EP3514271A1

EP3514271A1 - Kämmmaschine mit einem getriebe in modulbauweise

Info

Publication number: EP3514271A1
Application number: EP19150673.2A
Authority: EP
Inventors: Daniel Bommer; Heribert Weber
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2019-07-24
Also published as: CN110067048A; CN110067048B; CH714580A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kämmmaschine (4) mit einer Vielzahl von Kämmstellen (2a - 2i) mit mindestens einem Antriebsmotor (128) und mit einem ersten Getriebe (52) zur Erzeugung einer Pilgerschrittbewegung für Abreisswalzen (34), einem zweiten Getriebe (54) zum ungleichförmigen Antreiben eines Rundkamms (38), einem dritten Getriebe (56) zur Hin- und Herbewegung eines Zangenaggregates (10) und einem vierten Getriebe (58) zum Öffnen und Schliessen einer Oberzange (11). Erfindungsgemäss sind die Getriebe (52, 54, 56, 58) in einer Modul-Bauweise vorgesehen, wobei jedes einzelne Getriebe-Modul (52; 54; 56; 58) oder eine Kombination (51) von zumindest zwei der vier Getriebe-Module (52; 54; 56; 58) von einem Gehäuse (60) umschlossen sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kämmmaschine mit einer Vielzahl von Kämmstellen mit mindestens einem Antriebsmotor und mit einem ersten Getriebe zur Erzeugung einer Pilgerschrittbewegung für Abreisswalzen, einem zweiten Getriebe zum ungleichförmigen Antreiben eines Rundkamms, einem dritten Getriebe zur Hin- und Herbewegung eines Zangenaggregates und einem vierten Getriebe zum Öffnen und Schliessen einer Oberzange.
In der Praxis sind Kämmmaschinen bekannt, wobei zum Beispiel acht Kämmstellen gleichzeitig nebeneinander arbeiten. Die einzelnen Elemente in den Kämmstellen der Kämmmaschine sind über einen seitlich neben den Kämmstellen angeordneten Antrieb mit Getriebeeinheit angetrieben. Der Antrieb weist gemeinsame über alle Kämmstellen erstreckende Längswellen auf, wobei auf den jeweiligen gemeinsamen Längswellen die einzelnen Elemente der Kämmmaschine drehfest angeordnet sind. Die an den einzelnen Kämmstellen gebildeten Faserbänder werden auf einem Fördertisch nebeneinander zu einem nachfolgenden Streckwerk überführt, in welchem sie verstreckt werden und anschliessend zu einem gemeinsamen Kämmmaschinenband zusammengefasst werden. Das beim Streckwerk erzeugte Faserband wird danach über ein Trichterrad in eine Kanne abgelegt.
Aus der CH-PS 499 635 ist eine Getriebeeinheit mit einem Antriebssystem vorgesehen, wobei ein erster Antriebsstrang der Getriebeeinheit zur Durchführung einer Pilgerschrittbewegung von Abreisswalzen, ein zweiter Antriebsstrang der Getriebeeinheit zur ungleichförmigen Bewegung eines Rundkamms und ein dritter Antriebsstrang der Getriebeeinheit zur Hin- und Herbewegung eines Zangenaggregates an einer Kämmmaschine vorgesehen ist. Die Antriebsstränge der Getriebeeinheit sind derart miteinander über Zahnräder verbunden, so dass ein Hauptmotor alle Antriebsstränge der Getriebeeinheit antreibt, um die gewünschte Bewegung auf die Elemente der Kämmmaschine zu übertragen. Die Getriebeeinheit ist seitlich neben den Kämmstellen angeordnet und über gemeinsame Antriebswellen des Antriebssystems sind die einzelnen Elemente der Kämmmaschine wie Abreisswalzen, Rundkämme und Zangenaggregate den jeweiligen Kämmstellen zugeordnet.
Nachteilig bei der bekannten Kämmmaschine ist, dass bei einer grösseren Anzahl von Kämmstellen wie beispielweise mit zwölf oder mehr Kämmstellen, die gemeinsamen Antriebswellen eine kritische Länge aufweisen, wodurch die Gefahr einer Verdrehung der jeweiligen Antriebswelle gegeben ist, weil der die Antriebswellen antreibende Antriebsmotor eine höhere Drehleistung aufbringen muss, um die zusätzlichen Elemente der Kämmmaschine auf der jeweiligen Antriebswelle anzutreiben, wobei die Antriebswellen einen entsprechend höheren Drehmoment erfahren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Kämmmaschine zu schaffen, die die Gefahr der Verdrehung der gemeinsamen Antriebswellen bei einer Vielzahl von Kämmstellen minimiert.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kämmmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Vorgeschlagen wird eine Kämmmaschine mit einer Vielzahl von Kämmstellen mit mindestens einem Antriebsmotor und mit einem ersten Getriebe zur Erzeugung einer Pilgerschrittbewegung für Abreisswalzen, einem zweiten Getriebe zum ungleichmässigen Antreiben eines Rundkamms, einem dritten Getriebe zur Hin- und Herbewegung eines Zangenaggregates und einem vierten Getriebe zum Öffnen und Schliessen einer Oberzange.
Erfindungsgemäss sind die Getriebe in einer Modul-Bauweise vorgesehen, wobei jedes einzelne Getriebe-Modul oder eine Kombination von zumindest zwei der vier Getriebe-Module von einem Gehäuse umschlossen sind.
