DE19506351C2

DE19506351C2 - Antriebsvorrichtung für die Speisewalzen an Kämmaschinen mit mehreren Kämmköpfen

Info

Publication number: DE19506351C2
Application number: DE1995106351
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Artzt; Martin Conzelmann; Jens Rolle; Guenter Richter; Juergen Oehler; Toralf Jenkner
Original assignee: CSM GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2015-02-24
Also published as: DE19506351A1; WO1996026309A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für die Speisewalzen an Kämmaschinen mit mehreren Kämmköpfen mit um eine ortsfeste Achse schwenkbar angeordnetem Zangenapparat, an dem die Speisewalze ihr Lager hat, und mit ortsfest gelagerten Antriebsmitteln für die Speisewalze.

Vorrichtungen dieser genannten Art sind unter anderem durch die DE 38 31 020 A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist die Speisewalze in an sich bekannter Weise an der Unterzange gelagert.

Ein zur Speisewalze koaxial gelagertes Zahnrad rollt auf einem feststehenden Zahnsegment, bedingt durch die Schwingbewegung der Unterzange ab und überträgt die so gewonnene Drehbewegung über einen Freilauf auf die Speisewalze.

Eine solche Anordnung ist praktisch an Kämmaschinen nicht brauchbar. Es gibt weder eine Stellmöglichkeit für die Einstellung der Größe des Speisehubes noch gibt es eine Möglichkeit zur Anpassung eines optimalen Speisezeitpunktes.

Jede Änderung in diesem Sinne bedarf des Austausches ganzer Baugruppen an jedem Kämmkopf.

Zum andern ist die Zahl und die Masse der an jedem Kämmkopf anzuordnenden Teile sehr erheblich. Die große zu bewegende Masse begrenzt die Drehzahl in unerwünschter Weise.

Bei einer anderen Vorrichtung, EP 360 064 A1, wird der Antrieb für die Speisewalze durch einen Elektromotor gesteuert.

Für die Anordnung des Elektromotors sind mehrere Posi tionen vorgesehen, die sämtlich erhebliche Nachteile für den Arbeitsablauf und das Gesamtkonzept der Kämma schine mit sich bringen.

Ordnet man den Motor, unabhängig von der Zahl der Kämmköpfe, die damit bedient werden, auf der schwingen den Unterzange an, werden große Massen und unterschied liche Belastungsverhältnisse an jedem Kämmkopf wirksam.

Diese deutlich höheren Massen begrenzen die Arbeitsge schwindigkeit der Kämmaschine.

Die unterschiedlichen Belastungsarten an den Kämmköpfen führen zu unterschiedlichen Vliesparametern, die bei der Weiterverarbeitung derselben zu erheblichen Proble men führen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird in der genannten EP 360 064 A1 vorgeschlagen, den Elektromotor auf der Schwenkachse einer Schwinge zur Führung des Viergelenkes anzuordnen.

Die Übertragung der Antriebsbewegung soll durch einen Zahnriemen erfolgen.

Bei der vorgeschlagenen Ausführung befindet sich der Gelenkpunkt der Schwinge im Wirkungsbereich der Kämm walze.

Die Antriebsmotoren sind daher zwischen den Kämmwalzen jedes Kämmkopfes anzuordnen.

Dadurch wird der seitliche Abstand der Kämmköpfe in extremer Weise vergrößert, das Grundkonzept jeder Kämmaschine müßte korrigiert werden.

Der Flächenbedarf einer solchen Kämmaschine würde bei gleichbleibender Leistung deutlich vergrößert.

Auch dieses Antriebskonzept hat damit keine praktische Bedeutung.

Aus diesem genannten Grunde verwendet man weiterhin Klinkenantriebe für die Speisewalzen, die von der Schwingbewegung einer der Zangenschenkel abgeleitet sind.

Derartige Antriebe sind für bisher übliche, relativ niedrige Kammspielzahlen geeignet, aber sie lassen keine weiteren Drehzahlerhöhungen und Optimierungen der Bewegungsabläufe zu.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Antriebsvorrichtung für die Speisewalze vorzuschlagen, die geeignet ist, die Antriebsbewegung an einer zentralen Position frei wählbar zu erzeugen und auf die Speisewalzen an den bewegten Elementen der Kämmköpfe unverfälscht und einstellbar zu übertragen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil des Hauptanspruches definierten Ele mente gelöst.

Durch die Anordnung der zentralen Antriebswelle im Bereich der Schwenklager des Zangenapparates oberhalb der Rundkammwalze ist es möglich, eine stoß- und ruck freie und zentral einstellbare Antriebsbewegung in den Bereich aller Kämmköpfe zu übertragen und dort mit einfachen Mitteln den schwingend gelagerten Speisewal zen zuzuführen.

