EP4172391B1 - Getriebeeinheit für eine kämmmaschine und kämmmaschine mit getriebeeinheit - Google Patents
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- EP4172391B1 EP4172391B1 EP21729836.3A EP21729836A EP4172391B1 EP 4172391 B1 EP4172391 B1 EP 4172391B1 EP 21729836 A EP21729836 A EP 21729836A EP 4172391 B1 EP4172391 B1 EP 4172391B1
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- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G19/00—Combing machines
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- D01G19/06—Details
- D01G19/26—Driving arrangements
Definitions
- the invention relates to a gear unit of a combing machine for spinning preparation according to the preamble of claim 1.
- the invention relates to a gear unit comprising a main drive shaft which can be driven via a main drive wheel by means of a drive motor, a tongs shaft which can be set into an oscillating back and forth rotational movement by means of a crank rocker connected to the main drive wheel, a coupling rocker which is connected to the tongs shaft in such a way that the coupling rocker can be rotated in an oscillating manner by the tongs shaft, and wherein the gear unit further comprises a tear-off cylinder gear which is designed to drive at least one tear-off cylinder, and wherein the tear-off cylinder gear is continuously driven via the main drive shaft, and wherein the oscillating movement can be introduced into the tear-off cylinder gear by means of the coupling rocker, which can be superimposed on the continuous drive by means of the main drive shaft in the tear-off cylinder gear, so that a
- a gear unit for a combing machine for spinning preparation has, as its essential structural components, a main drive shaft that drives a pincer gear.
- the pincer gear serves to drive a pincer apparatus with an upper pincer and a lower pincer.
- the gear unit has a detaching cylinder gear for driving two detaching cylinders, which, together with counter-detaching cylinders, form respective cylinder pairs between which the fiber product to be combed is guided.
- the detaching cylinder gear is usually designed as a planetary gear in a manner known per se.
- the CN 202954168 U and CH 714582 A1 disclose combing machines in which the angular velocity and angular acceleration of the phase progression of the detaching cylinders is changed over the comb clearance by using non-circular gears or cam discs to drive the detaching cylinders.
- DE 19612808 A1 discloses a combing machine in which the mit step movement of the tear-off rollers can be changed by a modulation drive.
- the key challenge in designing such a gear unit is generating a so-called pilger-step motion for the combing machine's detaching cylinders and influencing the motion curve of the pilger-step motion as simply as possible.
- the planetary gear is permanently driven with a continuous rotary motion via the main drive shaft.
- This continuous drive motion is superimposed with a further oscillating motion, which is also introduced into the detaching cylinder gear by means of a sliding-rod unit, for example, via another component of the planetary gear such as the sun gear.
- the oscillating motion is picked up by the sliding-rod unit from the oscillating tongs shaft.
- the pickup is made via the coupling rocker and other components, which is energetically advantageous since the oscillating tongs shaft is necessary to drive the tongs apparatus anyway.
- the coupling rocker which oscillates over the pliers shaft, is mounted on an eccentric bushing which is rotatably mounted on the main drive shaft.
- the pliers shaft is set into an oscillating back and forth movement by means of a crank rocker, whereby the crank rocker is connected to the main drive wheel in a rotating manner, and the main drive wheel is drivingly connected to the main drive shaft, which is ultimately driven by the drive motor.
- the breakaway cylinder gear can be designed as a planetary gear, and the breakaway cylinders are driven equally via a distribution stage, for example consisting of spur gears, via the output shaft of the breakaway cylinder gear, whereby the breakaway cylinders execute a fixed movement curve of the vocational step movement, which directly follows the movement curve on the output shaft of the breakaway cylinder gear.
- a distribution stage for example consisting of spur gears
- the object of the invention is to further develop a gear unit of a combing machine for spinning preparation, wherein the motion curve of the piling step movement is to be easily influenced by a gear structure according to the preamble of claim 1.
- the influence is to be executable by means of an electrical control unit.
- the object of the invention is to provide a combing machine with such an improved gear unit.
- the invention includes the technical teaching that an actuating gear unit and a control motor are provided, wherein the output shaft of the tear-off cylinder gear is operatively connected to the actuating gear unit and wherein the control motor is designed to introduce a rotary movement into the actuating gear unit, which can be superimposed on the output shaft of the tear-off cylinder gear with the actuating gear unit.
