele des zweiten Kämmkopfes oder der zweiten Gruppe der Kämmköpfe erzeugt wird. Im Ergebnis ergibt sich eine Glättung des Leistungsverlaufes, sodass der Gesamt-Leistungsbedarf zum Betrieb der Kämmmaschine verringert wird und der Hauptantriebsmotor in oder nahe einem Betriebsoptimum betreibbar ist.
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Neben der Leistungsreduktion ermöglicht die ineinander verschachtelte Phasenverschiebung im Betrieb der Kämmmaschine der zueinander benachbarten Kämmköpfe einen besonders ruhigen Lauf der Kämmmaschine im Betrieb. Die erste Gruppe der Kämmköpfe ist mit der zweiten Gruppe der Kämmköpfe so ineinander verschachtelt, dass benachbarte Kämmköpfe insgesamt oder überwiegend eine Phasenverschiebung zueinander aufweisen, sodass die Kammspiele der benachbarten Kämmköpfe jeweils phasenversetzt ablaufen. Bei einem bilateral-symmetrischen Aufbau können als Ausnahme die zwei mittleren Kämmköpfe mit Bezug auf ihr Kammspiel allerdings phasengleich betrieben werden.
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Der Phasenversatz kann dabei in der Reihe der Kämmköpfe innerhalb des Maschinenrahmens auf einfache Weise abwechselnd eingerichtet sein, wobei wie obenstehend bereits angeführt, auch die Möglichkeit besteht, bei einer geraden Anzahl von Kämmköpfen, die in der Regel in einer Kämmmaschine entsprechend vorhanden ist, aus der symmetrischen Mitte heraus die Kämmköpfe jeweils abwechselnd phasenversetzt zu betreiben. So können zwei seitlich zur symmetrischen Mitte der Reihe der Kämmköpfe eingerichtete Kämmköpfe phasengleich laufen, und jeder weitere benachbarte Kämmkopf wird phasenversetzt betrieben. Dabei müssen auch nicht nur zwei Phasenlagen der Kammspiele der Kämmköpfe vorhanden sein, und es können auch mehr als zwei Phasenlagen vorgesehen sein, die insbesondere so zueinander eingerichtet sind, dass durch eine sich ergebende Symmetrie dynamische Kräfte im Betrieb der Kämmmaschine jeweils ausgeglichen werden, vergleichbar mit einem Hubkolbenmotor mit einer höheren Zylinderzahl, der naturgemäß einen ruhigeren Lauf aufweist als ein Hubkolbenmotor mit einer geringeren Zylinderzahl. Bei beispielsweise acht bis sechszehn Kämmköpfen einer Kämmmaschine kann jeder Kämmkopf phasenversetzt zum anderen Kämmkopf betrieben werden. Oder es werden jeweils zwei Kämmköpfe als eine Gruppe phasenversetzt zu den anderen vier bis acht Gruppen von Kämmköpfen betrieben. Die Gruppe von Kämmköpfen kann bei einer Kämmmaschine mit acht Kämmköpfen im Extremfall aus einem einzigen Kämmkopf, zwei oder vier Kämmköpfen bestehen. Bei einer Kämmmaschine mit bis zu 16 Kämmköpfen kann die Gruppe von Kämmköpfen aus einem einzigen Kämmkopf, aus zwei, vier oder acht Kämmköpfen bestehen, die jeweils phasenversetzt zueinander betrieben werden.
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Die Antriebsverbindungen zwischen dem Hauptantriebsmotor und den Gruppen von Kämmköpfen können insofern zwei verschiedene oder mehrere Phasenlagen ermöglichen. Dabei kann die Antriebsverbindung zu jedem einzelnen Kämmkopf auf verschiedene Weise ausgebildet sein, und nachfolgend werden zwei Möglichkeiten aufgezeigt, die Antriebsverbindung zwischen den Gruppen der Kämmköpfe und dem Hauptantriebsmotor einzurichten.
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Eine erste mögliche Ausgestaltung einer Antriebsverbindung erfolgt über eine gemeinsame Steuerwelle und zugeordneten Phasenverschiebungsmitteln, und eine zweite mögliche Ausgestaltung einer Antriebsverbindung wird aufgezeigt unter Verwendung von zwei rotierenden oder oszillierenden Antriebswellen, die die jeweiligen Gruppen von Kämmköpfen mit dem Antriebsmotor verbinden.
