DE19527950B4 - Kämmaschine mit wenigstens einem Kämmkopf - Google Patents

Abstract

Kämmaschine
– mit wenigstens einem Kämmkopf
– mit einem elektrischen Antrieb für die Rundkammwalze von deren Drehbewegungen weitere Antriebsbewegungen der Kämmaschine abgeleitet sind,
– mit einem Umlaufrädergetriebe für die Erzeugung einer Pilgerschrittbewegung für mindestens eine Abreißwalze, dem
– ein erster Antrieb mit einer vorzugsweise kontinuierlichen Umlaufbewegung und
– ein zweiter Antrieb mit einer stellbaren Schwingbewegung zugeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb (62, 621,622,623) mit der kontinuierlichen Umlaufbewegung synchron zur Bewegung des Rundkammes (1) erzeugt wird und
daß der Antrieb (63) mit der stellbaren Schwingbewegung
– von einem, in einer Drehrichtung steuerbaren Elektromotor (635)
– über einen Kurbelschwingantrieb (634,633,632) auf den Steg (63) des Umlaufrädergetriebes (6) übertragen wird und
daß der Elektromotor (635) für den Kurbelschwingenantrieb (634,633,632) mit dem Antrieb für den Rundkamm (1) elektronisch synchronisiert ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Kämmaschine mit wenigstens einem Kämmkopf, mit einem elektrischen Antrieb für die Rundkammwalze, von deren Drehbewegungen weitere Antriebsbewegungen der Kämmaschine abgeleitet sind, mit einem Umlaufrädergetriebe für die Erzeugung einer Pilgerschrittbewegung für mindestens eine Abreißwalze, dem ein erster Antrieb mit einer vorzugsweise kontinuierlichen Umlaufbewegung und ein zweiter Antrieb mit einer stellbaren Schwingbewegung zugeordnet sind.
• Im Stand der Technik sind Kämmmaschinen beispielsweise in der EP 0 360 064 A1 , die eine Kämmmaschine mit wenigstens einem Kämmkopf zeigt, oder in der DD 108 125 , die eine Antriebsvorrichtung für den Abreißwalzenantrieb einer Flachkämmmaschine betrifft, beschrieben.
• Eine Kämmaschine der vorgenannten Art ist u.a. durch das europäische Patent EP 374 723 B1 bekannt geworden. Diese Patentschrift sieht, unter Nutzung der heute angebotenen Antriebstechnik, einen separaten Antrieb für die Abreißwalzen einer Baumwollkämmaschine vor.
• Diesem Antrieb ist je ein Sensor für die Winkelstellungen des Motors für die Abreißwalzen und für den Rundkamm vorgesehen.
• Eine Programmsteuerung gibt dem Motor für die Abreißwalzen entsprechende Antriebsimpulse, die einerseits mit der Drehbewegung des Rundkammes und andererseits mit einem Drehwinkelprogramm für die Pilgerschrittbewegung übereinstimmen.
• Eine solche Antriebsform ist scheinbar vorteilhaft, weil, abgesehen von dem Untersetzungsgetriebe zwischen der Motorwelle und der Abreißwalze, keine zusätzlichen Massen einer gesteuerten Schwingbewegung unterliegen.
• Die Zahl der Teile und die Größe der Masse der bewegten Teile ist relativ gering.
• Nachteilig ist jedoch, daß für jede Änderung der Bewegung der Abreißwalze das Magnetfeld für die Beschleunigung oder Verzögerung der Elemente neu aufgebaut werden muß und die Beschleunigungen und Verzögerungen aller Elemente in jeder Phase ihrer Bewegung durch das Netz gespeist werden müssen.
• Durch diesen Umstand erhöht sich die Leistungsaufnahme für den Betrieb der Maschine erheblich, das erhöht die Betriebskosten und widerspricht dem notwendigen Grundsatz der rationellen Energieverwendung.
• Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, die für den Antrieb notwendige elektrische Energie zu reduzieren.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen elektrisch stellbaren Antrieb für die Abreißwalzen zu schaffen,
• – der die funktionsbedingte Pilgerschrittbewegung realisiert,
• – der die Größe und Masse der schwingend angetriebenen Elemente und deren Zahl auf ein Minimun einschränken läßt und
• – der andererseits mit einer minimalen Leistungsaufnahme aus dem Netz auskommt.
• – Die Größe der Schwingbewegung im Bereich der Abreißwalzen und ihre zeitliche Zuordnung zur Drehbewegung des Rundkammes soll variierbar sein und möglichst mit Hilfe einer elektronischen Steuerung auch während des Laufes der Maschine einstellbar sein.
• Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die in Anspruch 1 definierten Elemente gelöst.
• Die für den Betrieb der Maschine notwendige Energie dient im wesentlichen der Aufrechterhaltung der Drehbewegung der Antriebsmotoren.