Die Modul-Bauweise hat den Vorteil, dass die einzelnen Getriebe-Module oder die Kombination von zumindest zwei der vier Getriebe-Module derart in Längsrichtung der Kämmmaschine verteilt angeordnet werden können, so dass mechanische auf die entsprechende Antriebswelle wirkende Belastungen erheblich minimiert sind. Das die einzelnen Getriebe-Module oder die Kombination von zumindest zwei der vier Getriebe-Module umschliessende Gehäuse erlaubt eine einfache und kostengünstige Anordnung bzw. Verteilung des entsprechenden Getriebe-Moduls oder der Kombination in Längsrichtung der Kämmmaschine und die Verbindung mit den anderen Modulen beispielweise über Hilfswellen in Verbindung mit entsprechenden Kupplungen. So ist es aufgrund der Modul-Bauweise möglich eine Vielzahl von Kämmstellen in der Kämmmaschine vorzusehen, ohne die Gefahr von Verdrehungen zu berücksichtigen. Ein weiterer Vorteil der Modul-Bauweise ist der Austausch oder das Ergänzen von weiteren Modulen auch nach Auslieferung der Kämmmaschine beim Kunden, weil die Module problemlos über die entsprechende Kupplung in Verbindung mit der Hilfswelle miteinander verbunden werden können.
Die Kombination von zumindest zwei der vier Getriebe-Module ist so zu verstehen, dass durch die Modul-Bauweise jedes Getriebe-Modul mit jedem anderen Getriebe-Modul frei kombinierbar ist, wodurch ein sehr einfaches, kostengünstiges und jederzeit schnell verfügbares Getriebesystem bereitgestellt ist.
Bevorzugt ist eine Kombination aus dem ersten Getriebe, dem zweiten Getriebe, dem dritten Getriebe und dem vierten Getriebe vorgesehen. Diese bevorzugte Kombination beinhaltet alle Getriebe-Module zum Antrieb aller Elemente der Kämmmaschine an den Kämmstellen. Durch die Unterbringung dieser Modul-Kombination im Gehäuse ist eine sehr einfache Montage und Demontage möglich.
Besonders bevorzugt ist jeweils eine Antriebswelle eines jeden Getriebes durch eine Gehäusewand geführt und ist durch den ausserhalb des Gehäuses angeordneten Antriebsmotor angetrieben. Auf diese Weise ist das Getriebe-Modul über die Antriebswellen mit dem Antriebsmotor verbunden und zudem bilden die Antriebswellen an jeder Kämmstelle eine mechanische Schnittstelle zu den Elementen der Kämmmaschine aus.
Weiter bevorzugt weist die Kämmmaschine mindestens zwei in einer Reihe angeordnete Kämmstellen auf, wobei das Getriebe-Modul oder die Kombination von Getriebe-Modulen an mindesten einem Ende der Reihe angeordnet ist. Eine Kämmmaschine mit zwei Kämmstellen ist die minimalste Anwendung, wobei die Kämmmaschine auch vier oder acht Kämmstellen aufweisen kann, für den Fall, dass an einem Ende der Reihe das Getriebe-Modul oder die Kombination von Getriebe-Modulen angeordnet sind.
Bevorzugt bilden mindestens zwei Kämmstellen eine Gruppe, wobei das Getriebe-Modul oder die Kombination von Getriebe-Modulen zwischen zwei Gruppen angeordnet sind. Eine Gruppe aus zwei Kämmstellen ist die minimalste Gruppe, wobei problemlos vier, sechs oder acht Kämmstellen eine Gruppe ausbilden können.
Besonders bevorzugt sind alle Getriebe-Module oder die Kombination von Getriebe-Modulen in der Kämmmaschine durch einen gemeinsamen Motor angesteuert.
Alternativ ist jedes einzelne Getriebe-Modul mit einem eigenen Antriebsmotor verbunden. In diesem Zusammenhang ist der jeweilige Antriebsmotor ein Asynchronmotor, der mit einem Frequenzumrichter verbunden ist oder alternativ ein Servomotor, der mit einem Servoverstärker verbunden ist.
Besonders bevorzugt sind die Antriebsmotoren über eine Steuereinheit miteinander synchronisiert. Die Synchronisation mit der Steuereinheit ist insbesondere daher notwendig, weil beim Kämmprozess die Elemente der Kämmmaschine an jeder Kämmstelle optimal miteinander zusammenwirken müssen, um die gewünschte Kämmqualität zu erzielen.
Weiter betrifft die Erfindung ein Getriebe in einer Modulbauweise zur Verwendung in einer Kämmmaschine.
Weitere Vorteile der Erfindung sind anhand eines nachfolgend beschriebenen und gezeigten Ausführungsbeispiels zu entnehmen.