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Mit Bezug auf eine erste mögliche Ausgestaltung einer Antriebsverbindung ist vorgesehen, dass die erste Gruppe von Kämmköpfen und die zweite Gruppe von Kämmköpfen über eine gemeinsame Steuerwelle angetrieben sind, wobei die erste Antriebsverbindung zwischen der Steuerwelle und den Kämmköpfen der ersten Gruppe eingerichtet ist und die zweite Antriebsverbindung zwischen der Steuerwelle und den Kämmköpfen der zweiten Gruppe eingerichtet ist, wodurch bei einem Betrieb des Hauptantriebsmotors die Kammspiele der Kämmköpfe der ersten Gruppe phasenversetzt zu den Kammspielen der Kämmköpfe der zweiten Gruppe betrieben werden.
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Die gemeinsame Steuerwelle kann sich parallel zur Reihe der Kämmköpfe erstrecken, entweder seitlich benachbart zu den Kämmköpfen oder die gemeinsame Steuerwelle erstreckt sich durch die Kämmköpfe hindurch, und es erfolgt ein jeweiliger Abgriff der Steuerbewegung der Steuerwelle über ein entsprechendes Abgriffsmittel, gebildet durch die jeweilige erste und zweite Antriebsverbindung.
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Die Antriebsverbindung kann gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beispielsweise durch Kurvenscheiben eingerichtet sein. Insofern ist beispielhaft vorgesehen, dass Kurvenscheiben zum Antrieb einer für das Kammspiel relevanten Funktion der Kämmköpfe eingerichtet sind, wobei die erste Antriebsverbindung eine in einer ersten Phasenlage mit der Steuerwelle wirkverbundene Kurvenscheibe zum Antrieb einer Funktion des Kämmkopfes aufweist und die zweite Antriebsverbindung eine in der zweiten Phasenlage mit der Steuerwelle wirkverbundene Kurvenscheibe aufweist, die ebenfalls zum Antrieb einer Funktion des Kämmkopfes eingerichtet ist. Die Kurvenscheiben können beispielsweise einen Zangenapparat antreiben, aufweisend wenigstens eine oszillierend bewegte Zangenwelle, über die wiederum eine Oberzange und eine Unterzange angetrieben wird.
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Auch ist es denkbar, dass mit der entsprechenden Kurvenscheibe oder auch mit einer weiteren Kurvenscheibe an jedem der Kämmköpfe ein Rundkamm oder wenigstens eine Abreißwalze oszillierend antreibbar wirkverbunden ist. Insofern ist es für die Erfindung nachrangig aber nicht ohne Bedeutung, welche Funktionswelle oder Funktionswalze des Kämmkopfes über die Kurvenscheibe mittels der gemeinsamen Steuerwelle angetrieben wird. Jedoch sollte der Phasenversatz wenigstens einer Hauptfunktion des Kämmkopfes so gewählt werden, dass eine optimale Energieeinsparung erzielt werden kann. Insbesondere kann jedoch mit der Kurvenscheibe eine Haupteingangswelle eines Kämmkopfes entsprechend angetrieben werden, sodass mit der weiteren Getriebeverbindung der Funktionswellen die entsprechende Phasenlage im Kammspiel jeder einzelnen Funktionswelle des Kämmkopfes eingestellt werden kann. Dabei muss der Antrieb nicht unmittelbar über die Kurvenscheibe erfolgen, sondern die Kurvenscheibe kann eine oszillierende Bewegung, beispielsweise in der Zangenwelle oder durch eine überlagerte Oszillationsbewegung in den Abreißwalzen eingeleitet werden, ohne dass die Kurvenscheibe selbst im Leistungsstrang zum Antrieb des Kämmkopfes eingerichtet ist. Alternativ zur Kurvenscheibe kann selbstverständlich auch eine Nockenscheibe oder eine Kulissenführung vorgesehen sein.
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Gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels kann die Ausgestaltung der Antriebsverbindung zwischen dem Hauptantriebsmotor und den Gruppen der Kämmköpfe durch Antriebswellen erfolgen. Insofern ist vorgesehen, dass die erste Gruppe von Kämmköpfen mittels einer in einer ersten Phasenlage rotierenden oder oszillierenden Antriebswelle antreibend mit dem Hauptantriebsmotor verbunden ist, und dass die zweite Gruppe von Kämmköpfen mittels einer in einer zweiten Phasenlage rotierenden oder oszillierenden Antriebswelle antreibend mit dem Hauptantriebsmotor verbunden ist. Damit laufen bei einem Betrieb des Hauptantriebsmotors die Kammspiele der Kämmköpfe der ersten Gruppe phasenversetzt zu den Kammspielen der Kämmköpfe der zweiten Gruppe. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist nicht eine zentrale, für alle Kämmköpfe gemeinsame Steuerwelle vorgesehen, die auch nur eine Phasenlage einnehmen kann, sondern es sind zwei Antriebswellen vorgesehen, die in jeweiligen Phasenlagen betrieben werden können. Im Sinne der Erfindung können auch mehr als zwei Antriebswellen vorgesehen sein, sodass auch Gruppen von Kämmköpfen gebildet werden können, die mehr als zwei zueinander verschiedene Phasenlagen in ihren Kammspielen einnehmen können.
