EP4176114A1 - Verfahren zum betrieb einer kämmmaschine für die spinnereivorbereitung und kämmmaschine - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer kämmmaschine für die spinnereivorbereitung und kämmmaschine

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Publication number
EP4176114A1
EP4176114A1 EP21729833.0A EP21729833A EP4176114A1 EP 4176114 A1 EP4176114 A1 EP 4176114A1 EP 21729833 A EP21729833 A EP 21729833A EP 4176114 A1 EP4176114 A1 EP 4176114A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
tear
fiber strand
rollers
phase position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21729833.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Meier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Truetzschler Group SE
Original Assignee
Truetzschler Group SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Truetzschler Group SE filed Critical Truetzschler Group SE
Publication of EP4176114A1 publication Critical patent/EP4176114A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G19/00—Combing machines
    • D01G19/06—Details
    • D01G19/14—Drawing-off and delivery apparatus
    • D01G19/18—Roller, or roller and apron, devices, e.g. operating to draw-off fibres continuously
    • D01G19/20—Roller, or roller and apron, devices, e.g. operating to draw-off fibres continuously operating to draw-off fibres intermittently
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G19/00—Combing machines
    • D01G19/06—Details
    • D01G19/26—Driving arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a combing machine for spinning preparation, with a rotatingly driven circular comb roller, over which a fiber strand is routed in periodic sequence for combing it, and with upper tongs and lower tongs, by means of which the fiber strand to be combed is clamped in periodic sequence and is released again, and with a rotatably driven front tear roller and a rotatably driven rear tear roller, the tear rollers rotating back and forth in a mit step movement to form reversal points, and with at least one front tear roller of the fiber strand being separated in periodic succession.
  • a generic combing machine for spinning preparation is known, and the front tear roller and the rear tear roller are driven via a common control gear, with a first motor for a continuous rotary movement and a second motor for a drive superimposed discontinuous rotary motion is used to generate the pilgrim's step motion.
  • the tear-off rollers are driven via a planetary gear and rigidly coupled to one another in their phase positions of the rotation on the output side of the planetary gear, so that both tear-off rollers perform equally strong acceleration and deceleration of the rotary movement.
  • the pilgrim step movement results in great rotational accelerations that cannot be converted into one another due to the synchronous rotary movement of the rollers, so that a considerable amount of energy is required to operate the tear rollers in the combing head of a comber synchronously with the pilger step movement.
  • a method for operating a combing machine for spinning preparation is known from EP 2 444 534 B1, and it is proposed to set up a movement curve of the tear rollers over time in the simplest possible manner by specifying discrete setting points by using a control with a computer and is used with an input unit. After entering discrete reversal points and those in between The grand step movement can be carried out according to auxiliary points by controlling the servomotors according to the requirements of the curve shape.
  • the object of the invention is to further improve the operation of a comber by reducing the energy requirement of the comber.
  • the application of the length of the combed fiber strand per time should remain as constant as possible.
  • the invention includes the technical teaching that the rear tear roller is driven to rotate with a phase position which follows the phase position of the front tear roller driven in rotation between the reversal points of the vocational step movement.
  • the tearing process for separating the fiber strand takes place exclusively or predominantly through the front tear-off roller, the presence of the rear tear-off roller being necessary to guide the fiber strand and also to exert an at least partial force on the fiber strand, especially when it is put back together again, which means that so-called soldering is called.
  • the further, rear tear-off roller is basically necessary in order to fix the fiber strand that has been soldered together again in the soldering points, in that the fiber strand also passes through the rear tear-off roller several times due to the pilgrim step movement.
  • the rear tear-off roller is operated somewhat more slowly between the reversal points, in that the change in speed over time is at least phase-wise lower, it has been shown that this can save energy.
  • the reason is the less “sharp” reversal movement of the roller and the “softer” speed change before and after the reversal points.
  • the phase positions of the tear-off rollers then coincide again at the reversal points, but the front tear-off roller undergoes a greater speed change per unit of time than the rear tear-off roller, with reference to the course of the curve in particular before and after the reversal points.
  • the rear tear roller is operated with a maximum rotational acceleration between the reversal points which is less than the maximum rotational acceleration of the front tear roller.
  • a curve of the phase position of the rear tear roller of a phase angle over time has a lower slope than the curve of the phase position of the front tear roller.
  • the maximum slope of the curve of the phase position of the front tear roller is greater than the maximum slope of the curve of the phase position of the rear tear roller.
  • the change in the speed per unit of time for the rear tear-off roller can be smaller than the change in the rotational speed per unit of time of the front tear-off roller.
  • the front and rear tear rollers are driven separately from one another with a respective motor drive.
  • This has the advantage of being able to provide a control unit with which the motorized drives of the front and rear tear roller can be controlled separately from one another.
  • it is advantageous not to couple the motorized drive of the front tear-off roller and the motorized drive of the rear tear-off roller with one another with a transmission.