Mit dieser Gestaltung des Antriebes wird die Masse des Zangenapparates erheblich reduziert. Die Zahl der Elemente am Kämmkopf wird auf das unbedingt notwendige Maß beschränkt.

Die Bewegungsgesetze der Antriebsbewegung lassen sich so gestalten, daß eine Bewegung nach optimierten Bewe gungsgesetzen auf die Speisewalze übertragen werden kann.

Die Einstellung der Hubgröße kann entweder durch die Änderung des Programms eines Antriebselementes oder durch die Veränderung wirksamer Hebellängen an Übertra gungsgliedern vorgenommen werden.

Die Einflüsse der Schwingbewegung des Zangenapparates können bei der Gestaltung des Antriebsprogrammes be rücksichtigt werden. Besondere Korrekturgetriebe können weitgehend entfallen.

Neben einer deutlichen Steigerung der Arbeitsgeschwin digkeit einer Verringerung des Bedienaufwandes trägt die Erfindung zu einer entscheidenden Verbesserung der Arbeitsbedingungen des Bedienpersonals bei.

Die Laufruhe der Maschine wird deutlich verbessert.

Die Gestaltung der Übertragungselemente von der An triebswelle auf die jeweiligen Speisewalzen nach An spruch 2 trägt zur weiteren Optimierung der Antriebs vorrichtung hinsichtlich der Kosten, der Arbeitsge schwindigkeit und der Laufruhe bei.

Die Anwendung eines Motors nach Anspruch 3 und 4 für den Antrieb der Antriebswelle ermöglicht optimale programmierbare und auf jede Stellgröße einstellbare Bewegungsabläufe.

Mit der Verwendung der Elemente nach Anspruch 5 redu ziert sich die Zahl der Bauelemente im Bereich jedes Kämmkopfes.

Die Ausführung nach Anspruch 6 zeigt eine einfache mechanische Antriebsanordnung auf, die vor allem im Dauerbetrieb eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet und mit niedrigstem Energieaufwand betrieben werden kann.

Der Antrieb nach Anspruch 7 erlaubt eine optimale Abstimmung der Bewegungsabläufe mit anderen Elementen, die am Kämmvorgang beteiligt sind.

Die Modifizerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 8 gewährleistet eine Optimierung der Antriebs bewegung für die Antriebswelle. Mit einer entsprechen den Gestaltung der Kurvenscheiben können die Einflüsse der Schwingbewegung des Zangenapparates auf das Bewe gungsgesetz der Antriebswelle weitgehend ausgeschalten werden.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei spiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Arbeitszone der Kämmaschine,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des An triebskonzeptes für die Speisewalze für mehrere Kämmköpfe,

Fig. 3 die schematische Darstellung eines Antriebskonzeptes mit Kurvenscheiben auf der Antriebswelle im Bereich jedes Kämm kopfes,

Fig. 4 eine Variante für die Erzeugung der Antriebsbewegung der Antriebswelle mit Kurbelgetriebe und

Fig. 5 eine Variante für die Erzeugung der Antriebsbewegung der Antriebswelle mit Kurvengetriebe.

Die Erfindung soll anhand einer Kämmaschine für das Kämmen von Baumwolle beschrieben werden.

Diese Kämmaschine besitzt eine, in der Regel diskonti nuierlich umlaufende Rundkammwalze 9 in der üblichen Form.

Oberhalb dieser Rundkammwalze 9 ist an einem oben ange ordneten Schwenklager 12 der Zangenapparat 1 kopfunter schwingend gelagert. An dem unteren Zangenschenkel 11 befindet sich das Lager 13 der Speisewalze 2. Die Speisewalze 2 bildet zusammen mit einer Speisemulde am unteren Zangenschenkel 11 einen Klemmspalt für das in die Kämmzone zu liefernde Vlies.

Die Speisewalze 2 führt eine diskontinuierliche Liefer bewegung aus. Sie stellt nach jedem Kämmvorgang, der durch den Fixkamm 7 ergänzt und durch die Abreißwalzen 8, 8′ abgeschlossen wird, einen neuen Faserbart für das Kämmen durch die Rundkammwalze 9 bereit.

Der Zeitpunkt, die Größe des Lieferhubes der Speisewal zenbewegung muß sich in den Bewegungsablauf der am Kämmvorgang beteiligten Arbeitselemente in möglichst optimaler Form einfügen.