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Die erste Antriebswelle und die zweite Antriebswelle können parallel zueinander verlaufend oder konzentrisch ineinander liegend eingerichtet sein. Für den Antrieb der Kämmköpfe können jeweilige Funktionswellen eingerichtet sein, die insbesondere parallel zu den Antriebswellen verlaufend ausgebildet sind. Die Funktionswellen sind dabei deutlich kürzer ausgeführt als die Antriebswellen, und jedem Kämmkopf ist eine Funktionswelle zugeordnet, die den direkten Abgriff von der jeweiligen Antriebswelle ermöglicht. Dabei sind die jeweiligen Funktionswellen benachbarter Kämmköpfe mit einer jeweils phasenverschoben betriebenen Antriebswelle verbunden. So sind die Funktionswellen, die mit der ersten Antriebswelle verbunden sind, nicht benachbart zueinander eingerichtet und zwischen diesen Funktionswellen liegen wieder Funktionswellen, die mit der zweiten Antriebswelle verbunden sind.
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Die Funktionswellen können Hauptfunktionen der Kämmköpfe bilden, beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn die Funktionswellen der Kämmköpfe eine Zangenwelle bilden oder mit einem Rundkamm oder einer Abreißwalze wirkverbunden sind.
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Die Antriebswellen können sich entlang der Reihe der Kämmköpfe erstrecken und/oder mittels einer jeweiligen oder mittels eines gemeinsamen Getriebes mit dem Hauptantriebsmotor verbunden sein. Alternativ kann jeder Antriebswelle ein eigenes Getriebe zugeordnet sein, sodass ein erstes Getriebe zum Antrieb der ersten Antriebswelle und ein zweites Getriebe zum Antrieb der zweiten Antriebswelle eingerichtet ist.
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Die Funktionswellen der Kämmköpfe können dabei vorzugsweise miteinander fluchten. Insbesondere können Koppelelemente vorgesehen sein, über die die Funktionswellen der Kämmköpfe mit den Antriebswellen wirkverbunden sind. Die Funktionswellen können auch Zwischenwellen bilden, die wiederum über zumindest eine einfach ausgeführte Getriebeverbindung, beispielsweise eine Zahnradstufe oder eine Koppelstange, mit einer Hauptfunktionswelle des jeweiligen Kämmkopfes verbunden sind.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Getriebeeinheit mit einer Kämmmaschine, wobei nur die wesentlichen Komponenten der Getriebeeinheit zur Bildung eines Kämmkopfes numerisch bezeichnet sind,
- 2 eine schematische Ansicht von Teilen eines Zangenapparates, der mittels einer Kurvenscheibe antreibbar ist,
- 3 eine schematische Ansicht von zwei Antriebswellen, die phasenversetzt zueinander betreibbar sind und mit jeweiligen Funktionswellen verbunden sind, und
- 4 ein Diagramm, das die Aufnahmeleistungen der Gruppen von Kämmköpfen des Hauptantriebsmotors bei Betrieb der erfindungsgemäß ausgestalteten Kämmmaschine über der Zeit zeigt.
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Der Kämmkopf 11 gemäß 1 wird über eine Antriebseingangswelle 31 mittels eines Hauptantriebsmotors 12 angetrieben, und die Verbindung zwischen der Antriebseingangswelle 31 und dem Hauptantriebsmotor 12 ist mittels einer Antriebsverbindung 13, 14 ausgeführt, die auf verschiedene Weise so ausgeführt sein kann, dass die Phasenlage von zueinander benachbart betriebenen Kämmköpfen 11 versetzt ist.
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Der Kämmkopf 11 weist eine weitere Zentralwelle 32 auf, die über eine Zahnradstufe mit der Antriebseingangswelle 31 angetrieben wird. Die Antriebseingangswelle 31 wird dabei kontinuierlich in eine Drehbewegung versetzt. Auf der Zentralwelle 32 befindet sich ein Zangengetriebe 26, an das sich eine über eine Kurbelschwinge 33 angetriebene Zangenwelle 23 anschließt, die schließlich ein Oberzangengetriebe 30 antreibt. Mittels des Oberzangengetriebes 30 können über eine Zangenabtriebswelle 29 eine Oberzange und an der Zangenwelle 23 eine Unterzange des Zangenapparates des Kämmkopfes 11 betrieben werden.