  • the motor drive of each of the tear rollers is decoupled from the drive of the other rotating components of the comber.
  • the tear-off rollers can comprise rotary encoders with which the rotational position of the rollers can be transmitted to the control unit at any time in order to control the rollers accordingly with a phase-locked loop.
  • the tear-off rollers can in particular be formed by a rotor of an electric motor itself or have a torsionally rigid connection with a rotor of an electric motor, so that a very dynamic curve of the phase position for the tear-off rollers can be passed through solely by electrical control, in particular within an electrical control circuit.
  • the phase position of the rear tear roller deviates from the phase position of the front tear roller in such a way that the section of the fiber strand between the tear rollers forms a loop that recurs in a periodic sequence.
  • the loop can also form an otherwise straight extension of the fiber strand, as it were as an abstract shape of the loop, in which the fiber strand is present without tension in the section between the tear-off rollers or where the tension in the fiber strand between the tear-off rollers pulsates as a tensile swelling force, so essentially with a tensile force> 0 remains.
  • a loop of the fiber strand is preferably formed at least to a small extent between the tear rollers, which is already present when the fiber strand no longer forms a straight line between the tear rollers.
  • the motor drive of the rear tear roller is operated with a lower average power and / or with a lower maximum power over the vocational step cycle than the motor drive of the front tear roller. This results in a lower overall energy requirement, with the front tear roller having to maintain a technologically necessary phase position in order to match the combing process with the tearing process, the combing out and the soldering process in accordance with the phase positions of the other rotating components of the combing head of the combing machine for each comb game keep.
  • the invention is also directed to a combing machine for spinning preparation with a control unit with which the combing machine can be operated according to the method described above.
  • the combing machine has a first motor drive and a second motor drive, and the first motor drive drives the front tear roller and the second motor drive drives the rear tear roller, the motor drives being separated from one another by a control unit of the
  • Combing machine are designed to be controllable.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a combing machine according to the prior art
  • FIG. 2 shows the view of the comber according to FIG. 1 with features according to the invention
  • FIG. 3 shows a diagram in which the curve of the phase position of the front tear-off roller and the phase position of the rear tear-off roller are plotted over time.
  • Figures 1 and 2 each show a combing machine 100 in the area of a combing head, and the common features of the combing head according to Figure 1, which represents the prior art and the combing head according to Figure 2, which represents the features of the invention, are described together below.
  • the combing machine 100 is shown with the combing head which is used to comb out a fiber strand 10, which can also be referred to as a fiber fleece or wadding.
  • the fiber strand 10 is stored on a fiber lap 17 or in a can (not shown) in a non-combed state, and the fiber lap 17 is taken up on two winding rollers 18 and 19.
  • the fiber lap 17 can thus be unwound by rotating the winding rollers 18, 19 and fed to the combing head.
  • the fiber strand 10 runs over a feed cylinder 11 and is then fed to a tong apparatus which comprises an upper tong 2 and a lower tong 3.
  • the upper gripper 2 and the lower gripper 3 release the fiber strand 10 in the open state of the grippers 2 and 3, and this can run out over the front output side of the gripper apparatus.
  • the fiber strand 10 runs over directly into a front tear roller 4, which is finally guided between the front tear roller 4 and a front tear counter-roller 15 by the fiber strand 10 being wedged between the tear roller 4 and the tear counter-roller 15, as it were.
  • a nipper arm 12 to which the lower nipper 3 is hinged is used, and the nipper arm 12 is mounted on a nipper shaft 13 which performs a periodic back and forth movement.
  • the upper nipper 2 is also movably driven in a manner not shown, and releases the fiber strand 10 in the shown phase position of the combing head. If the combing head moves back, in that the front mouth of the pair of tongs 2, 3 moves away from the front tear roller 4 to the left in the plane of the figure, the fiber strand is separated by a tear shortly before the front tear roller 4, and another section of the fiber strand 10 is over the feed cylinder 11 released.
  • the tuft released in this way reaches its free length over the circular comb roller 1, which is driven in rotation and a circular comb segment 14 on the circular comb roller 1 can comb out the fiber tuft.
  • the combing head then moves back to the left in the direction of the tear-off rollers 4, 5, which in this phase position move the already combed fiber strand 10 back a little in the direction of the tongs 2, 3, so that the freshly combed fiber strand with the retracted fiber strand from the front Tear-off roller 4 can be soldered.
  • the tuft combed out by the circular comb segment 14 lies on the end section of the returned fiber strand 10 with an overlap and is drawn into the clamping point of the first, front tear-off roller 4 in conjunction with the front tear-off counter-roller 15 for soldering with this. Subsequently, the tear-off rollers 4, 5 are rotated forward at a larger angle, so that a larger section of the fiber strand 10 is guided in the direction of the pair of take-off rollers 20.