Es zeigen:

Fig. 1: einen Querschnitt durch eine Kämmmaschine;
Fig. 2: eine erfindungsgemässe Kombination von vier Getriebe-Modulen mit einem einzigen Antriebsmotor;
Fig. 3: eine weitere Ausführung einer Kombination von Getriebe-Modulen;
Fig. 4: vier erfindungsgemässe Getriebe-Module, wobei jedes Getriebe-Modul einen eigenen Antriebsmotor aufweist;
Fig. 5: eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Kämmmaschine mit der Kombination von Getriebe-Modulen nach Fig. 2;
Fig. 6: eine schematische Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemässe Kämmmaschine mit den Getriebe-Modulen nach Fig. 3;
Fig. 7: eine schematische Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemässe Kämmmaschine;
Fig. 8: eine schematische Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemässe Kämmmaschine;
Fig. 9: eine schematische Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemässe Kämmmaschine;
Fig. 10: eine schematische Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemässe Kämmmaschine.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt einer Kämmstelle 2 einer Kämmmaschine 4. In der Praxis sind acht derartiger Kämmstellen 2 nebeneinander angeordnet. Jede Kämmstelle 2 besteht aus einem Zangenaggregat 10 (kurz: Zange genannt), welches über Vorderschwingen 12 und Hinterschwingen 14 eine Hin- und Herbewegung der Zange 10 ausführt. Die Vorderschwingen 12 (nur eine gezeigt) sind drehbeweglich auf einer Rundkamm-Welle 16 und an einer vorderen Zangenachse 18 der Zange 10 gelagert. Die Hinterschwinge 14, welche drehbeweglich an einer hinteren Zangenachse 20 der Zange 10 gelagert ist, ist drehfest mit einer angetriebenen Zangenwelle 22 verbunden. Einem Speisezylinder 24, der drehbeweglich innerhalb der Zange 10 gelagert ist, wird eine Watte 26 zugeführt. Die Watte 26 wird von einem nicht gezeigten Wattewickel abgewickelt, welcher auf ebenfalls nicht gezeigten Wickelwalzen für den Abrollvorgang aufliegt.
In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist die Zange 10 geöffnet, d.h. eine Oberzange 11 ist gegenüber einer Unterzange 13 über einen Oberzangenzapfen 25 schwenkbar gelagert und somit von der Unterzange 13 abgehoben und die Zange 10 befindet sich in einer vorderen Position, in welcher der aus der Zange 10 herausragende Faserbart 28 an ein Faserende 30 eines bereits gebildeten Faservlieses 32 angesetzt und mit diesem verlötet wird. Das Faservlies 32 wird dabei von einem Abreisswalzenpaar 34 gehalten, welches für den Löt- und Abreissvorgang eine mit den Pfeilen gekennzeichnete Drehbewegung ausführen und damit das Faservlies 32, bzw. dessen Faserende 30 in Transportrichtung T bewegt.
In einer hinteren nicht gezeigten Endlage der Zange 10 ist diese geschlossen, wobei der aus der Zange 10 herausragende Faserbart 28 von einem Kämmsegment 36, bzw. von einer Kämmgarnitur eines drehbar gelagerten Rundkammes 38 ausgekämmt wird. Das Kämmsegment 36 befindet sich während des Kämmvorganges in einer oberen Stellung. Das Kämmsegment 36 ist üblicherweise mit Garniturzähnen versehen, welche während dem Kämmvorgang in den Faserbart 28 eingreifen.
Der Rundkamm 38, welcher drehbar über die Rundkamm-Welle 16 im Maschinengestell gelagert ist, befindet sich innerhalb eines im Wesentlichen rund um geschlossenen Absaugschachtes 40, welcher in einen Kanal 42 mündet. Der Kanal 42 ist, wie schematisch gezeigt, mit einer Unterdruckquelle 44 in Verbindung, mittels welcher das abgeschiedene Gut einer nicht dargestellten Sammelstelle zugeführt wird.
Bei dem abgeschiedenen Gut handelt es sich um Kurzfasern, Schalenteile, und sonstige Verunreinigungen, welche beim Kämmvorgang durch das Kämmsegment 36 aus dem Faserbart 28 ausgekämmt werden. Ein Teil des ausgekämmten Gutes wird durch den angelegten Unterdruck über die Unterdruckquelle 44 und die daraus entstehende Luftströmung direkt zum Kanal 42 überführt. Der übrige Teil, insbesondere die ausgekämmten Fasern verbleibt im Kämmsegment 36, bzw. setzt sich zwischen den Garniturzähnen ab und wird durch die Drehbewegung des Rundkammes 38 nach unten in die in Fig. 1 gezeigte Stellung befördert. Dabei gelangt das Kämmsegment 36 in den Wirkungsbereich einer ebenfalls im Absaugschacht 40 über eine Bürsten-Welle 46 drehbar gelagerte Bürste 48, welche auf ihrem Umfang mit verteilt angeordneten Borsten 50 ausgestattet ist.
In Fig. 2 ist eine Kombination 51 aus einem ersten Getriebe 52 zur Erzeugung einer Pilgerschrittbewegung für die Abreisswalzen 34 (siehe Fig. 1), einem zweiten Getriebe 54 zum ungleichförmigen Antreiben des Rundkamms 38 (siehe Fig. 1), einem dritten Getriebe 56 zur Hin- und Herbewegung der Zange 10 (siehe Fig. 1) und einem vierten Getriebe 58 zum Öffnen und Schliessen der Oberzange 11 (siehe Fig. 1) vorgesehen. Die vier Getriebe 52, 54, 56, 58 sind in einer Modul-Bauweise vorgesehen, wobei die Kombination 51 der vier Getriebe-Module 52, 54, 56, 58 von einem Gehäuse 60 umschlossen ist.
Das erste Getriebe-Modul 52 weist einen ersten Antriebsstrang 62 mit einer ersten Antriebswelle 64 auf, welche über ein Differentialgetriebe 66 eine kontinuierliche Drehbewegung auf ein Hohlrad 74 überträgt. Das Getriebe-Modul 52 weist zudem einen zweiten Antriebsstrang 68 mit einer Abreisswalzen-Hilfswelle 70 auf, auf welcher eine Abreisswalzen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 72 zur Erzeugung einer Vor- und Zurückbewegung 87 angeordnet ist.