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An die Antriebseingangswelle 31 schließen sich weitere Getriebewellen eines Nebengetriebes 27 an, über die weitere Wellen oder Walzen betrieben werden können, insbesondere zum Transport des Faserflors nach dem Kämmprozess. Beispielsweise können eine Tischkalanderwalze, eine Lieferwalze und dergleichen über das Nebengetriebe 27 angetrieben werden, sodass auch hierfür die Antriebsleistung des Hauptantriebsmotors 12 genutzt werden kann. Zudem erhöht sich das Rotationsmassenträgheitsmoment, wodurch der Getriebelauf ruhiger wird, insbesondere kann durch den Zentralantrieb die Dynamik der oszillierenden Massen besser ausgeglichen werden.
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Der Kämmkopf 11 weist weiterhin ein Planetengetriebe 28 auf, über das die Abreißwalzen 19 eine Pilgerschrittbewegung ausführend angetrieben werden.
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2 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Zangenapparat 17 eines Kämmkopfes, und zur Erzeugung der oszillierenden Bewegungen im Zangenapparat 17 ist mit einer Steuerwelle 15 eine Kurvenscheibe 16 verbunden eingerichtet, die mit einer Kurvenbahn ausgebildet ist, die von einer kreisrunden Kontur abweicht. In Abhängigkeit der Rotationsposition der Steuerwelle 15 und damit der Kurvenscheibe 16 kann ein Abgriffselement 38 in die Unterzange 35 des Zangenapparates 17 eine Bewegung einleiten, aus der heraus zugleich die Bewegung auch auf der Oberzange 34 über eine Koppelstange 37 und einen Exzenter 36 abgeleitet werden kann. Hierzu dient zunächst eine Aufnahme der Unterzange 35 über Anlenkungen 25, wobei zugleich mit der links dargestellten Anlenkung 25 der Rundkamm 18 eingerichtet ist.
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In nicht näher gezeigter Weise kann die Steuerwelle 15 in Verbindung mit der Kurvenscheibe 16 die Antriebsverbindungen 13, 14 bilden, die zwischen dem Hauptantriebsmotor 12 und den Kämmköpfen 11 eingerichtet sind. Die Antriebsverbindungen 13 und 14 sind dabei durch die Rotationslage der Kurvenscheibe 16 so zueinander unterschiedlich ausgeführt, dass jeweils benachbarte Kämmköpfe und beispielsweise auch benachbarte Zangenapparate 17 phasenversetzt zueinander verlaufen. Die Phasenlagen eines jeweils übernächsten Kämmkopfes 11 sind dabei wieder gleich zueinander ausgebildet. Somit können beispielsweise zwei oder mehr Phasenlagen zueinander abwechselnd im Betrieb der Kämmmaschine vorherrschen, wobei jeweils eine gleiche Anzahl von Kämmköpfen mit der gleichen Phasenlage betrieben werden kann. Die Phasenlagen können gruppenweise versetzt ausgebildet sein, beispielsweise bei einer Kämmmaschine mit acht Kämmköpfen mit Gruppen von einem Kämmkopf, zwei oder vier Kämmköpfen, die jeweils versetzt zu den anderen Gruppen von Kämmköpfen betrieben werden. Bei einer Kämmmaschine mit beispielsweise zehn Kämmköpfen können die Gruppen von Kämmköpfen aus einem Kämmkopf, zwei oder fünf Kämmköpfen bestehen, die jeweils gruppenweise phasenversetzt zueinander betrieben werden. Grundsätzlich müssen die Gruppen von Kämmköpfen, die in unterschiedlicher Phasenlage betrieben werden, nicht gleich groß sein. Bei einer Zehnkopfkämmmaschine können die Gruppen von Kämmköpfen aus zwei Gruppen mit je zwei Kämmköpfen und aus zwei Gruppen mit je drei Kämmköpfen bestehen, die beispielsweise symmetrisch zueinander (2, 3, 3, 2 oder 2, 3, 2, 3 oder 3, 2, 2, 3) angeordnet werden. Bei einer Kämmmaschine mit beispielsweise zwölf Kämmköpfen können die Gruppen von Kämmköpfen aus einem Kämmkopf, zwei, drei, vier oder sechs Kämmköpfen bestehen, die jeweils gruppenweise phasenversetzt zueinander betrieben werden. Durch die ineinander verschachtelte Ausführung der Phasenlagen im Betrieb der Kämmköpfe entsteht ein besonders schwingungsarmer, vibrationsarmer Lauf der Kämmmaschine.