  • the tear-off rollers 4, 5 must first be rotated backwards through a predetermined phase angle in each nip and then rotated forward again through a further, larger predetermined phase angle, so that with the forward rotation the fiber strand 10 is transferred to the pair of take-off rollers 20. This movement is called the pilgrim step movement.
  • a drive unit 9 which drives the tear rollers 4, 5 together in phase.
  • the operation of the rollers can be done with a first motor drive, which is a continuous rotation in a
  • Roll gear initiates, and a second motor drive superimposed on a discontinuous one
  • each tear roller 4, 5 has a separately assigned motor drive 6, 7, and the motor drive 6 exclusively drives the front tear roller 4 and the second motor drive 7 exclusively drives the rear tear roller 5 .
  • the tear-off counter-rollers 15 and 16 rotate with the contact with the driven tear-off rollers 4, 5.
  • a control unit 8 is used to control the motor drives 6, 7, which can have an input / output interface in a manner not shown, so that an operator can program the mit step movement accordingly via the control unit 8.
  • the rear tear-off roller 5 is driven to rotate with a phase position which follows the phase position of the front tear-off roller 4 driven in rotation.
  • a loop S can form between tear-off rollers 4, 5, which is either pulled out of the fiber strand 10 with each nipple play in that it again runs straight between the tear-off rollers 4, 5, in particular with the application of a low tension, and with a subsequent nipple play The loop S is formed again.
  • the loop S is always formed between the reversal points of the phase progressions of the rotational movement of the tear-off rollers 4, 5, with the front tear-off roller 4 being operated with a greater angular acceleration than the rear tear-off roller 5 between the reversal points a larger section of the fiber strand 10, the front tear-off roller 5 than the section of the fiber strand 10 passed through the rear tear-off roller 5 are through ei ne rigid or optionally manually or automatically variable transmission connection generated with each other.
  • phase 3 shows a diagram on which the angle of rotation of the tear-off rollers 4 and 5 is plotted against the operating time t, given in milliseconds.
  • the phase positions P1 and P2 show a typical course of a vocational step movement, in particular reversal points U1 and U2 are formed, only one combing cycle being shown.
  • the succession of combing cycles cause the rotation angles a1, a2 to continue rotating continuously, so that the course of the curve will, in a certain way, cascade further and further upwards.
  • the diagram shows the deviations of the phase positions P1 and P2 of the rotational movement of the tear-off rollers 4 and 5 over time t, the phase position P1 describing the temporal phase profile of the front tear-off roller 4 and the phase position P2 describing the temporal phase profile of the rear tear-off roller 5.
  • the phase positions P1 and P2 of the front and rear tear-off rollers 4, 5 differ from one another.
  • the deviation is designed in such a way that the maximum change in speed of the rear tear-off roller 5 per unit of time is less than the maximum change in rotational speed per unit of time of the front tear-off roller 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Kämmmaschine (100) für die Spinnereivorbereitung, mit einer rotierend angetriebenen Rundkammwalze (1), über die in periodischer Abfolge ein Faserstrang (10) zum Auskämmen desselben geführt wird, und mit einer Oberzange (2) und einer Unterzange (3), mittels der der auszukämmende Faserstrang (10) in periodischer Abfolge festgeklemmt und wieder freigegeben wird, und mit einer rotierend angetriebenen vorderen Abreißwalze (4) und einer rotierend angetriebenen hinteren Abreißwalze (5), wobei die Abtreißwalzen (4, 5) in einer Pilgerschrittbewegung unter Bildung von Umkehrpunkten (U1, U2) hin und her rotieren, und wobei wenigstens mit der vorderen Abreißwalze (4) der Faserstrang (10) in periodischer Abfolge getrennt wird. Erfindungsgemäß wird die hintere Abreißwalze (5) mit einer Phasenlage (P2) rotierend angetrieben, die der Phasenlage (P1) der rotierend angetriebenen vorderen Abreißwalze (4) zwischen den Umkehrpunkten (U1, U2) nachläuft.