• Die Trägheit der gleichförmig umlaufenden Massen an der Achse des Motors bzw. der Kurbel unterstützt im wesentlichen Maße die Ausführung der notwendigen Beschleunigungsvorgänge.
• Die Leistungsaufnahme aus dem Netz wird reduziert.
• Mit der Gestaltung der Kämmaschine nach Anspruch 2, läßt sich die Lage des Schwinghubes zur Optimierung des Kämmvorganges einstellen.
• So ist es möglich, die zeitliche Zuordnung der Schwingbewegung zur Drehbewegung des Rundkammes so zu stellen, daß eine optimale Zusammenarbeit von Rundkamm, Zange Abreißwalze und Fixkamm gewährleistet werden kann.
• Eine Veränderung der Größe des Schwinghubes läßt sich mit bekannten Mitteln durch die Veränderung der Kurbellänge einstellen.
• Durch die Modifikation der erfindungsgemäßen Kämmaschine nach Anspruch 3 wird die Steuerung des Motors für den Kurbelschwingenantrieb der zentralen Steuervorrichtung zugeordnet, die in der Regel Kapazitätsreserven für eine derart vereinfachte Steuerung des Motorantriebes besitzt.
• Die Gestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 4, führt zu einer weiteren Variationmöglichkeit der Antriebes der Abreißwalzen.
• Der Aufbau des Umlaufgetriebes nach Anspruch 5 führt zu einer erheblichen Reduzierung der notwendigen, bewegten Teile und gestattet die Anordnung des Umlaufgetriebes unmittelbar im Bereich der Abreißwalze.
• Die Motoren können auf kleinstem Raum, in unmittelbarer Nähe des Umlaufrädergetriebes untergebracht werden.
• Mit der letztgenannten Maßnahme kann die Masse der schwingend bewegten Elemente weiter reduziert werden. Die Antriebsleistung für die Maschine kann auf einem niedrigen Niveau gehalten werden.
• Die Anpassungsfähigkeit der Maschine an die zu verarbeitenden Fasern und das gewünschte Endprodukt kann auch bei niedrigem Energieaufwand gesichert werden.
• Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
• In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung des Querschnittes einer Kämmzone einer Baumwollkämmaschine,
• 2 ein Getriebeschema für den Antrieb der Abreißwalzen mit Hilfe eines Umlaufgetriebes als Querschnitt und
• 3 eine Darstellung des Umlaufgetriebes nach 2 in einer Ansicht von rechts.
• Der Charakter der Kämmaschine, an deren Beispiel die vorliegende Erfindung beschrieben wird, ist in 1 durch die Darstellung der Arbeitselemente des Kämmkopfes aufgezeigt.
• Das Faservlies wird über die Speisewalze 21 und die Unterzange 22 in die Kämmzone gefördert. Der Zu kämmende Faserbart wird zwischen Oberzange 23 und Unterzange 22 geklemmt und durch das Ablenkelement in Richtung des Rundkammes 1 ausgerichtet.
• Der Zangenapparat 2 ist in vertikaler Richtung und in Richtung der im wesentlichen ortsfesten Abreißwalzen 3 schwenkbar.
• Ein Fixkamm 5, der zwischen den Abreißwalzen 3 und dem Zangenapparat 2 bewegbar ist, sorgt für das rückwärtige Auskämmen eines gelöteten Faserbartes und für das Ablösen des nächsten zu kämmenden Vliesabschnittes.
• Die Abreißwalzen 3 liefern in jedem Kämmspiel einen Abschnitt des vorher gekämmten Vliesabschnittes zurück. Ein durch den Rundkamm 1 gekämmter Faserbart wird auf den zurückgelieferten Faserbart aufgelegt und gemeinsam mit diesem im Klemmspalt der Abreißwalzen 3 verbunden und in Abzugsrichtung gefördert.
• Für Erzeugung dieser Pilgerschrittbewegung der Abreißwalzen 3 war es bisher üblich, von einem Hauptantrieb eine Vorschubbewegung abzuleiten, dieser Vorschubbewegung hat man eine Schwingbewegung überlagert. Diese Überlagerung erfolgte durch ein Umlaufrädergetriebe 6.
• Die zusammengefaßte Bewegung wurde den Abreißwalzen 3 direkt oder über eine Getriebekette zugeleitet. Mit dem Ziel, die Variabilität der Pilgerschrittbewegung zu gewährleisten, hat man bereits versucht, die Abreißwalzen mit Hilfe eines lagegeregelten Motors und einer entsprechenden Steuerung anzutreiben.
• Bei dem gegenwärtigen Stand der Entwicklung der Antriebstechnik ist das sicher problemlos möglich.
• Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die für diesen Antrieb notwendige elektrische Antriebsenergie extrem hoch wird, weil die Energie für diese Beschleunigung, für jeden Abschnitt der Bewegung in ständig wechselnde, entgegengesetzte Richtungen, stets wieder aus dem Netz entnommen werden muß.