- the core idea of the invention is the further development of the gear unit of a combing head of a combing machine with an adjusting gear unit that is operatively connected to a control motor.
- This allows the electrically actuated control motor to influence the curve of the vocational step movement in the detaching cylinders, while the curve of the basic mit step movement on the output shaft of the detaching cylinder gear can remain unchanged.
- the angular velocity and angular acceleration of the phase curve of the detaching cylinders can be changed over the comb clearance.
- One advantage of the inventive arrangement of an actuating gear unit on the output shaft of the breakaway cylinder gear is its retrofit capability, since the connection between the output shaft and the breakaway cylinders can be easily removed, and the actuating gear unit according to the invention can be connected to the output shaft, ultimately arranging the breakaway cylinders at the gear output of the actuating gear unit.
- the control motor can be designed as a structural unit with the actuating gear unit, and the control motor can be used to introduce a defined rotary motion into the actuating gear unit, similar to the defined oscillating motion introduced into the breakaway cylinder gear by the tongs shaft via the coupling rocker.
- the actuating gear unit is designed as a planetary gear located in the drive train between the breakaway cylinder gear and the breakaway cylinders.
- the design of the planetary gear forming the actuating gear unit can be identical to the design of the breakaway cylinder gear, which can also be designed as a planetary gear.
- two actuating gear units according to the invention can be arranged downstream of the breakaway cylinder gear, preferably in the form of a planetary gear, on the output shaft of the breakaway cylinder gear.
- These actuating gear units are driven equally by the output shaft but have respective control motors, so that a front and a rear breakaway cylinder can be controlled separately and can have a different phase position relative to each other.
- the adjustment can be made such that the phase position of the rear breakaway cylinder lags behind the phase position of the front breakaway cylinder, which is made possible by the two control motors on the respective actuating gear units.
- the output shaft can be operatively connected to a sun gear of the planetary gear forming the actuating gear unit.
- the control motor can be operatively connected to a planetary carrier of the planetary gear forming the actuating gear unit.
- the coupling rocker is rotatably mounted on an eccentric bushing through which the main drive shaft extends and is connected to a circular pinion shaft for driving a circular pinion roller.
- the actuating gear unit according to the invention has a shaft set whose shafts extend parallel to the main drive shaft and/or parallel to the circular pinion shaft. This allows the gear unit to be designed with a particularly compact construction.
- the breakaway cylinder gear can be coupled to the main drive shaft by means of a gear stage and further coupled to the coupling rocker by means of a sliding rod unit.
- the basic structure of the gear unit can be implemented in a conventional design, and the actuating gear unit according to the invention, together with the control motor, can be easily retrofitted.
- a control unit can be set up with which the control motor can be controlled to carry out a continuous or discontinuous, a periodic and/or repetitive rotary movement.
- the control unit can be formed by an operating unit already present on the combing machine, or the control unit can be an integral part of the existing operating unit.
- the control unit which is particularly designed as an interactive interface, can, for example, be used to control the control motor in order to adjust the phase position of the piling motion of the detaching cylinders relative to the piling motion of the output shaft of the detaching cylinder gear.
- the invention further relates to a combing machine for spinning preparation with a gear unit as described above.
- the combing machine can have multiple combing units with respective gear units, wherein the control unit can be arranged centrally and can be designed to control all control motors of each gear unit.
- the multiple gear units can be adjusted equally, in particular with regard to the phase position of the detachment rollers, by means of the identical control of the control motors in each of the combing heads, in particular via uniform operation of a control unit common to all combing heads.
- Figure 1 which shows a gear unit 1 of a combing machine for spinning preparation, wherein the described features are identified by the corresponding reference numerals in Figure 2 must also be taken into account, and in connection with Figure 2 not be written again.
- FIGS. 1 and 2 each show a gear unit 1, wherein the gear unit 1 according to Figure 1 reflects the state of the art, whereas in Figure 2 the features of the invention are described separately.
- the transmission unit 1 has a main drive shaft 10, which is driven via a main drive gear 11 by means of a drive motor 27.
- the drive motor 27 initially drives a secondary shaft 30, which is part of a secondary transmission 31, wherein the secondary transmission 31 drives, for example, table calender rolls 32 and, for example, delivery rolls 33.
- a gear 34 is mounted on the auxiliary shaft 30, which meshes with the main drive gear 11, and the main drive gear 11 has a rigid connection to the main drive shaft 10, which is consequently also continuously driven in rotation by the drive motor 27.