Description

Titel: Verfahren zum Betrieb einer Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung und Kämmmaschine Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung, mit einer rotierend angetriebenen Rundkammwalze, über die in periodischer Abfolge ein Faserstrang zum Auskämmen desselben geführt wird, und mit einer Oberzange und mit einer Unterzange, mittels der der auszukämmende Faserstrang in periodischer Abfolge festgeklemmt und wieder freigegeben wird, und mit einer rotierend angetriebenen vorderen Abreißwalze und einer rotierend angetriebenen hinteren Abreißwalze, wobei die Abreißwalzen in einer Pilgerschrittbewegung unter Bildung von Umkehrpunkten hin- und her rotieren, und wobei wenigstens mit einer vorderen Abreißwalze der Faserstrang in periodischer Abfolge getrennt wird. Beispielsweise ist aus der DE 10 2012 011 030 A1 eine gattungsbildende Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung bekannt, und die vordere Abreißwalze und die hintere Abreißwalze werden über ein gemeinsames Steuergetriebe angetrieben, wobei für den Antrieb ein erster Motor für eine kontinuierliche Drehbewegung und ein zweiter Motor für eine überlagerte diskontinuierliche Drehbewegung Verwendung findet, um die Pilgerschrittbewegung zu erzeugen. Die Abreißwalzen sind hierfür über ein Planetengetriebe angetrieben und auf der Abtriebsseite des Planetengetriebes in ihren Phasenlagen der Rotation starr zueinander gekoppelt, sodass beide Abreißwalzen gleichermaßen eine entsprechend starke Beschleunigung und Verzögerung der Drehbewegung ausführen. Durch die Pilgerschrittbewegung entstehen große Rotationsbeschleunigungen, die aufgrund der synchronen Drehbewegung der Walzen nicht ineinander überführt werden können, sodass sich ein erheblicher Energiebedarf ergibt, um die Abreißwalzen im Kämmkopf einer Kämmmaschine mit der Pilgerschrittbewegung synchron zu betreiben.
Aus der EP 2 444 534 B1 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung bekannt, und es wird vorgeschlagen, auf möglichst einfache Weise durch die Angabe von diskreten Setzpunkten eine Bewegungskurve der Abreißwalzen über der Zeit einzurichten, indem eine Steuerung mit einer Recheneinheit und mit einer Eingabeeinheit Verwendung findet. Nach der Eingabe diskreter Umkehrpunkte und dazwischenliegenden Hilfspunkten kann die Pilgerschrittbewegung entsprechend ausgeführt werden, indem die Servomotoren gemäß dem Erfordernis des Kurvenverlaufs angesteuert werden.
Die Abreißwalzen werden jedoch unverändert mit hohen Beschleunigungen angetrieben und verzögert, sodass sich auch unter Zuhilfenahme der beschriebenen Programmierung von Hilfspunkten in der Pilgerschrittbewegung im Betrieb der Kämmmaschine unverändert ein hoher Energiebedarf ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist die weitere Verbesserung des Betriebs einer Kämmmaschine, indem der Energiebedarf der Kämmmaschine reduziert wird. Die Aufbringung der Länge an ausgekämmtem Faserstrang pro Zeit soll dabei möglichst konstant bleiben. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die hintere Abreißwalze mit einer Phasenlage rotierend angetrieben wird, die der Phasenlage der rotierend angetriebenen vorderen Abreißwalze zwischen den Umkehrpunkten der Pilgerschrittbewegung nachläuft.
Der Abreißvorgang zur Trennung des Faserstranges erfolgt ausschließlich oder überwiegend durch die vordere Abreißwalze, wobei die Präsenz der hinteren Abreißwalze notwendig ist, um den Faserstrang zu führen und auch eine wenigstens teilweise Kraft auf den Faserstrang auszuüben, insbesondere wenn dieser wieder zusammengefügt ist, was als das sogenannte Löten bezeichnet wird. Somit ist die weitere, hintere Abreißwalze grundsätzlich erforderlich, um den wieder zusammengelöteten Faserstrang in den Lötstellen zu festigen, indem der Faserstrang durch die Pilgerschrittbewegung auch die hintere Abreißwalze mehrfach durchläuft.
Wird die hintere Abreißwalze erfindungsgemäß zwischen den Umkehrpunkten in gewisser Weise langsamer betrieben, indem die Änderung der Drehzahl über der Zeit wenigstens phasenweise geringer ist, hat sich gezeigt, dass dadurch eine Energieeinsparung erzielt werden kann. Grund ist die weniger „scharfe“ Umkehrbewegung der Walze und die „weichere“ Drehzahländerung vor und nach den Umkehrpunkten. Die Phasenlagen der Abreißwalzen stimmen in den Umkehrpunkten sodann wieder überein, jedoch durchfährt die vordere Abreißwalze eine stärkere Drehzahländerung pro Zeiteinheit als die hintere Abreißwalze, mit Bezug auf den Kurvenverlauf insbesondere vor und hinter den Umkehrpunkten. Dadurch kann durch den weniger energieintensiven Betrieb der hinteren Abreißwalze, insbesondere auch durch den Betrieb der Motoren näher am optimalen Betriebspunkt, Energie eingespart werden. Es ist vorteilhaft, wenn die hintere Abreißwalze mit einer maximalen Rotationsbeschleunigung zwischen den Umkehrpunkten betrieben wird, die kleiner ist als die maximale Rotationsbeschleunigung der vorderen Abreißwalze. Mit anderen Worten ist eine Kurve der Phasenlage der hinteren Abreißwalze eines Phasenwinkels über der Zeit mit einer geringeren Steigung behaftet als die Kurve der Phasenlage der vorderen Abreißwalze. Insbesondere die maximale Steigung der Kurve der Phasenlage der vorderen Abreißwalze ist größer als die maximale Steigung der Kurve der Phasenlage von der hinteren Abreißwalze.