Für den Antrieb der Speisewalze 2 ist das nachfolgend beschriebene Getriebe vorgesehen.

Im Bereich des gestellfesten Schwenklagers 12 des Zangenapparates 1 ist eine Antriebswelle 3 vorgesehen, die sich über mehrere Kämmköpfe bzw. über die gesamte Länge der Maschine erstreckt.

Dieser Antriebswelle 3 ist ein zentraler Antrieb zuge ordnet, der gemäß Fig. 1 aus einem Motor 4 mit einer entsprechenden Antriebssteuerung 41 besteht.

Im Bereich jedes Kämmkopfes sind auf der Antriebswelle 3 Zahnräder 31 vorgesehen, die drehstarr mit der An triebswelle 3 verbunden sind.

Über Zahnriemen 23 wird die Schwingbewegung der Zahn räder 31 auf das Antriebsrad 21 der Speisewalze 2 übertragen.

Das Antriebsprogramm für den Motor 4 ist so gestaltet, daß es die durch die Schwingbewegung des Zangenappara tes 1 verursachten Zusatzbewegungen kompensiert.

Die Antriebssteuerung ist dabei so ausgelegt, daß sie in Abhängigkeit vom jeweiligen Drehwinkel der Rundkamm welle oder eines mit ihr synchron bewegten Elementes das vorgegebene Programm ausführt.

Entsprechende Positionssignale für diesen Steuervorgang gibt die Geber-/Sensoreinheit 42 an die Steuerung 41 für den Motor 4.

Kontrollfunktionen hat der Sensor 43 an der Antriebs welle 3 im Zusammenwirken mit Regelprogrammen innerhalb der Steuerung 41.

Die so gestaltete Antriebsanordnung hat den Vorteil einer einfachen, massearmen und zuverlässigen Bauweise. Die Bewegungsgesetze aller Elemente lassen sich sehr gut aufeinander abstimmen. Hohe Kämmleistungen sind erreichbar.

Dieses beschriebene Getriebe läßt sich in Abhängigkeit von bestimmten Anwendungsbedingungen variieren.

So kann man im Bereich jedes Kämmkopfes auf der An triebswelle 3 eine Kurvenscheibe 32 anordnen und der Antriebswelle 3 eine kontinuierlich oder diskontinuier lich umlaufende Antriebsbewegung erteilen.

Diese umlaufende Antriebsbewegung kann man in her kömmlicher Weise z. B. durch Zahnräder und Zahnriemen von der Rundkammwelle 9 auf die Antriebswelle 3 über tragen. Im vorliegenden Falle (Fig. 3) wurde für den Antrieb ein synchronisiert angesteuerter Motor 4′ eingesetzt.

Die Kurvenscheiben 32 besitzen auf ihrem Umfang ein Bewegungsprogramm, das eine optimale Bewegung der Speisewalze 2 gestattet und die Schwingbewegung des unteren Zangenschenkels 11 eliminiert.

Jeder Kurvenscheibe 32 ist ein Rollenhebel 34 zugeord net, der die Kurvenscheibe 32 abtastet und die Schwing bewegung über einen Freilauf oder eine Klinkenanordnung 331,22 auf die Speisewalze 2 überträgt.

Als Freilauf kann entweder an sich bekanntes Klinken getriebe 331,22 oder ein an sich bekannter Freilauf mit Klemmkörpern (nicht dargestellt) verwendet werden. Derartige Freilauf- oder Klinkentriebe sind allgemein bekannt und müssen daher nicht im einzelnen beschrieben werden.

Wesentlich ist, daß die Bewegungsabläufe des Klinkenge triebes 331,22 in dem Programm, das die Kurvenscheibe 32 enthält und das der Motor 4′ ausführt, derart berück sichtigt sind, daß stoß- und ruckartige Bewegungen weitgehend ausgeschalten werden.

In Fig. 4 ist eine weitere Antriebsvariante für die Speisewalze 2 unter Verwendung eines Kurbelgetriebes 5 dargestellt.

Eine mit der Rundkammwelle 9 oder einer anderen, konti nuierlich umlaufenden Hauptwelle (nicht gezeigt) syn chron umlaufende Kurbel 51 erteilt über eine Koppel 52 einem Klinkenhebel 53 auf der Antriebswelle 3 eine gleichbleibende Schwingbewegung.

Diese Schwingbewegung wird über einem Freilauf oder ein entsprechende Klinkengetriebe auf das Freilaufrad 54 der Antriebswelle 3 übertragen.

Im Bereich jedes Kämmkopfes kann die so erzeugte Schwingbewegung der Antriebswelle 3 bzw. ihre Schritt bewegung auf die Speisewalze 2 übertragen werden.

