DE1685575A1

DE1685575A1 - Steuervorrichtung fuer Abreisswalzen von Kaemmaschinen

Info

Publication number: DE1685575A1
Application number: DE19671685575
Authority: DE
Inventors: Hansulrich Eichenberger; Peter Schwengeler
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1967-09-30
Filing date: 1967-09-30
Publication date: 1971-08-12
Also published as: CH499635A; DE1685575C3; GB1224624A; US3584346A; FR1564697A; DE1685575B2

Description

Patentanwalt _s KÖLN-MARIEN BU RQ

ALFRED MAXTON pferdmenoesstrassebo

diplom-insenieur 27. September 1967

1412 pg 67.96

Maschinenfabrik Rieter AG., Winterthur/Schweiz

Steuervorrichtung für Abreißwalzen von Kämmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für einen Abreißwalzenantrieb an einer Kämmaschine.

Beim Kämmen von Fasern wird die ausgekämmte Faserschicht von der vorschwingenden offenen Zange der aus den Abreißwalzen bestehenden Abreißvorrichtung zugeschoben, die das Fasermaterial weiterfördert. Bei Kämmaschinen nach dem System Heilmann führen die Abreißwalzen dabei eine Pilgerschritt-Bewegung aus. Beim Rückdrehen geben sie zunächst ein Stück des beim vorherigen Kammspiel bereits abgezogenen Vlieses zurück. Auf dieses Stück werden die Faserspitzen des vom Kreiskamm ausgekämmten, nachstoßenden Faaerbartes gelegt. Dann kehren die Walzen ihre Drehrichtung um und ziehen die Fasern aus der geöffneten Zange heraus, soweit sie ihnen dargeboten werden. Dieser letztere Vorgang

entspricht

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entspricht der Abreißbewegung der Abreißwalzen. Das neu herausgezogene Vlies legt sich auf das zurückgegebene Vlies auf und beide Vliese werden durch den Druck der beiden Abreißwalzen infolge Faserhaftung miteinander verbunden. Die Abreißwalzen müssen demgemäß bei jedem Kammspiel nicht nur ihre Bewegungsrichtung zv/eimal ändern, sondern sie müssen auch beim Rücklauf eine kürzere Strecke liefern als beim Vorlauf. Nach dem Abreißen stehen die Abreißwalzen bei Kämmaschinen nach Nasmith bis zum nächsten Kammspiel eine kurze Zeit ganz still. Diese Bewegung von einem Schritt rückwärts und zwei Schritten vorwärts (Pilgerschritt) hat bei den bisherigen Kämmaschinen verschiedene konstruktive Lösungen erfahren. So sind Kämmaschinen von Nasmith bekannt, die diese komplizierte Bewegung durch schwingende Zahnsegmente in Verbindung mit Zahnkupplungen lösen. Bei anderen bekannten Arten von Antriebsvorrichtungen für Abreißwalzen von Kämmmaschinen erfolgt die Steuerung der Bewegung der Abreißwalzen über eine Kurvenscheibe. Auch die Verwendung von Nockenscheiben oder einer Kurvennut zur Erzeugung einer Hin- und Herbewegung ist bekannt. Weiterhin versuchte man, den Abreißwalzen die Pilgerschritt-Bewegung durch ein aus Kurbel und Kurbelstange bestehendes, von der Kreiskammwelle aus angetriebenes Kurbelgetriebe zu verleihen, wobei durch Änderung der Länge des Kurbelarmes des Kurbelgetriebes die Schwinggeschwindigkeit der Faserlänge angepaßt werden konnte. Hierbei liegt jedoch keine Stillstandsperiode der Abreißwalzen vor. Ferner sind Kämmaschinen bekannt, bei denen die Bewegung der Abreißwalzen über Exzenter und Kurbelgetriebe gesteuert wird.

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Die Steuerung des Abreißwalzenantriebes über eine Kurvenscheibe stellt zwar eine verhältnismäßig einfache Lösung dar, da man durch ents rechendes Verlegen der Kurve einen großen Änderungsbereich der Bewegung hat. Die Steuerung mittels einer Kurvenscheibe eignet sich jedoch nur für Kammspielzahlen bis ungefähr 200/Min. Eine wesentliche weitere Steigerung des Kammspieles ist mit der Kurvenscheibe nicht möglich, da dann die Abnützung der Lau bahn oder Führungsrolle zu hoch ist.