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3 zeigt eine alternative Ausgestaltung zur Bildung der Antriebsverbindungen 13, 14 mittels rotierend oder oszillierend angetriebenen Antriebswellen 20 und 21, die phasenversetzt zueinander mit einem gemeinsamen oder jeweils einem Getriebe mit dem Hauptantriebsmotor antreibend verbunden sind. So bildet beispielsweise die erste gezeigte Antriebswelle 20 die erste Antriebsverbindung 13 zum Antrieb einer ersten Gruppe von Kämmköpfen und die Antriebswelle 21 bildet eine zweite Antriebsverbindung 14 zum Antrieb einer zweiten Gruppe von Kämmköpfen. Dabei ist mit Rotationspfeilen angedeutet, dass die Antriebswellen 20 und 21 in unterschiedlichen Phasenlagen α1 und α2 betrieben werden. Je nach Anzahl der Antriebswellen können die unterschiedlichen Phasenlagen an bis auf die Anzahl der Kämmköpfe steigen, also vorzugsweise acht, zehn, zwölf oder sechzehn.
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Die Antriebswellen 20, 21 sind über Koppelelemente 24 mit Funktionswellen 22 verbunden, wobei die Verbindungen so ausgestaltet sind, dass jeweils benachbarte Funktionswellen 22 mit der jeweils anderen Antriebswelle 20, 21 verbunden sind. Die Funktionswellen 22 können eine Welle oder Achse eines Kämmkopfes darstellen, beispielsweise können die Funktionswellen 22 der Kämmköpfe 11 eine Zangenwelle 23 bilden oder mit dem Rundkamm 18 oder mit der Abreißwalze 19 wirkverbunden sein.
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Schließlich zeigt 4 beispielhaft die Leistungsaufnahme P des Hauptantriebsmotors 12 über der Zeit t. Die Graphen zeigen dabei zwei Leistungsaufnahmen P1 und P2, und die Leistungsaufnahme P1 entspricht der ersten Gruppe von Kämmköpfen 11 und die Leistungsaufnahme P2 entspricht der zweiten Gruppe von Kämmköpfen 11. Wie zuvor beschrieben können bis zu n Leistungsaufnahmen Pn vorhanden sein, wobei n maximal der Anzahl von Kämmköpfen entsprechen kann, oder einem Teil davon. Dabei werden alle Leistungsaufnahmen Pn phasenversetzt über die Zeit t betrieben.
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Wie der Verlauf der Leistungsaufnahmen P1 und P2 zeigt, kompensieren sich diese über der Nulllinie und unter der Nulllinie, sodass beispielsweise Beschleunigungsphasen der ersten Gruppe von Kämmköpfen 11 Verzögerungsphasen der zweiten Gruppe von Kämmköpfen 11 kompensieren können. Im Ergebnis ergibt sich eine erhebliche Einsparung der Gesamt-Leistungsaufnahme, da sich die Bewegungsphasen der Kämmköpfe gegenseitig in ihren Leistungserfordernissen sowohl hinsichtlich der Leistungsaufnahme als auch der Leistungsabgabe (Beschleunigung und Verzögerung) kompensieren können.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Kämmkopf
- 12
- Hauptantriebsmotor
- 13
- erste Antriebsverbindung
- 14
- zweite Antriebsverbindung
- 15
- Steuerwelle
- 16
- Kurvenscheibe
- 17
- Zangenapparat
- 18
- Rundkamm
- 19
- Abreißwalze
- 20
- Antriebswelle
- 21
- Antriebswelle
- 22
- Funktionswelle
- 23
- Zangenwelle
- 24
- Koppelelement
- 25
- Anlenkung
- 26
- Zangengetriebe
- 27
- Nebengetriebe
- 28
- Planetengetriebe
- 29
- Zangenabtriebswelle
- 30
- Oberzangengetriebe
- 31
- Antriebeingangswelle
- 32
- Zentralwelle
- 33
- Kurbelschwinge
- 34
- Oberzange
- 35
- Unterzange
- 36
- Exzenter
- 37
- Koppelstange
- 38
- Abgriffselement
- α1
- erste Phasenlage
- α2
- zweite Phasenlage
- an
- n Phasenlagen
- P
- Leistungsaufnahme
- P1
- Leistungsaufnahme der ersten Gruppe von Kämmköpfen
- P2
- Leistungsaufnahme der zweiten Gruppe von Kämmköpfen
- Pn
- Leistungsaufnahme von n Gruppen von Kämmköpfen
- t
- Zeit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012011030 A1 [0002]
- EP 2397584 B1 [0005]