Damit kann vor und/oder nach einem Phasendurchlauf durch einen Umkehrpunkt die Änderung der Drehzahl pro Zeiteinheit für die hintere Abreißwalze kleiner ausfallen als die Änderung der Drehzahl pro Zeiteinheit der vorderen Abreißwalze.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die vorderen und hinteren Abreißwalzen mit einem jeweiligen motorischen Antrieb separat voneinander angetrieben. Damit besteht der Vorteil, eine Steuereinheit bereitstellen zu können, mit der die motorischen Antriebe der vorderen und hinteren Abreißwalze getrennt voneinander angesteuert werden können. Insbesondere ist von Vorteil, den motorischen Antrieb der vorderen Abreißwalze und den motorischen Antrieb der hinteren Abreißwalze nicht mit einem Getriebe miteinander zu koppeln. Mit noch weiterem Vorteil ist der motorische Antrieb jeder der Abreißwalzen entkoppelt vom Antrieb der übrigen rotierend betriebenen Komponenten der Kämmmaschine. Die Abreißwalzen können Drehgeber umfassen, mit denen die Rotationsposition der Walzen jederzeit an die Steuereinheit übermittelt werden können, um die Walzen entsprechend mit einem Phasenregelkreis anzusteuern. Die Abreißwalzen können insbesondere durch einen Rotor eines Elektromotors selbst gebildet sein oder mit einem Rotor eines Elektromotors eine drehstarre Verbindung aufweisen, sodass allein durch eine elektrische Ansteuerung insbesondere innerhalb eines elektrischen Regelkreises eine sehr dynamische Kurve der Phasenlage für die Abreißwalzen durchfahren werden kann.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung weicht die Phasenlage der hinteren Abreißwalze derart von der Phasenlage der vorderen Abreißwalze ab, dass der Abschnitt des Faserstrangs zwischen den Abreißwalzen eine in periodischer Abfolge wiederkehrende Schlaufe bildet. Die Schlaufe kann dabei auch eine ansonsten gerade Erstreckung des Faserstrangs bilden, gewissermaßen als abstrakte Form der Schlaufe, bei der der Faserstrang jedoch im Abschnitt zwischen den Abreißwalzen ohne Zugspannung vorliegt oder wobei die Zugspannung im Faserstrang zwischen den Abreißwalzen als Zugschwellkraft pulsiert, insofern also im Wesentlichen mit einer Zugkraft > 0 bleibt. Durch die abweichende Phasenlage der hinteren Abreißwalze bildet sich jedoch bevorzugt wenigstens in geringem Maße eine Schlaufe des Faserstrangs zwischen den Abreißwalzen, die bereits dann vorliegt, wenn der Faserstrang zwischen den Abreißwalzen keine Gerade mehr bildet. Der motorische Antrieb der hinteren Abreißwalze wird mit einer geringeren durchschnittlichen Leistung und/oder mit einer geringeren über den Pilgerschrittzyklus maximalen Leistung betrieben, als der motorische Antrieb der vorderen Abreißwalze. Dadurch ergibt sich ein geringerer insgesamt erforderlicher Energiebedarf, wobei die vordere Abreißwalze eine technologisch notwendige Phasenlage einhalten muss, um den Kämmprozess mit dem Abreißvorgang, dem Auskämmen und dem Lötvorgang entsprechend den Phasenlagen der weiteren sich drehenden Komponenten des Kämmkopfes der Kämmmaschine für jedes Kammspiel in Übereinstimmung zu halten. Die Erfindung richtet sich weiterhin auf eine Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung mit einer Steuereinheit, mit der die Kämmmaschine betreibbar ist gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren. Insbesondere weist die Kämmmaschine einen ersten motorischen Antrieb und einen zweiten motorischen Antrieb auf, und der erste motorische Antrieb treibt die vordere Abreißwalze an und der zweite motorische Antrieb treibt die hintere Abreißwalze an, wobei die motorischen Antriebe getrennt voneinander von einer Steuereinheit der
Kämmmaschine ansteuerbar ausgebildet sind.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kämmmaschine gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 die Ansicht der Kämmmaschine gemäß Fig. 1 mit erfindungsgemäßen Merkmalen und
Fig. 3 ein Diagramm, in dem der Kurvenverlauf der Phasenlage der vorderen Abreißwalze und der Phasenlage der hinteren Abreißwalze über der Zeit aufgetragen sind. Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils eine Kämmmaschine 100 im Bereich eines Kämmkopfes, und die gemeinsamen Merkmale des Kämmkopfes gemäß Figur 1 , die den Stand der Technik darstellt und des Kämmkopfes gemäß Figur 2, die die Merkmale der Erfindung darstellt, werden nachfolgend gemeinsam beschrieben.