- the main drive shaft 10 interacts via an intermediate gear 35 with a circular comb shaft 21, via which a circular comb roller 22 is driven. Furthermore, a gear stage 25 is connected to the main drive shaft 10, via which the tear-off cylinder gear 16 is continuously driven to drive the tear-off cylinders 17 and 18.
- the tear-off cylinder gear 16 is designed as a planetary gear and drives the tear-off cylinders 17 and 18 directly with the vocational step movement.
- a crank arm 13 is arranged at an off-center point on the main drive wheel 11, via which an oscillating movement is introduced into the tong shaft 12.
- the oscillating movement is transferred from the tong shaft 12 to a tong apparatus (not shown in detail) in order to oscillate at least one upper tong of the tong apparatus relative to a lower tong in order to release the fiber strand between the upper tong and lower tong and to hold it again.
- the tongs shaft 12 is further connected to the coupling rocker 14 via a coupling arm 36, and the oscillating movement of the tongs shaft 12 is transmitted to the coupling rocker 14 via the coupling arm 36, which is rigidly attached to the tongs shaft 12.
- the coupling rocker 14 can execute the torsional oscillating movement on an eccentric bushing 15, which is rotatably mounted on the main drive shaft 10 itself.
- the coupling rocker 14 On an opposite side of the connection of the coupling arm 36, the coupling rocker 14 is connected to the breakaway cylinder gear 16 by means of a sliding joint rod unit 26, so that the oscillating movement of the coupling rocker 14 introduces a discontinuous, yet periodic oscillating movement into the breakaway cylinder gear 16, which is superimposed on the continuous rotary movement from the main drive shaft 10 and the gear stage 25.
- the breakaway cylinders 17 and 18 can be driven with the required vocational step movement.
- a brush motor 37 for driving a cleaning brush 38, and a motor 39 is provided which serves to drive at least two winding rollers 40 on which the fiber winding is placed.
- a coupling rod 28 is provided as a connection between the main drive gear 11 and the eccentric bushing 15. A rotational movement is introduced into the eccentric bushing 15 via the coupling rod 28, which creates a forced rotation of the eccentric bushing 15 depending on the rotation of the main drive gear 11.
- Figure 2 shows in comparison to Figure 1 a gear unit 1 expanded according to the invention, which has an adjusting gear unit 20.
- the adjusting gear unit 20 is connected to the output shaft 19 of the breakaway cylinder gear 16, so that a mit step movement is already initiated into the adjusting gear unit 20 via the output shaft 19.
- the output shaft 19 is connected to a sun gear 29, which is part of the breakaway cylinder gear 16 designed as a planetary gear.
- control motor 23 If the control motor 23 is activated, it rotates a planet carrier 41 of the actuating gear unit 20, which is designed as a planetary gear, via a control shaft 42, so that the breakaway cylinders 17 and 18 finally lead or lag behind the phase position P1 of the vocational step movement of the output shaft 19, depending on the setting.
- the phase position P2 can be generated when the servo motor is activated, which deviates from the phase position P1, in particular between the reversal points U1 and U2, as in Figure 3 shown.
- breakaway cylinders 17, 18 - in contrast to this invention - are each driven and controlled by a servo motor, so that the angular velocity and angular acceleration of the phase curve of each breakaway cylinder 17, 18 can be controlled separately, this has the disadvantage of high investment costs. Furthermore, energy consumption increases because the simulation of the vocational's step movement by the servo motors at speeds above 500 rpm consumes a lot of energy and heats up considerably due to the constant acceleration and deceleration. The invention is therefore based on the finding that only a small phase deviation by an intermediate actuating gear unit 20 with a control motor 23 is sufficient to achieve a phase deviation of up to +/- 10% from the nominal speed of the breakaway cylinders 17, 18.