Der Erfindung liegt einerseits die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung mit höheren Kammspielzahlen als 200/Min. zu finden. Demnach muß die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ohne Kurvenscheibe arbeiten. Außerdem soll die Steuerung über rund 160° eines Kammspieles stillstehen, um dann eine rasche Hin- und eine etwas langsamere Herbewegung zu vollbringen.

Gemäß der Erfindung wird deshalb eine Steuervorrichtung für einen Abreißwalzenantrieb an einer Kämmaschine vorgeschlagen, bei dem die eine Eingangswelle - z.B. der Steg - eines Differentialgetriebes einen gleichmäßigen Antrieb erhält, während die andere Eingan-gswelle eine Pilgerschrittbewegung mit Stillstandabschnitt erhält, so daß die Ausgangswelle des Differentialgetriebes eine überlagerte Bewegung auf die Abreißwalzen überträgt. Die Pilgerschrittbewegung kann dabei in besonders einfacher Weise durch einen am Gestell frei drehbar gelagerten Exzenter erzeugt werden, welcher eine ungleichförmige Drehbewegung über eine Zugstange von einer zum Exzente!'drehpunkt versetzt gelagerten Kurbel konstanter

Antriebsdrehzahl

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Antriebsdrehzahl erhält. Dabei soll der Exzenter eine über einen drehbar am Gestell gelagerten Stützhebel gelenkig abgestützte Schwinge tragen, welche die ihr vom Exzenter erteilte Bewegung über eine Koppel auf einen Steuerhebel für die eine Eingangswelle - den Steg - des Differentialgetriebes überträgt.

Durch die erfindungsgemäße Steuervorrichtung, bei der ein Differentialgetriebe einen gleichmäßigen Antrieb und eine von der Steuervorrichtung gelieferte zusätzliche Pilgerschrittbewegung überlagert und auf die Abreißwalzen überträgt, kann infolge der Bahnbewegungen des Anlenkpunktes der Koppel an der Schwinge nicht nur die zusätzliche beispielsweise dem einen Sonnenrad des Differentialgetriebes zu überlagernde Drehbev/egung, d.h. die Drehgeschwindigkeit und bzw. oder Drehrichtung der Differentialgetriebeachse verändert werden, sondern insbesondere der Zeitpunkt für eine Folge von hintereinander verlaufenden, zeitlich festgelegten Arbeitsstufen, die insgesamt den erforderlichen Ablauf der Drehbewegung der Abreißwalzen bilden. Darüber hinaus werden durch die Verwendung eines ungleichförmig angetriebenen Exzenters in der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für einen Abreißwalzenantrieb an einer Kämmaschine wesentlich höhere Kammspielzahlen erreicht.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung für einen Abreißwalzenantrieb für Kämmaschinen ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 in schematischer Darstellung die Steuervorrichtung mit dem ungleichförmig angetriebenen Exzenter im Grundriß,

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BAD ORiGaNAL Fig.

Pig. 2 in sohematischer Darstellung die Steuervorrichtung mit dem ungleichförmig angetriebenen Exzenter und dem Differentialgetriebe im Aufriß und

Fig. 3 die Steuervorrichtung mit dem ungleichförmig angetriebenen Exzenter in schematischer, ebener Darstellung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird eine im Maschinengestell 7 einer Kämmaschine gelagerte Rundkammwelle 1 von einer Antriebswelle 25 über das auf dieser sitzende Zahnrad 26 und das auf der Rundkammwelle 2 sitzende Zahnrad 3 angetrieben. Die Antriebswelle 25 erhält ihren Antrieb von einem Motor (nicht gezeigt) über e ne Keilriemenscheibe 24. Auf der Rundkammwelle 1 sitzt eine mit dem Zahnrad 3 über eine Stellschraube 6 verbundene Stellscheibe 4, auf der mittels eines Zapfens 5> wie auch Fig. 2 zeigt, eine Zugstange 10 an einem Anlenkpunkt E angelenkt ist. Wie die Fig. 2 und 3 weiter zeigen, greift die Zugstange 10 mittels eines Zapfens 9 an einem Anlenkpunkt D an einem Exzenter 8 an. Wird dem Exzenter 8 von der Rundkammwelle 1 über die Stellscheibe 4 und die Zugstange 10 eine Bewegung erteilt, so wird, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, diese Bewegung von dem Exzenter 8 auf eine Schwinge 11 übertragen, die einerseits mittels eines Zapfens 15 an einem Stützhebel 14 in einem Stützhebelgelenkpunkt J angelenkt ist, wobei der Stützhebel 14 auf einer Zangenantriebsachse 22 gelagert ist, während die Schwinge am gegenüberliegenden TJmfangspunkt über einen Zapfen 12 an einem Anlenkpunkt G mit einer Koppel 16 gelenkig verbunden ist» die über einen Zapfen 19 mit einem Anlenkpunkt F an einen Steuerhebel 17 angelenkt ist. Der Steuerhebel 17 ist fest mit der Achse 20 eines Differentialgetriebes 21 ver-