Das Differentialgetriebe 66 ist als Planetengetriebe ausgebildet, wobei der erste Antriebsstrang 62 über das Hohlrad 74 in Verbindung mit Planentenrädern 76 ein Sonnenrad 78 antreibt, um die kontinuierliche Drehbewegung des Hohlrades 74 auf die Abreisswalzen 34 zu übertragen. Unabhängig davon ist die Vor- und Zurückbewegung 87 durch die Abreisswalzen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 72 ausgebildet, wobei die Abreisswalzen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 72 zwei auf der Abreisswalzen-Hilfswelle 70 drehfest angeordnete Abreisswalzen-Kurvenscheiben 80 aufweist, die in Wechselwirkung mit zwei Abreisswalzen-Kurvenrollen 82 zusammenwirken. Die beiden Abreisswalzen-Kurvenrollen 82 sind über einen Abreisswalzen-Kipphebel 84 mit einem Planententräger 86 des Differentialgetriebes 66 verbunden, so dass die Vor- und Zurückbewegung 87 der Abreisswalzen-Kurvenscheiben 80 über den Planetenträger 86 mit der kontinuierlichen Drehbewegung des Hohlrades 74 überlagert wird, um eine Pilgerschrittbewegung auf die Abreisswalzen 34 zu übertragen.
Der erste Antriebsstrang 62 ist gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem Tischkalander 88 und mit Transportwalzen 90 antriebsverbunden, und ist auf diese Art und Weise ein Teil des ersten Getriebe-Moduls 52. Es ist selbst verständlich auch möglich die Tischkalander 88 und Transportwalzen 90 über einen separaten Antriebsstrang anzutreiben.
Das zweite Getriebe-Modul 54 weist eine Rundkamm-Hilfswelle 92 auf, die über eine Unrundzahnradstufe 94 aus zwei ineinandergreifenden Unrundzahnrädern 96a, 96b mit der Rundkammwelle 16 verbunden ist, wobei die Unrundzahnradstufe 94 eine kontinuierliche Drehbewegung der Rundkamm-Hilfswelle 92 in eine ungleichförmige Drehbewegung für die Rundkammwelle 16 umwandelt.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Durchmesser der Rundkammwelle gemäss dem Stand der Technik bei 30 mm und 35 mm liegt. Durch Erhöhung der Kämmmaschinendrehzahl überlagern sich die Vielfachen der Eigenfrequenz mit der Kämmmaschinendrehzahl, so dass eine unerwünschte Resonanz der Rundkammwellen angeregt wird. Um dies zu verhindern wird vorgeschlagen, die Eigenfrequenz durch Versteifung der Rundkammwellen zu minimieren. Daher wird idealerweise vorgeschlagen, einen Rundkammwellen-Durchmesser von 35 mm bis 45 mm, bevorzugt von 40 mm, auszuwählen.
Das dritte Getriebe-Modul 56 ist für die Hin- und Herbewegung der Zange 10 mit einer Zangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 98 ausgebildet, wobei im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 die Zangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 98 zwei auf einer Zangen-Hilfswelle 100 drehfest angeordnete Zangen-Kurvenscheiben 102 (nur eins gezeigt) aufweist, die in Wechselwirkung mit zwei Zangen-Kurvenrollen 104 (nur eins gezeigt) zusammenwirken. Die beiden Zangen-Kurvenrollen 104 sind über einen Zangen-Kipphebel 106 mit der angetriebenen Zangenwelle 22 (siehe Fig. 1) verbunden, so dass das Bewegungsprofil, insbesondere die Hin- und Herbewegung der Zangen-Kurvenscheiben 102 auf die Zange 10 (siehe Fig. 1) übertragen wird.
Das vierte Getriebe-Modul 58 ist für das Öffnen- und Schliessen der Oberzange 11 (siehe Fig. 1) mit einer Oberzangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 108 ausgebildet, wobei im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 die Oberzangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 108 zwei auf der Zangen-Hilfswelle 100 drehfest angeordnete Oberzangen-Kurvenscheiben 110 aufweist (nur eins gezeigt), die in Wechselwirkung mit zwei Oberzangen-Kurvenrollen 112 (nur eins gezeigt) zusammenwirken. Die beiden Oberzangen-Kurvenrollen 112 sind über eine Schraubverbindung an einem Oberzangen-Kipphebel 114 drehbar gelagert, wobei der Oberzangen-Kipphebel 114 über eine Koppelstange 116 in Verbindung mit einer Oberzangenwellen-Klammer 118 mit der Oberzangenwelle 27 verbunden ist. Der Oberzangen-Kipphebel 114 und die Oberzangenwellen-Klammer 118 sind über Schraubverbindungen 122 mit der Koppelstange 116 verbunden, wobei die Koppelstange 116 aus drei Elementen 116a, 116b, 116c gebildet ist und so die Zangen-Hilfswelle 100 über ein Vier-Gelenk 124 mit der Oberzangenwelle 27 verbindet.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist die Kombination 51 von Getriebe-Modulen 52, 54, 56, 58 durch einen gemeinsamen Motor 128 angesteuert. Auf der Abreisswalzen-Hilfswelle 70 des zweiten Antriebsstranges 68 sitzt drehfest ein Abreisswalzen-Antriebszahnrad 130, auf der Rundkamm-Hilfswelle 92 sitzt drehfest ein Rundkamm-Antriebszahnrad 132 und auf der Zangen-Hilfswelle 100 sitzt drehfest ein Zangen-Antriebszahnrad 134, wobei alle Antriebszahnräder 130, 132, 134 die gleiche Grösse aufweisen und miteinander in Eingriff stehen. Durch die Ausbildung der Antriebszahnräder 130, 132, 134 mit der gleichen Abmessung, wird über den gemeinsamen Motor 128 die gleiche Drehzahl auf alle Getriebe-Module übertragen. Dies hat insbesondere dann einen Vorteil, wenn ein Getriebe-Modul oder eine Kombination von mindestens zwei Getriebe-Modulen zwischen zwei Gruppen von Kämmstellen angeordnet sind, wie beispielsweise später in Fig. 6 genauer erläutert. Ein Zwischenzahnrad 136, welches mit dem Abreisswalzen-Antriebszahnrad 130 in Eingriff steht, ist drehfest auf einer Motor-Hilfswelle 138 befestigt und die Motor-Hilfswelle 138 ist durch das Gehäuse 60 nach Aussen geführt und dort sitzt drehfest ein Motor-Zwischenzahnrad 140. Das Motor-Zwischenzahnrad 140 ist über einen Zahnriemen 142 mit einem Motor-Zahnrad 144 antriebsverbunden, wobei das Motor-Zahnrad 144 drehfest auf einer Motorwelle 146 des gemeinsamen Motors 128 befestigt ist.