• Die Trägheit rotierender Elemente und Massen, kann bei derartigen Trieben nicht dazu genutzt werden, um ständig wiederkehrende Beschleunigungsspitzen zu überwinden.
• Die Rückführung von Verzögerungsenergie an das Netz durch entsprechende Schaltungsanordnungen hat sich als nicht zweckmäßiog erwiesen und erfordert einen relativ hohen Aufwand.
• Im übrigen sind die für derartige Steuerungen erforderlichen Motoren mit dem entsprechenden Leistungsniveau teuer und platzaufwendig.
• Erfindungsgemäß wird daher auf das althergebrachte Umlaufrädergetriebe 6 zurückgegriffen.
• Diesem Umlaufrädergetriebe 6 wird für den Antrieb des Sonnenrades 62, das die Fortschaltbewegung von Kammspiel zu Kammspiel erzeugt, ein Motor 623 zugeordnet, der über eine Schnecke 622 und die Schneckeradverzahnung 621 seine Antriebsbewegung in das Getriebe 6 einspeist.
• Für die Einspeisung der Schwingbewegung ist ein zweiter Motor 635 vorgesehen. Dieser Motor 635 treibt eine Kurbel 634, deren Bewegung auf den Steg 63 des Umlaufrädergetriebes 6 über eine Koppel 633 und den Antriebzapfen 632 übertragen wird.
• Beide Motoren 635 und 623 sind, bezogen auf die Antriebsbewegungen der Rundkammwelle 1, synchronisiert. Ihnen kann jeweils einem Steuerprogramm zugeordnet sein, das die Größe und die jeweilige Winkelgeschwindigkeit variieren kann, ohne daß das Drehzahlprogramm und das Drehzahlverhältnis von den vorgegebenen Sollwerten abweicht.
• Das zentrale Abtriebsrad 61 dieses Umlaufrädergetriebes 6 wird auf diese Weise mit einer resultierenden Bewegung aus beiden Antrieben getrieben.
• Es leitet diese Bewegung direkt oder über Zwischenräder auf die untere Abreißwalze 31 und über die Zahnräder 311,411 und den Zahnriemen 412 auf die derselben nachgeordneten Ablieferwalzen 4 weiter.
• Diese Art des Antriebes hat entscheidende Vorteile.
• Für die Ausführung der Schwingbewegung des Steges 63 kann man von einer rotierenden Bewegung ausgehen. Die dort mitbewegten rotierenden Massen wirken mit ihren Trägheitskräften dann mit auf den Antrieb, wenn zum Zwecke der Beschleunigung oder Verzögerung des Steges große Kräfte notwendig ist.
• Man kann durch die Anordnung beliebiger Massen auf der Achse dieses Antriebes, die Größe dieser unterstützenden Trägheitskräfte zusätzlich beeinflussen.
• Gerade dieser Motor 635 kann somit in einem niedrigen Leistungsbereich ausgewählt und betrieben werden.
• Sind aus irgendwelchen Gründen die Schwingbewegungen des Steges 63 anders zu gestalten, als es die normale, durch die Kurbel 634 erzeugte Sinoide gestattet, kann man durch eine gesteuerte Korrektur der Winkelgeschwindigkeit dieses Motors 635 entsprechende Veränderungen vornehmen.
• In ähnlicher Weise kann man beim Antrieb des Sonnenrades 62 durch den Motor 623 verfahren. Für diesen Antrieb ist es zweckmäßig, ausgehend von der Größe der Fortschaltbewegung pro Kämmspiel, die Bewegung des Motors 623 über eine Schnecke 622 auf die Schneckeradverzahnung des Sonnenrades 62 übertragen.
• Dieser Motor 623 kann eine kontinuierliche Umfangsgeschwindigkeit erzeugen, die in Abhängigkeit vom gewählten Vliesabzug pro Kämmspiel relativ zur Drehzahl des Rundkammes 1 variiert werden kann.
• Mit diesem Motor kann man aber auch bei Vorgabe eines entsprechenden Programmes die Korrektur der Schwingbewegung des Steges 63 in gewissen Grenzen vornehmen.
• Die Ausführung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf dieses angeführte Beispiel beschränkt.
• So kann es in bestimmten Fällen zweckmäßig sein, die kontinuierliche oder in gleicher Richtung ausgeführte Schrittbewegung des Sonnenrades 62 direkt vom Antrieb des Rundkammes 1 abzuleiten.
• In diesem Falle reicht es aus, den zuerst beschriebenen Motor 635 mit dem Kurbelschwingenantrieb für die notwendigen Anpassungen der Pilgerschrittbewegung an die Kämmbedingungen und an die jeweils eingesetzten Faserstoffe zu realisieren.
• Eine Änderung des Schwinghubes kann man durch eine Veränderung des Kurbelarmes 634 einstellen.
• Korrekturen zur Verlagerung der Schwingbewegung innerhalb eines Kämmspieles kann man durch eine lagegeregelte Steuerung dieses Motors 635 erreichen.