Die Kämmmaschine 100 gemäß der Figuren 1 und 2 ist mit dem Kämmkopf gezeigt, der zum Auskämmen eines Faserstranges 10 dient, der auch als Faservlies oder als Watte bezeichnet werden kann. Der Faserstrang 10 wird bevorratet auf einem Faserwickel 17 oder in einer nicht dargestellten Kanne in einem unausgekämmten Zustand, und der Faserwickel 17 ist auf zwei Wickelwalzen 18 und 19 aufgenommen. Damit kann der Faserwickel 17 durch Rotation der Wickelwalzen 18, 19 abgewickelt und dem Kämmkopf zugeführt werden. Zunächst läuft der Faserstrang 10 über einen Speisezylinder 11 und wird anschließend einem Zangenapparat zugeführt, der eine Oberzange 2 und eine Unterzange 3 umfasst. Die Oberzange 2 und die Unterzange 3 geben den Faserstrang 10 in geöffnetem Zustand der Zangen 2 und 3 frei, und dieser kann über die vordere Ausgabeseite des Zangenapparates hinauslaufen. Im gezeigten Phasenzustand der Kämmmaschine 100 läuft der Faserstrang 10 unmittelbar in eine vordere Abreißwalze 4 über, der schließlich zwischen der vorderen Abreißwalze 4 und einer vorderen Abreißgegenwalze 15 geführt wird, indem der Faserstrang 10 zwischen der Abreißwalze 4 und der Abreißgegenwalze 15 gewissermaßen eingeklemmt wird.
Im weiteren Verlauf des Faserstrangs 10 läuft dieser in eine weitere, diesmal hintere Abreißwalze 5 ein, und wird eingeklemmt zwischen der hinteren Abreißwalze 5 und der hinteren Abreißgegenwalze 16. Anschließend läuft der Faserstrang 10 zur weiteren Verwendung in ein Abzugswalzenpaar 20 ein und wird dadurch weitertransportiert, beispielsweise zur weiteren Verarbeitung in einer Strecke.
Um die Oberzange 2 und die Unterzange 3 in ihren Bewegungen entsprechend anzusteuern, dient ein Zangenarm 12, an dem die Unterzange 3 angelenkt ist, und der Zangenarm 12 ist auf einer Zangenwelle 13 aufgebracht, die eine periodische Hin- und Herbewegung ausführt. Die Oberzange 2 ist dabei in nicht näher gezeigter Weise ebenfalls beweglich angetrieben, und gibt den Faserstrang 10 in der gezeigten Phasenlage des Kämmkopfes frei. Fährt der Kämmkopf zurück, indem sich die vordere Mündung des Zangenpaares 2, 3 von der vorderen Abreißwalze 4 in der Abbildungsebene nach links entfernt, wird der Faserstrang kurz vor der vorderen Abreißwalze 4 durch ein Abreißen getrennt, und ein weiterer Abschnitt des Faserstrangs 10 wird über den Speisezylinder 11 freigegeben. Der so freigegebene Faserbart gelangt in der Rückzugsposition des Kämmkopfes mit seiner freien Länge über die Rundkammwalze 1 , die rotierend angetrieben ist und ein auf der Rundkammwalze 1 vorhandenes Rundkammsegment 14 kann den Faserbart auskämmen. Anschließend fährt der Kämmkopf wieder nach links in Richtung zu den Abreißwalzen 4, 5, die in dieser Phasenlage den bereits ausgekämmten Faserstrang 10 ein Stück weit in Richtung zu den Zangen 2, 3 zurückfahren, sodass der frisch ausgekämmte Faserstrang mit dem zurückgefahrenen Faserstrang aus der vorderen Abreißwalze 4 verlötet werden kann.
Der vom Rundkammsegment 14 ausgekämmte Faserbart legt sich dabei auf den Endabschnitt des zurückgeführten Faserstranges 10 mit einer Überlappung auf und wird für das Verlöten mit diesem zusammen in die Klemmstelle der ersten, vorderen Abreißwalze 4 in Verbindung mit der vorderen Abreißgegenwalze 15 eingezogen. Anschließend werden die Abreißwalzen 4, 5 mit einem größeren Winkel vorwärtsgedreht, sodass ein größerer Abschnitt des Faserstranges 10 in Richtung zu dem Abzugswalzenpaar 20 geführt wird.
Die Abreißwalzen 4, 5 müssen insofern in jedem Kammspiel zuerst durch einen vorbestimmten Phasenwinkel rückwärts gedreht werden und anschließend durch einen weiteren, größeren vorbestimmten Phasenwinkel wieder vorwärts gedreht werden, sodass mit der Vorwärtsdrehung der Faserstrang 10 zum Abzugswalzenpaar 20 überführt wird. Diese Bewegung wird Pilgerschrittbewegung genannt.