- the invention is not limited in its implementation to the preferred embodiment given above.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit einer Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Getriebeeinheit aufweisend eine Antriebshauptwelle, die über ein Hauptantriebsrad mittels eines Antriebsmotors antreibbar ist, eine Zangenwelle, die mit einer an das Hauptantriebsrad angebundenen Kurbelschwinge in eine oszillierende Hin- und Herdrehbewegung versetzbar ist, eine Koppelschwinge, die mit der Zangenwelle verbunden ist, derart, dass die Koppelschwinge von der Zangenwelle oszillierend drehbewegbar ist, und wobei die Getriebeeinheit weiterhin ein Abreißzylindergetriebe aufweist, das zum Antrieb wenigstens eines Abreißzylinders eingerichtet ist, und wobei das Abreißzylindergetriebe über die Antriebshauptwelle kontinuierlich abtreibbar ist und wobei in das Abreißzylindergetriebe mittels der Koppelschwinge die oszillierende Bewegung einbringbar ist, die dem kontinuierlichen Antrieb mittels der Antriebshauptwelle im Abreißzylindergetriebe überlagerbar ist, sodass mit einer Ausgangswelle des Abreißzylindergetriebes eine Pilgerschrittbewegung ausführbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Kämmmaschine mit einer wie obenstehend beschriebenen Getriebeeinheit.
- Aus der
DE 10 2012 011 030 A1 ist beispielsweise eine Getriebeeinheit für eine Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung bekannt, und die Getriebeeinheit weist als wesentliche strukturelle Bestandteile eine Antriebshauptwelle auf, die ein Zangengetriebe antreibt, wobei das Zangengetriebe zum Antrieb eines Zangenapparates mit einer Oberzange und mit einer Unterzange dient. Weiterhin weist die Getriebeeinheit ein Abreißzylindergetriebe zum Antrieb von zwei Abreißzylindern auf, die mit Gegenabreißzylindern jeweilige Zylinderpaare bilden, zwischen denen das zu kämmende Faserprodukt geführt wird, wobei das Abreißzylindergetriebe in an sich bekannter Weise regelmäßig als Planetengetriebe ausgeführt wird. - Die
CN 202954168 U und offenbaren Kämmmaschinen, bei der die Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung des Phasenverlaufes der Abreißzylinder über dem Kammspiel verändert wird, indem für den Antrieb der Abreißzylinder unrunde Zahnräder oder Kurvenscheiben verwendet werden.CH 714582 A1 - Auch die
DE 19612808 A1 offenbart eine Kämmmaschine, bei der die Pilgerschrittbewegung der Abreißwalzen durch einen Modulationsantrieb veränderbar ist. - Die wesentliche Herausforderung bei der Auslegung einer solchen Getriebeeinheit ist die Erzeugung einer sogenannten Pilgerschrittbewegung für die Abreißzylinder der Kämmmaschine und eine möglichst einfache Beeinflussung der Bewegungskurve der Pilgerschrittbewegung. Das Planetengetriebe wird zur Erzeugung der Pilgerschrittbewegung dauerhaft mit einer kontinuierlichen Drehbewegung über die Antriebshauptwelle angetrieben. Diese kontinuierliche Antriebsbewegung wird mit einer weiteren oszillierenden Bewegung überlagert, die mittels einer Schubgelenkstangeneinheit ebenfalls in das Abreißzylindergetriebe eingebracht wird, beispielsweise über eine weitere Komponente des Planetengetriebes wie das Sonnenrad, wodurch an einem Getriebeausgang des Planetengetriebes schließlich die Pilgerschrittbewegung erzeugbar ist, die gewöhnlich direkt in die Abreißzylinder eingeleitet wird. Die oszillierende Bewegung wird über die Schubgelenkstangeneinheit von der oszillierenden Zangenwelle abgegriffen, wobei der Abgriff mittels der Koppelschwinge sowie weiteren Komponenten erfolgt, was energetisch günstig ist, da die oszillierende Zangenwelle zum Antrieb des Zangenapparates ohnehin notwendig ist. Die über die Zangenwelle oszillierend bewegte Koppelschwinge ist auf einer Exzenterbuchse aufgenommen, die auf der Antriebshauptwelle drehbeweglich aufgenommen ist.
- Die Zangenwelle wird mittels einer Kurbelschwinge in eine oszillierende Hin- und Herbewegung versetzt, wobei die Kurbelschwinge an das Hauptantriebsrad mit diesem umlaufend angebunden ist, und das Hauptantriebsrad ist mit der Antriebshauptwelle antreibend verbunden, die schließlich mit dem Antriebsmotor angetrieben wird.
- Das Abreißzylindergetriebe kann als Planetengetriebe ausgeführt sein, und die Abreißzylinder sind über eine Verteilerstufe beispielsweise aus Stirnrädern gleichermaßen über die Ausgangswelle des Abreißzylindergetriebes angetrieben, wodurch die Abreißzylinder eine fest vorgegebene Bewegungskurve der Pilgerschrittbewegung ausführen, die unmittelbar der Bewegungskurve an der Ausgangswelle des Abreißzylindergetriebes folgt.
- Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Getriebeeinheit einer Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung, wobei die Bewegungskurve der Pilgerschrittbewegung ausgehend von einem Getriebeaufbau gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 auf einfache Weise beeinflussbar sein soll. Insbesondere soll die Beeinflussung mittels einer elektrischen Steuereinheit ausführbar sein. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Kämmmaschine mit einer solchermaßen verbesserten Getriebeeinheit zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Getriebeeinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ausgehend von einer Kämmmaschine gemäß Anspruch 8 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass eine Stellgetriebeeinheit und ein Steuermotor vorgesehen sind, wobei die Ausgangswelle des Abreißzylindergetriebes mit der Stellgetriebeeinheit wirkverbunden ist und wobei der Steuermotor zur Einbringung einer Drehbewegung in die Stellgetriebeeinheit eingerichtet ist, die der Ausgangswelle des Abreißzylindergetriebes mit der Stellgetriebeeinheit überlagerbar ist.
- Kerngedanke der Erfindung ist die Weiterbildung der Getriebeeinheit eines Kämmkopfes einer Kämmmaschine mit einer Stellgetriebeeinheit, die mit einem Steuermotor wirkverbunden ist, sodass mit dem elektrisch betätigbaren Steuermotor der Kurvenverlauf der Pilgerschrittbewegung in den Abreißzylindern beeinflusst werden kann, während der Kurvenverlauf der Grund-Pilgerschrittbewegung an der Ausgangswelle des Abreißzylindergetriebes unverändert verbleiben kann. Beispielsweise kann die Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung des Phasenverlaufes der Abreißzylinder über dem Kammspiel verändert werden.
- Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung einer Stellgetriebeeinheit an der Ausgangswelle des Abreißzylindergetriebes ist die Nachrüstbarkeit, da die Verbindung der Ausgangswelle zu den Abreißzylindern auf einfache Weise gelöst werden können und die erfindungsgemäße Stellgetriebeeinheit kann an die Ausgangswelle angeschlossen werden, um schließlich die Abreißzylinder an den Getriebeausgang der Stellgetriebeeinheit anzuordnen. Der Steuermotor kann in baulicher Einheit mit der Stellgetriebeeinheit ausgeführt sein, und mit dem Steuermotor kann eine definierte Drehbewegung in die Stellgetriebeeinheit eingeleitet werden, ähnlich der definierten Oszillationsbewegung, die von der Zangenwelle über die Koppelschwinge in das Abreißzylindergetriebe eingeleitet wird.
- Dabei ist die Stellgetriebeeinheit als ein Planetengetriebe ausgeführt, das im Antriebsstrang zwischen dem Abreißzylindergetriebe und den Abreißzylindern angeordnet ist. Die Ausführung des die Stellgetriebeeinheit bildenden Planetengetriebes kann identisch sein mit der Ausführung des Abreißzylindergetriebes, das auch als Planetengetriebe ausgeführt sein kann.
- Insbesondere können nach dem Abreißzylindergetriebe vorzugsweise in Form eines Planetengetriebes zwei erfindungsgemäße Stellgetriebeeinheiten an der Ausgangswelle des Abreißzylindergetriebes angeordnet werden, die von der Ausgangswelle zwar gleichermaßen angetrieben werden, aber die jeweilige Steuermotoren aufweisen, sodass ein vorderer und ein hinterer Abreißzylinder getrennt voneinander ansteuerbar sind und zueinander eine abweichende Phasenlage aufweisen können. Insbesondere kann die Einstellung so vorgenommen werden, dass die Phasenlage des hinteren Abreißzylinders der Phasenlage des vorderen Abreißzylinders nacheilt, was durch die zwei Steuermotoren an den jeweiligen Stellgetriebeeinheiten möglich wird.
- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Ausgangswelle mit einem Sonnenrad des die Stellgetriebeeinheit bildenden Planetengetriebes wirkverbunden sein. Weiterhin kann der Steuermotor mit einem Planetenträger des die Stellgetriebeeinheit bildenden Planetengetriebes wirkverbunden sein.