1

Rundkamm

2

Zangenapparat

21

Speisewalze

22

Unterzange

23

Oberzange

3

Abreißwalzenpaar

31

untere Abreißwalze

311

Zahnrad

4

Ablieferwalzenpaar

41

untere Ablieferwalze

411

Zahnrad

412

Zahnriemen

5

Fixkamm

6

Umlaufrädergetriebe

61

Abtriebsrad

62

Sonnenrad

621

Schneckenradverzahnung

623

Schnecke

623

Motor

63

Steg

631

Planetenrad

632

Antriebszapfen

633

Koppel

634

Kurbel

635

Motor

Claims (5)

1. Kämmaschine – mit wenigstens einem Kämmkopf – mit einem elektrischen Antrieb für die Rundkammwalze von deren Drehbewegungen weitere Antriebsbewegungen der Kämmaschine abgeleitet sind, – mit einem Umlaufrädergetriebe für die Erzeugung einer Pilgerschrittbewegung für mindestens eine Abreißwalze, dem – ein erster Antrieb mit einer vorzugsweise kontinuierlichen Umlaufbewegung und – ein zweiter Antrieb mit einer stellbaren Schwingbewegung zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (62, 621,622,623) mit der kontinuierlichen Umlaufbewegung synchron zur Bewegung des Rundkammes (1) erzeugt wird und daß der Antrieb (63) mit der stellbaren Schwingbewegung – von einem, in einer Drehrichtung steuerbaren Elektromotor (635) – über einen Kurbelschwingantrieb (634,633,632) auf den Steg (63) des Umlaufrädergetriebes (6) übertragen wird und daß der Elektromotor (635) für den Kurbelschwingenantrieb (634,633,632) mit dem Antrieb für den Rundkamm (1) elektronisch synchronisiert ist.
2. Kämmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor (635) für den Kurbelschwingenantrieb (634,633,632) eine drehwinkelbezogene Steuervorrichtung zugeordnet ist, mit der bei Einhaltung des Drehzahlverhältnisses zum Rundkamm (1) innerhalb eines Kammspieles differenzierte Winkelgeschwindigkeiten gleicher Richtung einstellbar sind.
3. Kämmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (635) für den Kurbelschwingenantrieb (634,633,632) vom Steuerrechner der Kämmaschine mit verstärkbaren Antriebsimpulsen angesteuert wird und daß dem Steuerrechner Programmeingabeelemente zugeordnet sind.
4. Kämmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (62) für die kontinuierliche Umlaufbewegung ein Elektromotor (623) ist, dessen Drehzahl zur Drehzahl des Rundkammes (1) elektronisch synchronisiert ist.
5. Kämmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Umlaufrädergetriebe (6) zugeordnet sind: – ein erster Elektromotor (623) mit einem Schneckengetriebe (621,622) für den Antrieb des Sonnenrades (62), – ein zweiter Elektromotor (635) mit einem Kurbelschwingenantrieb (634,633,632) für den Antrieb des Steges (63) und – Mittel zur Bewegungsübertragung des zentalen Abtriebsrades (619 auf die Achse der unteren Abreißwalze (31).