Alternativ kann anstelle der Antriebszahnräder 130, 132, 134 ein Zahnriemenantrieb verwendet werden.
Auf einer Welle (z.B. 70, 92, 100) mit konstanter Kämmmaschinendrehzahl ist mindestens ein Sensor in Form eines Drehzahlgebers (inkremental mit Referenz oder absolut) ausserhalb des Gehäuses 60 angebracht.
In vorliegendem Ausführungsbeispiel ist eine Steuereinheit 131 mit einem ersten Sensor 133a, einem zweiten Sensor 133b und einem Frequenzumrichter 129 verbunden, wobei der Frequenzumrichter 129 den gemeinsamen Motor 128 ansteuert.
Der erste Sensor 133a ist ein Drehzahlgeber und ausserhalb des Gehäuses 60 auf der Zangen-Hilfswelle 100 angebracht, um die absolute Maschinenposition zu bestimmen. Der zweite Sensor 133b ist vorzugsweise ein Induktionssensor oder Drehzahlgeber und ausserhalb des Gehäuses 60 auf der hinteren Zangenwelle 22 angebracht. Der zweite Sensor 133b ist dazu ausgelegt, den Abstand der Unterzange 13 in der vorderen Endlage gemäss Fig. 1 zu den Abreiswalzen 34 zu ermitteln, wobei dies bei Kämmmaschinen das sogenannte Ecartement ist.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine erste Kombination 51a mit dem ersten Getriebe-Moduls 52 für die Pilgerschrittbewegung der Abreisswalzen 34 und dem zweiten Getriebe-Moduls 54 für die ungleichförmige Bewegung der Rundkammwelle 16, wobei die Getriebe-Module 52, 54 von einem ersten Gehäuse 60a umschlossen sind. Ein erster Frequenzumrichter 129a in Verbindung mit einem ersten Antriebsmotor 128a ist mit der ersten Kombination 51a in gleicher Art und Weise wie bereits in Fig. 2 beschrieben antriebsverbunden.
Das dritte Getriebe-Modul 56 für die Hin- und Herbewegung der angetriebenen Zangenwelle 22 und das vierte Getriebe-Modul 58 für die Bewegung der Oberzangenwelle 27 sind in einer zweiten Kombination 51b zusammengefasst und von einem zweiten Gehäuse 60b umschlossen. Die Zangen-Hilfswelle 100 ist durch das zweite Gehäuse 60b hindurchgeführt und von aussen direkt mit einem zweiten Antriebsmotor 128b antriebsverbunden. Die Zangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 98 und die Oberzangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 108 sind in gleicher Art und Weise auf der Zangen-Hilfswelle 100 angeordnet wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben.
Der erste Antriebsmotor 128a und der zweite Antriebsmotor 128b sind über die Steuereinheit 131 miteinander synchronisiert, wobei die Antriebsmotoren 128a, 128b Asynchronmotoren sind, die mit einem entsprechenden Frequenzumrichter 129a, 129b antriebsverbunden sind.
In einer alternativen Ausführung sind die Antriebsmotoren 128a, 128b, Servomotoren, die jeweils mit einem Servoverstärker 129a, 129b in Verbindung stehen.
Die Rundkamm-Hilfswelle 92 ist durch das Gehäuse 60a nach Aussen geführt und ein dritter Sensor 133c in Form eines Drehzahlgebers ist ausserhalb des Gehäuses 60a auf der Rundkamm-Hilfswelle 92 befestigt. Der dritte Sensor 133c ist mit der Steuereinheit 131 antriebsverbunden und hat die Aufgabe, die Drehlage der Rundkamm-Hilfswelle 92 an die Steuereinheit 131 zu übertragen, so dass über die Steuereinheit 131 der zweite Frequenzumrichter 129b in Verbindung mit dem zweiten Antriebsmotoren 128b die Position der Zange 10 und der Oberzange 11 gegenüber der Drehlage der Abreisswalzen 34 und der Rundkamm-Hilfswelle 92 optimal für den Kämmprozess und Lötvorgang einstellen kann.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist in Fig. 4 jedes einzelne Getriebe-Modul 52, 54, 56, 58 von jeweils einem eigenen Gehäuse 60c, 60d, 60e, 60f umschlossen. Das erste Getriebe-Modul 52 zur Erzeugung der Pilgerschrittbewegung für die Abreisswalzen 34 und das zweite Getriebe-Modul 54 zum ungleichförmigen Antreiben der Rundkammwelle 16 sind in gleicher Art und Weise ausgebildet wie in Fig. 2 beschrieben.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 ist die Zangen-Hilfswelle 100 nur für die Zangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 98 vorgesehen und für die Oberzangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 108 ist eine Oberzangen-Hilfswelle 148 vorgesehen.