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^v ■■- bund en«

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bunden. Der Steg 30* des Differentialgetriebes 21 erhält, wie Pig. 1 weiterhin zeigt, von einem auf der Rundkammwelle 1 sitzenden Zahnrad 27 über ein auf einem am Maschinengestell 7 · befindlichen Zapfen 29 gelagertes Zwischenrad 28 und ein Stegrad 30 eine in ein- und derselben Richtung und mit gleichbleibender Drehgeschwindigkeit wirkende Drehbewegung. Diese Drehbewegung wird einem im Differentialgetriebe 21 und mit dessen Steg 30* verbundenen Planetenrad 32, das auf einem auf der Differentialgetriebeachse 20 festsitzenden Sonnenrad 31 abrollt und mit einem Planetenrad 32' verbunden ist, mitgeteilt und über ein auf der Differentialgetriebeachse 20 drehbar gelagertes und mit einem Zahnrad 34 verbundenes Sonnenrad 33 und weiter über die außerhalb des Differentialgetriebes 21 gelagerten Zahnräder 35 bzw. 36 und 37 auf die Abreißwalzen 23 übertragen.

Durch Bewegungen des Exzenters 8 führt die Schwinge 11 exzentrische Bewegungen aus, die durch die am Anlenkpunkt G auf der Schwinge 11 angebrachte Koppel 16 über den Anlenkpunkt P auf den Steuerhebel 17 und damit auf die Differentialgetriebeachse 20 des Differentialgetriebes 21 übertragen werden, in diesem der von der Rundkammwelle 1 aus in ein- und derselben Richtung und mit gleichbleibender Drehgeschwindigkeit erzeugten Drehbewegung überlagert auf die Abreißwalzen übertragen.

Der Stützhebelgelenkpunkt J und der Anlenkpunkt G sowie das Zentrum G der Schwinge 11 befinden sich auf einer Verbindungsgeraden V_G (Fig. 3). Da die Schwinge 11 am Stützhebelgelenkpunkt J um einen Anlenkpunkt K des Stützhebels 14 an der Zangenantriebsachse 22 schwenkbar ist, wird der Mittelpunkt 0

der

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der Schwinge 11 bei Bewegung des Exzenters 8 auf einer Kreisbahn K₁₇' mit dem Mittelpunkt B bewegt, wodurch der Anlenkpunkt G- sich entlang einer ellipsenähnlichen Bahn E^ bewegt. Die Bewegungen des Anlenkpunktes G entlang der ellipsenähnlichen Bahn E^ erzeugen infolge der Koppel 16 für den Anlenkpunkt P Kreisbewegungen gemäß einer Kreisbahnkurve K_g, wobei der Anlenkpunkt F und damit der Steuerhebel 17 um einen Drehpunkt H schwingen. Die eilipsenähnliche Bahn E_B kann daher als Koppelkurve bezeichnet werden.