Gemäß dem Stand der Technik, dargestellt in Figur 1 , ist eine Antriebseinheit 9 vorgesehen, die die Abreißwalzen 4, 5 gemeinsam phasengleich antreibt. Der Betrieb der Walzen kann mit einem ersten motorischen Antrieb erfolgen, der eine kontinuierliche Drehung in ein
Walzengetriebe einleitet, und ein zweiter motorischer Antrieb überlagert eine diskontinuierliche
Drehbewegung in das bereits kontinuierlich angetriebene Getriebe ein, beispielsweise ausgeführt als Planetengetriebe. Dadurch wird die Pilgerschrittbewegung erzeugt, die durch unterschiedliche Ansteuerungen der elektrischen Antriebe verändert werden kann. Gemäß der Erfindung, dargestellt in Figur 2, weist jede Abreißwalze 4, 5 einen separat zugeordneten motorischen Antrieb 6, 7 auf, und der motorische Antrieb 6 treibt ausschließlich die vordere Abreißwalze 4 an und der zweite motorische Antrieb 7 treibt ausschließlich die hintere Abreißwalze 5 an. Die Abreißgegenwalzen 15 und 16 drehen durch den Kontakt mit den angetriebenen Abreißwalzen 4, 5 mit.
Zur Ansteuerung der motorischen Antriebe 6, 7 dient eine Steuereinheit 8, die in nicht näher dargestellter Weise eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle aufweisen kann, sodass ein Bediener die Pilgerschrittbewegung über die Steuereinheit 8 entsprechend programmieren kann.
Erfindungsgemäß wird die hintere Abreißwalze 5 mit einer Phasenlage rotierend angetrieben, die der Phasenlage der rotierend angetriebenen vorderen Abreißwalze 4 nachläuft. Dadurch kann sich eine Schlaufe S zwischen Abreißwalzen 4, 5 bilden, die mit jedem Kammspiel entweder aus dem Faserstrang 10 herausgezogen wird, indem dieser wieder zwischen den Abreißwalzen 4, 5 gerade verläuft, insbesondere unter Aufbringung einer geringen Zugspannung, und bei einem darauf folgenden Kammspiel bildet sich erneut die Schlaufe S. Die Schlaufe S bildet sich dabei immer zwischen den Umkehrpunkten der Phasenverläufe der Rotationsbewegung der Abreißwalzen 4, 5, wobei zwischen den Umkehrpunkten die vordere Abreißwalze 4 mit einer größeren Winkelbeschleunigung betrieben wird, als die hintere Abreißwalze 5. Dadurch durchläuft ein größerer Abschnitt des Faserstrangs 10 die vordere Abreißwalze 5 als der durch die hintere Abreißwalze 5 geführte Abschnitt des Faserstrangs 10. Es ist aber auch denkbar, dass die vordere Abreißwalze 4 und die hintere Abreißwalze 5 mittels eines gemeinsamen Getriebes angetrieben werden, und die unterschiedlichen Rotationsphasenverläufe werden durch eine starre oder gegebenenfalls manuell oder automatisch variierbare Getriebeverbindung miteinander erzeugt.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, auf dem der Rotationswinkel der Abreißwalzen 4 und 5 aufgetragen ist über der Betriebszeit t, angegeben in Millisekunden. Die Phasenlagen P1 und P2 zeigen einen typischen Verlauf einer Pilgerschrittbewegung, insbesondere sind Umkehrpunkte U1 und U2 gebildet, wobei lediglich ein Kämmzyklus gezeigt ist. Die Aufeinanderfolge von Kämmzyklen bewirken eine kontinuierliche Fortdrehung der Rotationswinkel a1, a2, sodass der Kurvenverlauf in gewisser Weise kaskadenförmig immer weiter nach oben gerichtet verlaufen wird.
Das Diagramm zeigt die Abweichungen der Phasenlagen P1 und P2 der Drehbewegung der Abreißwalzen 4 und 5 über der Zeit t, wobei die Phasenlage P1 den zeitlichen Phasenverlauf der vorderen Abreißwalze 4 beschreibt und die Phasenlage P2 beschreibt den zeitlichen Phasenverlauf der hinteren Abreißwalze 5. Nach Durchlauf des ersten Umkehrpunktes U1 ist erkennbar, dass die Phasenlagen P1 und P2 der vorderen und hinteren Abreißwalze 4, 5 voneinander abweichen. Die Abweichung ist derart ausgestaltet, dass die maximale Drehzahländerung der hinteren Abreißwalze 5 pro Zeiteinheit geringer ist als die maximale Drehzahländerung pro Zeiteinheit der vorderen Abreißwalze 4. Dadurch wird für den Betrieb der hinteren Abreißwalze 5 Energie eingespart, während die vordere Abreißwalze 4 die technologisch notwendige Phasenlage P1 über der Zeit durchläuft, die bestimmend ist für den eigentlichen Kämmprozess. Durch das Nachlaufen der Phasenlage P2 der hinteren Abreißwalze 5 gegenüber der Phasenlage P1 der vorderen Abreißwalze 4 um bis zu 10 % zur Drehzahl der vorderen Abreißwalze 4 ergibt sich ein weicherer, geglätteter Phasenverlauf, wobei die Phasenlagen P1 und P2 in den Umkehrpunkten U1 und U2 wieder übereinstimmen. Dabei wird insbesondere die Winkelgeschwindigkeit und die Winkelbeschleunigung des Phasenverlaufes der hinteren Abreißwalze 5 zur Abreißwalze 4 über dem Kammspiel verändert. Es ergibt sich eine unterschiedliche Leistungsaufnahme der motorischen Antriebe 6, 7, wobei der motorische Antrieb 7 der Abreißwalze 5 eine bis zu 20 % geringere Leistungsaufnahme aufweisen kann, als der motorische Antrieb 6 der Abreißwalze 4.