Für diesen Zweck kann man entweder mit einer Zahnrie menanordnung 31, 23, 21 oder mit an sich bekannten Zahnrad getrieben (nicht dargestellt) arbeiten.

Der in Fig. 5 dargestellte Antrieb ist ein Kurvenge triebe 6. Dieses besitzt eine mit der Hauptwelle umlaufende Kurvenscheibe 62, deren Kurve von einem Rollenhebel 61 abgenommen wird. Die Schwingbewegung wird über die Klinke 63 auf das Freilaufrad 64 übertra gen.

Der weitere Verlauf der Bewegungsübertragung auf die Speisewalze 2 kann mit den bereits beschriebenen Mitteln beliebig gewählt werden.

Bezugszeichenliste

1 Zangenapparat
11 unterer Zangenschenkel
12 Schwenklager
13 Speisewalzenlager
14 oberer Zangenschenkel
2 Speisewalze
21 Antriebsrad
22 Freilauf (Klinkenrad)
23 Zahnriemen
3 Antriebswelle
31 Zahnrad
32 Kurvenscheibe
33 Freilauf
331 Klinke
332 Feder
34 Rollenhebel
341 Rolle
342 Lager
343 Feder
4, 4′ Motor
41 Steuerung
42 Sensor (Kammwelle)
43 Sensor (Antriebswelle)
5 Kurbelgetriebe
51 Kurbel
52 Koppel
53 Klinkenhebel
54 Freilaufrad
6 Kurvengetriebe
61 Rollenhebel
62 Kurvenscheibe
63 Klinke
64 Freilaufrad
7 Fixkamm
8, 8′ Abreißwalzen
9 Rundkamm

Claims

1. Antriebsvorrichtung für die Speisewalzen an Kämma schinen mit mehreren Kämmköpfen

- mit um eine ortsfeste Achse schwenkbar angeordnetem Zangenapparat, an dem die Speisewalze ihr Lager hat, und
- mit ortsfest gelagerten Antriebsmitteln für die Speisewalze, dadurch gekennzeichnet,

daß für den Antrieb der Speisewalzen (2) aller Kämmköpfe eine Antriebswelle (3) koaxial zum Schwenklager des Zangenapparates (1) angeordnet ist,
daß der Antriebswelle (3) ein bezüglich der Bewegungsgesetze modifizierbarer Antrieb (4, 5, 6) zugeordnet ist,
daß der Antriebswelle (3) im Bereich jedes Kämmkopfes Getriebeelemente (21; 22; 23, 31; 32; 33, 34) für die Bewegungsübertragung von der Antriebswelle (3) auf die Speisewalze (2) vorgesehen sind und
daß der Zangenapparat (1) mit seiner Schwinge (11) auf der Antriebswelle (3) frei drehbar gelagert ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Getriebeelemente (31, 23, 21) für die Bewegungs übertragung von der Antriebswelle (3) auf die Speisewalze (2) Zahnräder (31, 21) auf der Antriebswelle (3) und an der Speisewalze (2) sowie einen endlosen Zahnriemen (23) umfassen.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswelle (3) ein elektrischer Motor (4) mit drehwinkelbezogener Steuerung (41, 42, 43) zugeordnet ist.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (41) für den Motor (4)

- einen Geber (42) an der Hauptwelle,
- einen Rechner mit Speicher für mindestens ein Bewegungsgesetz des Motorantriebes und
- einen Sensor (43) an der Antriebswelle (3) mit Rückleitung zur Steuerung (41) aufweist.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebswelle (3)

- ein Schwingantrieb (4, 5, 6) zugeordnet und
- zwischen diesem Schwingantrieb (4, 5, 6) und der Antriebswelle (3) ein Freilauf (33) angeordnet ist.

6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswelle (3) ein durch eine Kurbel (51) getriebener Schwingantrieb (5) zugeordnet ist.

7. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswelle (3) ein durch eine Kurve (62) getriebener Schwingantrieb (6) zugeordnet ist.

8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebswelle (3) ein drehwinkelgesteuerter Motor (4′) zugeordnet ist,
daß im Bereich jedes Kämmkopfes auf der Antriebswelle (3) eine Kurvenscheibe (32) drehstarr angeordnet ist,
daß im Bereich jedes Kämmkopfes ein am Zangenapparat (1) gelagerter Rollenhebel (34) jeder Kurvenscheibe (32) zugeordnet ist und
daß der Rollenhebel (34) seine Schwingbewegung über einen Freilauf (331,22) auf jede Speisewalze (2) überträgt.