Wie Pig. 3 weiterhin zeigt, fallen die Mitten A der Rundkammwelle 1 und C des Exzenters 8 nicht zusammen. Es werden sich deshalb bei Drehung der Zugstange 10 der Anlenkpunkt E derselben auf einer Kreisbahn K-, um den Mittelpunkt A der Mitte

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der Rundkaminwelle 1 und der Anienkpunkt D derselben auf einer Kreisbahn K₀ um den Mittelpunkt B, der Mitte des Exzenters β, drehen. Der Exzenter 8 wird daher ungleichmäßig angetrieben. Die Drehbewegungen erzeugen auf dem Stützhebel 14 für die Mitte C der Schwinge 11 eine Bewegung auf einer Kreisbahn K₁₇ mit dem Mittelpunkt B, der Drehachse des Exzenters 8, und für den Anlenkpunkt G Bewegungen auf der ellipsenähnlichen Bahn E-g, wobei der Anlenkpunkt G- einen Umlauf von G-¹ über G" und G"¹ wieder nach G^f vollführt. Beispielsweise entsprechen einer Lage des Anlenkpunktes D bei D' bzw. des Anlenkpunktes E bei E¹,die Lagen der Schwingenmitte C bei G¹, des Stützhebelgelenkpunktes J bei J^f und des Anlenkpunktes G bei G^f (gestrichelt gezeichnet). Der Bereich G* bis G", den der Anlenkpunkt G auf der ellipsenähnlichen Bahn Ε_Ώ durchläuft, bewirkt demnach über die Bewegungen des Anlenkpunktes P und den Steuerhebel 17 eine schnelle Rückwärtsbewegung der Abreißwalzen 23 (Rückliefern), der Bereich G" bis G"^f eine

1O9833/0S28 Vorwärtsbewegung

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Vorwärtsbewegung der Abreißwalzen 23 (Abreißen des Fasermaterials) und der Bereich G" ^f bis G^f einen Stillstand der Abreißwalzen 23.

Einer Bewegung des Anlenkpunktes G auf der ellipsenähnlichen

Bahn'E-n von G¹ nach G" entspricht eine Bewegung des Anlenk-ΰ

Punktes F auf der Kreisbahn von F nach F", wodurch -der Steuerhebel 17 eine schnelle Rückwärtsbewegung für die Abreißwalzen auslöst, die bis zum Erreichen von_G" des Anlenkpunktes G anhält. Infolge der weiteren Bewegung des Anlenkpunh tes G von G" in Richtung auf G"^f bewegt der Anlenkpunkt F sich von der Lage F" auf der Kreisbahn Kg wieder in Richtung F. Der Steuerhebel 17 dreht sich dabei in umgekehrter Richtung zurück und erteilt damit den Abreißwalzen eine Vorwärtsbewegung, die so lange andauert, bis der Anlenkpunkt G auf der elliptischen Bahn E-g die Lage G¹" und damit der Anlenkpunkt F auf der Kreisbahn Kg die Lage F erreicht hat. Bei einer Bewegung des Anlenkpunktes G auf der ellipsenähnlichen Bahn E-g zwischen G¹¹¹ und G^! verbleibt der Anlenkpunkt F in seiner Lage bei F, was praktisch einem Stillstand des Steuerhebels 17 und damit der Difierentialgetriebeachse 20 und darüber hinaus der Abreißwalzen 23 in bezug auf die zusätzliche, dem Differentialgetriebe 21 und damit den Abreißwalzen erteilte überlagerte Drehbewegung entspricht. Damit der Anlenkpunkt F in der Lage F vex-weilt, muß sich dabei der Anlenkpunkt G im Abschnitt G"¹ G¹ der ellipsenähnlichen Bahn E-g auf einer angenäherten Kreisbahn um den Anlenkpunkt F bewegen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, entspricht die Strecke G¹" G* der ellipsenähnlichen Bahn E_B einer Kreisbahn

mit

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mit ihrem Mittelpunkt am Anlenkpunkt F. Bei einer Bewegung des Anlenkpunktes E auf der Kreisbahn K_n, um den Mittelpunkt A der Rundkammwelle 1 von mehr als 180° wird sich infolge des ungleichmäßig angetriebenen Exzenters 8 der Anlenkpunkt D der Zugstange 10 um weniger als Ϊ80⁰ auf der Kreisbahn K₀ drehen und der Anlenkpunkt G sich im Abschnitt von G" · nach G* der ellipsenähnlichen Bahn E-n auf einer Kreisbahn bewegen, die weniger als 180 überstreicht, wodurch der Steuerhebel um mehr als 180° eines Kammspieles zum Stillstand kommt. In der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung wird durch den ungleichmäßigen Antrieb des Exzenters 8 die Verweilzeit des Anlenkpunktes F über 180 eines Kammspieles ausgedehnt, was durch ein einfaches Kurbelgetriebe, bei dem das Zentrum der Rundkammwelle und das Zentrum des Exzenters 8 zusammenfallen, nicht erreicht wird.