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.
Bezugszeichen
100 Kämmmaschine
1 Rundkammwalze
2 Oberzange
3 Unterzange
4 vordere Abreißwalze
5 hintere Abreißwalze
6 motorischer Antrieb
7 motorischer Antrieb
8 Steuereinheit
9 Antriebseinheit
10 Faserstrang
11 Speisezylinder
12 Zangenarm
13 Zangenwelle
14 Rundkammsegment
15 vordere Abreißgegenwalze
16 hintere Abreißgegenwalze
17 Faserwickel
18 Wickelwalze
19 Wickelwalze
20 Abzugswalzenpaar a1 Rotationswinkel a 2 Rotationswinkel
P1 Phasenlage der vorderen Abreißwalze
P2 Phasenlage der hinteren Abreißwalze
U1 erster Umkehrpunkt
U2 zweiter Umkehrpunkt
S Schlaufe

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Kämmmaschine (100) für die Spinnereivorbereitung, mit einer rotierend angetriebenen Rundkammwalze (1), über die in periodischer Abfolge ein Faserstrang (10) zum Auskämmen desselben geführt wird, und mit einer Oberzange (2) und einer Unterzange (3), mittels der der auszukämmende Faserstrang (10) in periodischer Abfolge festgeklemmt und wieder freigegeben wird, und mit einer rotierend angetriebenen vorderen Abreißwalze (4) und einer rotierend angetriebenen hinteren Abreißwalze (5), wobei die Abtreißwalzen (4, 5) in einer Pilgerschrittbewegung unter Bildung von Umkehrpunkten (U1 , U2) hin und her rotieren, und wobei wenigstens mit der vorderen Abreißwalze (4) der Faserstrang (10) in periodischer Abfolge getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Abreißwalze (5) mit einer Phasenlage (P2) rotierend angetrieben wird, die der Phasenlage (P1) der rotierend angetriebenen vorderen Abreißwalze (4) zwischen den Umkehrpunkten (U1 , U2) nachläuft.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Abtreißwalze (5) mit einer maximalen Rotationsbeschleunigung zwischen den Umkehrpunkten (U1 , U2) betrieben wird, die kleiner ist als die maximale Rotationsbeschleunigung der vorderen Abreißwalze (4) zwischen den Umkehrpunkten (U1 , U2).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder nach Durchlauf der Phasenlage (P1 , P2) durch einen Umkehrpunkt (U1 , U2) die Änderung der Drehzahl pro Zeiteinheit der hinteren Abreißwalze (5) kleiner ist als die Änderung der
Drehzahl pro Zeiteinheit der vorderen Abreißwalze (4).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Abreißwalze (4) und die hintere Abreißwalze (5) mit einem jeweils den Abreißwalzen (4, 5) zugeordneten motorischen Antrieb (6, 7) separat angetrieben werden. 5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Phasenlage (P2) der hinteren Abreißwalze (5) derart von der Phasenlage (P1) der vorderen Abreißwalze (4) abweicht, dass der Abschnitt des Faserstranges (10) zwischen den Abreißwalzen (4,
5) eine in periodischer Abfolge wiederkehrende Schlaufe (S) bildet.
6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb (7) der hinteren Abreißwalze (5) mit einer geringeren durchschnittlichen Leistung und/oder mit einer geringeren über dem Pilgerschrittzyklus maximalen Leistung betrieben wird als der motorische Antrieb (6) der vorderen Abreißwalze (4).
7. Kämmmaschine (100) für die Spinnereivorbereitung mit einer Steuereinheit (8), mit der die Kämmmaschine (100) betreibbar ist gemäß einem Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche.
8. Kämmmaschine (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Abreißwalze (4) einen ersten motorischen Antrieb (6) und die hintere Abreißwalze (5) einen zweiten motorischen Antrieb (7) aufweist, die getrennt voneinander von der Steuereinheit (8) ansteuerbar ausgebildet sind.
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