Das dritte Getriebe-Modul 56 mit der Zangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 98 gemäss dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4 weist zwei auf der Zangen-Hilfswelle 100 drehfest angeordnete Zangen-Kurvenscheiben 102 auf (nur eine gezeigt), die in Wechselwirkung mit zwei Zangen-Kurvenrollen 104 (nur eine gezeigt) zusammenwirken. Die beiden Zangen-Kurvenrollen 104 sind über den Zangen-Kipphebel 106 mit der angetriebenen Zangenachse 22 verbunden, so dass das Bewegungsprofil, insbesondere die Hin- und Herbewegung der Zangen-Kurvenscheiben 102 auf die Zange 10 (siehe Fig. 1) übertragen wird.
Das vierte Getriebe-Modul 58 mit der Oberzangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung 108 gemäss dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4 weist zwei auf der Oberzangen-Hilfswelle 148 drehfest angeordnete Oberzangen-Kurvenscheiben 110 auf (nur eine gezeigt), die in Wechselwirkung mit zwei Oberzangen-Kurvenrollen 112 (nur eine gezeigt) zusammenwirken. Die beiden Oberzangen-Kurvenrollen 112 sind über den Oberzangen-Kipphebel 114 direkt mit der Oberzangenwelle 27 verbunden, so dass das Bewegungsprofil, insbesondere die Hin- und Herbewegung der Oberzangen-Kurvenscheiben 110 auf die Oberzange 11 (siehe Fig. 1) übertragen wird.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 ist die Abreisswalzen-Hilfswelle 70 des zweiten Antriebsstranges 68 durch das Gehäuse 60c, die Rundkamm-Hilfswelle 92 durch das Gehäuse 60d, die Zangen-Hilfswelle 100 durch das Gehäuse 60e und die Oberzangen-Hilfswelle 148 durch das Gehäuse 60f nach ausserhalb der Gehäuse 60c, 60d, 60e, 60f geführt, wo die jeweilige Hilfswelle 70, 92, 100, 148 in Form einer Antriebswelle von einem entsprechenden ausserhalb der Gehäuse 60c, 60d, 60e, 60f angeordneten Antriebsmotor 128c, 128d, 128e, 128f angetrieben sind. Die Antriebsmotoren 128c, 128d, 128e, 128f sind Asynchronmotoren oder alternativ Servomotoren, die jeweils über einen Frequenzumrichter oder alternativ Servoverstärker 129c, 129d, 129e, 129f angesteuert werden, wobei die Antriebsmotoren 128c, 128d, 128e, 128f über die Steuereinheit 131 miteinander synchronisiert sind. Auf diese Art und Weise können die Antriebsmotoren 128c, 128d, 128f in Verbindung mit den jeweiligen Kurvenscheiben-Vorrichtungen 72, 98, 108 das gewünschte Übersetzungsverhältnis auf die Abreisswalzen 34, die angetriebene Zangenwelle 22 sowie die Oberzangenwelle 27 stufenlos einstellen.
Fig. 5 zeigt eine Kämmmaschine 4a mit acht in einer Reihe angeordneten Kämmstellen 2a bis 2h, wobei die Kombination 51 von Getriebe-Modulen 52, 54, 56, 58 gemäss Fig. 2 an einem Ende der Reihe angeordnet ist. Die Kämmmaschine 4a weist rein schematisch nach den acht Kämmstellen 2a - 2h ein Streckwerk 154 und eine Bandablage 156 auf. Die Kombination 51 von Getriebe-Modulen 52, 54, 56, 58 ist vom Gehäuse 60 umschlossen und in einem Maschinengehäuse 158 untergebracht. Ausserhalb des Gehäuses 60 ist der gemeinsame Motor 128 in Verbindung mit dem Frequenzumrichter 129 wie in Fig. 2 beschrieben angeordnet und mit den Getriebe-Modulen 52, 54, 56, 58 antriebsverbunden.
Fig. 6 zeigt eine Kämmmaschine 4b mit acht in einer Reihe angeordneten Kämmstellen 2a bis 2h, wobei jedes Getriebe-Modul 52, 54, 56, 58 gemäss Fig. 4 an einem Ende der Reihe angeordnet ist. Zur Verdeutlichung der Getriebe-Module sind diese in Fig. 6 durch gestrichelte Rechtecke dargestellt. Die Kämmmaschine 4b weist rein schematisch nach den acht Kämmstellen 2a bis 2h das Streckwerk 154 und die Bandablage 156 auf. Die einzelnen Getriebe-Module 52, 54, 56, 58 sind von den jeweiligen Gehäusen 60a bis 60d umschlossen und im Maschinengehäuse 158 untergebracht. Ausserhalb der Gehäuse 60a bis 60d sind die jeweiligen Antriebsmotoren 128a bis 128d in Verbindung mit den Frequenzumrichtern 129a bis 129d und die Steuereinheit 131 sehr vereinfacht dargestellt. In Fig. 4 ist der genaue Zusammenhang der Antriebsverbindungen im Detail beschrieben.