Die durch den umlaufenden Exzenter 8 über das auf der Kreisbahn K₇ schwingende Zentrum C der Schwinge 11 erzeugte Bewegungsbahn des Anlenkpunktes G bewirkt somit die Hin- und Herbewegungen des Anlenkpunktes F auf der Kreisbahn K_g zwischen den Lagen F und F", die über den Steuerhebel 17 und die Differentialgetriebeachse 20 auf das Differentialgetriebe 21 und nachfolgend auf die Abreißwalzen übertragen werden, wodurch dieselben eine schnelle Rückwärtsbewegung und anschließend eine Vorwärtsbewegung ausführen, und über die Verweilzeit des Anlenkpunktes F in der Lage F, die der Wegstrecke des Anlenkpunktes G auf der elliptisohen Bahn E_B zwischen G"' und G¹ entspricht, zum Stillstand kommen. Die Einstellung des Jeweiligen Zeitpunktes, an dem Rückwärts-

und . . BAD ORIGINAL

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und Vorwärtsbewegung und Stillstand für die Abreißwalzen 23 initiert werden, erfolgt mittels der Stellschraube 6 an der Stellscheibe 4, wodurch die Punkte G¹, G" und G"¹ in gewünschtem Maße verschoben und fixiert v/erden können.

Die Erfindung kann weitere Änderungen erfahren. So kann man eine Beeinflussung der Pilgerschrittbewegung auch dadurch erzielen, daß der Anlenkpunkt (E) an der Stellscheibe (4) nicht nur gegenüber dem Antriebszahnrad (3) für die Rundkammwelle (1) winkelverstellbar ist, wodurch der Punkt (D) gegenüber dem Ausführungsbeispiel aus der Verbindungslinie zwischen den Punkten (G) und (J) sowie der Mitte (B) der Exzenterlagerung herausgenommen wird, vielmehr kann die Zugstange (10) in ihrer Länge durch Auswechseln oder Verwenden einer einstellbaren Zugstange geändert werden und es kann der Angriffspunkt (E) der Zugstange (10) an der Stellscheibe (4) radial verstellbar eingerichtet werden, so daß damit der Kurbelradius für die Bewegung des Exzenters verändert wird. Auf diese Weise lassen sich die Verhältnisse weitestgehend beherrschen.

Ansprüche :

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Claims

Ansprüche

1. Steuervorrichtung für einen Abreißwalzenantrieb an einer Kämmaschine, gekennzeichnet durch ein Differentialgetriebe (27-34), dessen eine Eingangswelle (20) eine Pilgerschrittbewegung und dessen andere Eingangswelle (Stegrad 30) einen gleichmäßigen Antrieb erhält.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am Gestell (7) gelagerten Exzenter (ο), welcher eine ungleichförmige Drehbewegung über eine Zugstange (10) von einer zum Exzenterdrehpunkt versetzt gelagerten Kurbel (4, 5) konstanter Antriebsdrehzahl erhält, wobei der Exzenter eine an einem Umfangspunkt (J) über einen drehbar am Gestell gelagerten Stützhebel (14) gelenkig abgestützte Schwinge (1"P trägt, welche die ihr vom Exzenter erteilte Bewegung (E_R) über eine Koppel (16) auf den Steuerhebel (17) der einen Eingangswelle (20) des Differentialgetriebes übermittelt.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (10) über eine Kurbelscheibe (Stellscheibe 4) von der Rundkammwelle (1) angetrieben wird.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelscheibe (Stellscheibe 4) mit der Rundkammwelle winkeleinstellbar verbunden ist, (Stellschraube 6).

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5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelradius der Zugstange (10) einstellbar ist.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützhebel (14) auf der Zangenantriebsachse (22) gelagert ist.

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel (16) " an dav Schwinge (11) dem Stützhebelgelenkpunkt gegenüberliegend angelenkt ist.

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