Fig. 7 zeigt eine Kämmmaschine 4c mit zwölf in einer Reihe angeordneten Kämmstellen 2a bis 2l, wobei die ersten sechs Kämmstellen 2a bis 2f eine erste Gruppe 160a und die weiteren sechs Kämmstellen 2g bis 2l eine zweite Gruppe 160b ausbilden. Die erste Kombination 51a von Getriebe-Modulen 52a, 54a, 56a, 58a gemäss Fig. 2 ist an einem Ende der Reihe angeordnet und treibt die erste Gruppe 160a von Kämmstellen 2a bis 2f an und eine weitere Kombination 51b ist zwischen der Bandablage 154 und der ersten Kombination 51a angeordnet und treibt die zweite Gruppe 160a von Kämmstellen 2g bis 2l an. Die Kämmmaschine 4c weist rein schematisch nach den zwölf Kämmstellen 2a bis 2l das Streckwerk 154 und die Bandablage 156 auf. Zur Entlastung der jeweiligen Hilfswelle 70, 92, 100, 148 steht die weitere Kombination 51b von Getriebe-Modulen 52b, 54b, 56b, 58b über eine Hilfswelle 150 mit dem gemeinsamen Motor 128 in Antriebsverbindung. Dies ist ein wesentlicher Vorteil der Modulbauweise der Getriebe in der Kämmmaschine gemäss der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine Kämmmaschine 4d mit mindestens drei Gruppen 160a bis 160c von Kämmstellen 2a bis 2c; 2d bis 2f; 2 g bis 2i. In dieser Ausführung umfassen die Gruppen 160a bis 160c jeweils drei Kämmstellen 2, wobei jede Gruppe 160a bis 160c von einer eigenen Kombination 51a bis 51c von Getriebe-Modulen 52, 54, 56, 58 angetrieben ist. Die Kombinationen 51a bis 51c sind über die Hilfswelle 150 mit dem gemeinsamen Motor 128 und dem Frequenzumrichter 129 antriebsverbunden. Es ist in Fig. 8 weiter veranschaulicht (schematischer Unterbruch der Kämmmaschine zwischen den Getriebe-Modulen 51 und der Bandablage 156), dass ein mehrfaches an Gruppen 160 in Reihe geschaltet werden können, um die Kämmmaschine 4d auszubilden.
Fig. 9 zeigt eine Kämmmaschine 4e mit zwölf in einer Reihe angeordneten Kämmstellen 2a bis 2l, wobei sechs Kämmstellen 2a bis 2f die erste Gruppe 160a und die weiteren sechs Kämmstellen 2g bis 2l die zweite Gruppe 160b ausbilden. Die erste Kombination 51a umfasst das erste Getriebe-Modul 52 und das zweite Getriebe-Modul 54, um die Abreisswalzen und Rundkämme in allen zwölf Kämmstellen 2a bis 2l anzutreiben. Eine zweite Kombination 51b und eine dritte Kombination 51c umfassen jeweils das dritte Getriebe-Modul 56 und vierte Getriebe-Modul 58, um die entsprechende Zange und entsprechende Oberzange anzutreiben, wobei das dritte Getriebe-Modul 56 die erste Gruppe 160a und das vierte Getriebe-Modul 58 die zweite Gruppe 160b antreibt, und wobei die beiden Getriebe-Module 56, 58 über die Hilfswelle 150 miteinander antriebsverbunden sind. Die erste Kombination 51a und die zweite Kombination 51b sind an einem Ende der Reihe angeordnet. Die Kämmmaschine 4e weist rein schematisch nach den zwölf Kämmstellen 2a bis 2l das Streckwerk 154 und die Bandablage 156 auf. Der gemeinsame Motor 128a in Verbindung mit dem Frequenzumrichter 129a treibt die erste Kombination 51a an und ein weiterer gemeinsamer Motor 128b in Verbindung mit dem weiteren Frequenzumrichter 129b treibt über die Hilfswelle 150 die zweite Kombination 51b und dritte Kombination 51c an. Die gemeinsamen Motoren 128a, 128b sind jeweils über die Frequenzumrichter 129a, 129b mit der Steuereinheit 131 verbunden. Die Steuereinheit 131 synchronisiert die beiden frequenzgesteuerten Motoren 128a, 128b wie im Zusammenhang mit Fig. 3 im Detail beschrieben.
Fig. 10 zeigt die Kämmmaschine 4f mit zwölf in einer Reihe angeordneten Kämmstellen 2a bis 2l wobei die erste Kombination 51a mit den Getriebe-Modulen 52a, 54a, 56a, 58a und eine zweite Kombination 51e mit den Getriebe-Modulen 52e, 54e, 56e, 58e ausgebildet ist. Die erste Kombinationen 51a ist an einem Ende der Reihe angeordnet und die zweite Kombination 51c ist am gegenüberliegenden Ende der Reihe angeordnet. So kann die jeweilige Hilfswelle 70, 92, 100, 148 in der Mitte der Kämmmaschine 140 unterbrochen werden und entsprechend verkürzt werden, wodurch die Gefahr der Verdrehungen den Hilfswellen 70, 92, 100, 148 erheblich reduziert sind.
Die oben aufgeführten Ausführungsbeispiele von Kämmmaschinen sind nicht beschränkend sondern aufgrund der Modulbauweise können unterschiedliche Kombinationen und Gruppen ausgebildet werden, und die Verwendung von gemeinsamen Motoren oder einzelnen Antriebsmotoren für die Getriebe-Module und Kombinationen von zumindest zwei Getriebe-Modulen sind ebenfalls durch die vorliegende Erfindung mit umfasst.

Legende

2: Kämmstelle
4: Kämmmaschine
10: Zangenaggregat (kurz Zange)
11: Oberzange
12: Vorderschwinge
13: Unterzange
14: Hinterschwinge
16: Rundkammwelle
18: Vordere Zangenachse
20: Hintere Zangenachse
22: Angetriebene Zangenwelle
24: Speisezylinder
25: Oberzangezapfen
26: Watte
27: Oberzangenwelle
28: Faserbart
30: Faserende
32: Faservlies
34: Abreisswalzenpaar
36: Kämmsegment
38: Rundkamm
40: Absaugschacht
42: Kanal
44: Unterdruckquelle
46: Bürstenwelle
48: Bürste
50: Borsten
51: Kombination von Getriebe-Modulen
52: Erstes Getriebe-Modul
54: Zweites Getriebe-Modul
56: Drittes Getriebe-Modul
58: Viertes Getriebe-Modul
60: Gehäuse
62: Erster Antriebsstrang
64: Erste Antriebswelle
66: Differentialgetriebe (Planentengetriebe)
68: Zweiter Antriebsstrang
70: Abreisswalzen-Hilfswelle
72: Abreisswalzen-Kurvenscheiben-Vorrichtung
74: Hohlrad
76: Planetenrad
78: Sonnenrad
80: Abreisswalzen-Kurvenscheibe
82: Abreisswalzen-Kurvenrolle
84: Abreisswalzen-Kipphebel
86: Planetenträger
88: Tischkalander
90: Transportwalzen
92: Rundkamm-Hilfswelle
94: Unrundzahnradstufe
96: Unrundzahnrad
98: Zangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung
100: Zangen-Hilfswelle
102: Zangen-Kurvenscheibe
104: Zangen-Kurvenrolle
106: Zangen-Kipphebel
108: Oberzangen-Kurvenscheiben-Vorrichtung
110: Oberzange-Kurvenscheibe
112: Oberzangen-Kurvenrolle
114: Oberzangen-Kipphebel
116: Koppelstange (drei Elemente)
118: Oberzangenwellen-Klammer
122: Schraubverbindungen
124: Vier-Gelenk
128: Gemeinsamer Motor, Antriebsmotor (Asynchronmotor oder Servomotor)
129: Frequenzumrichter oder Servoverstärker
130: Abreisswalzen-Antriebszahnrad
131: Steuereinheit
132: Rundkamm-Antriebszahnrad
133: Sensor (Drehzahlgeber)
134: Zangen-Antriebszahnrad
136: Zwischen-Zahnrad
138: Motor-Hilfswelle
140: Motor-Zwischenzahnrad
142: Zahnriemen
144: Motor-Zahnrad
146: Motorwelle
148: Oberzangen-Hilfswelle
150: Motor-Hilfswelle
154: Streckwerk
156: Bandablage
158: Maschinengehäuse
160: Gruppe von Kämmstellen

Claims

Kämmmaschine mit einer Vielzahl von Kämmstellen (2a - 2i) mit mindestens einem Antriebsmotor (128) und mit einem ersten Getriebe (52) zur Erzeugung einer Pilgerschrittbewegung für Abreisswalzen (34), einem zweiten Getriebe (54) zum ungleichförmigen Antreiben eines Rundkamms (38), einem dritten Getriebe (56) zur Hin- und Herbewegung eines Zangenaggregates (10) und einem vierten Getriebe (58) zum Öffnen und Schliessen einer Oberzange (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebe (52, 54, 56, 58) in einer Modul-Bauweise vorgesehen sind, wobei jedes einzelne Getriebe-Modul (52; 54; 56; 58) oder eine Kombination (51) von zumindest zwei der vier Getriebe-Module (52; 54; 56; 58) von einem Gehäuse (60) umschlossen sind.
Kämmmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kombination (51) aus dem ersten Getriebe (52), dem zweiten Getriebe (54), dem dritten Getriebe (56) und dem vierten Getriebe (58) vorgesehen ist.
Kämmmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Antriebswelle (70, 92, 100) eines jeden Getriebes durch eine Gehäusewand geführt ist und durch den ausserhalb des Gehäuses (60) angeordneten Antriebsmotor (128) angetrieben ist.
Kämmmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kämmmaschine (4) mindestens zwei in einer Reihe angeordnete Kämmstellen (2a - 2i) aufweist, wobei das Getriebe-Modul (52; 54; 56; 58) oder die Kombination (51) von Getriebe-Modulen (52, 54, 56, 58) an mindestens einem Ende der Reihe angeordnet ist.
Kämmmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kämmstellen (2a - 2i) eine Gruppe (160) bilden, wobei das Getriebe-Modul (52; 54; 56; 58) oder die Kombination (51) von Getriebe-Modulen (52, 54, 56, 58) zwischen zwei Gruppen (160a, 160b) angeordnet sind.
Kämmmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle Getriebe-Module (52; 54; 56; 58) oder die Kombination (51) von Getriebe-Modulen (52, 54, 56, 58) in der Kämmmaschine (4) durch einen gemeinsamen Motor (128) angesteuert sind.
Kämmmaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes einzelne Getriebe-Modul (52; 54; 56; 58) mit einem eigenen Antriebsmotor (128a, 128b, 128c, 128d) verbunden ist.
Kämmmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren (128a, 128b, 128c, 128d) über eine Steuereinheit (131) miteinander synchronisiert sind.
Getriebe in einer Modulbauweise zur Verwendung in einer Kämmmaschine (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.