- Auch ist es vorteilhaft, wenn die Koppelschwinge auf einer Exzenterbuchse verdrehbar aufgebracht ist, durch die sich die Antriebshauptwelle hindurch erstreckt und mit einer Rundkammwelle zum Antrieb einer Rundkammwalze in Verbindung steht. Die erfindungsgemäße Stellgetriebeeinheit weist einen Wellensatz auf, dessen Wellen sich parallel zu der Antriebshauptwelle und/oder parallel zu der Rundkammwelle erstreckt. Dadurch wird die Getriebeeinheit besonders kompakt bauend ausführbar.
- Es ist ferner denkbar, dass das Abreißzylindergetriebe mit der Antriebshauptwelle mittels einer Getriebestufe gekoppelt ist und weiterhin mittels einer Schubgelenkstangeneinheit mit der Koppelschwinge gekoppelt ist. Damit ist die Getriebeeinheit in ihrer Grundstruktur in an sich bekannter Bauart ausführbar, und die erfindungsgemäße Stellgetriebeeinheit ist gemeinsam mit dem Steuermotor gut nachrüstbar.
- Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann eine Steuereinheit eingerichtet sein, mit der der Steuermotor zur Ausführung einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen, einer periodischen und/oder sich im Ablauf wiederholenden Drehbewegung ansteuerbar ist.
- Die Steuereinheit kann gebildet sein durch eine an der Kämmmaschine ohnehin vorhandene Bedieneinheit, oder die Steuereinheit ist integraler Bestandteil der vorhandenen Bedieneinheit. Über die Steuereinheit, die insbesondere ausgeführt ist als interaktive Schnittstelle, kann beispielsweise eine Ansteuerung des Steuermotors erfolgen, um die Phasenlage der Pilgerschrittbewegung der Abreißzylinder gegenüber der Pilgerschrittbewegung der Ausgangswelle des Abreißzylindergetriebes entsprechend zu verstellen.
- Die Erfindung richtet sich weiterhin auf eine Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung mit einer Getriebeeinheit gemäß vorstehender Beschreibung. Dabei kann die Kämmmaschine mehrere Kämmeinheiten mit jeweiligen Getriebeeinheiten aufweisen, wobei die Steuereinheit zentral eingerichtet sein kann und zur Ansteuerung aller Steuermotoren jeder Getriebeeinheit ausgebildet sein kann. Selbstverständlich können die mehreren Getriebeeinheiten insbesondere bezüglich der Phasenlage der Abreißwalzen mittels der jeweils identischen Ansteuerung der Steuermotoren in jedem der Kämmköpfe gleichermaßen verstellt werden, insbesondere über eine einheitliche Bedienung einer aller Kämmköpfe gemeinsamen Steuereinheit.
- 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 Getriebeeinheit für eine Kämmmaschine gemäß dem Stand der Technik,
- Fig. 2
- eine Ansicht einer Getriebeeinheit für eine Kämmmaschine mit einer beispielshaft dargestellten Stellgetriebeeinheit gemeinsam mit einem Steuermotor,
- Fig. 3
- ein Diagramm, in dem der Kurvenverlauf der Phasenlage der vorderen Abreißwalze und der Phasenlage der hinteren Abreißwalze über der Zeit aufgetragen sind.
- Zunächst wird
Figur 1 beschrieben, die eine Getriebeeinheit 1 einer Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung zeigt, wobei die beschriebenen Merkmale mit den zugehörigen Bezugszeichen inFigur 2 ebenfalls zu berücksichtigen sind, und in Zusammenhang mitFigur 2 nicht erneut beschrieben werden. - Die
Figuren 1 und2 zeigen jeweils eine Getriebeeinheit 1, wobei die Getriebeeinheit 1 gemäßFigur 1 einen Stand der Technik wiedergibt, wohingegen inFigur 2 die Merkmale der Erfindung gesondert beschrieben werden. - Die Getriebeeinheit 1 weist eine Antriebshauptwelle 10 auf, die über ein Hauptantriebrad 11 mittels eines Antriebsmotors 27 angetrieben wird. Der Antriebsmotor 27 treibt zunächst eine Nebenwelle 30 an, die Teil eines Nebengetriebes 31 ist, wobei das Nebengetriebe 31 beispielsweise Tischkalanderwalzen 32 und beispielsweise Lieferwalzen 33 antreibt.
- Auf der Nebenwelle 30 ist ein Zahnrad 34 aufgebracht, welches mit dem Hauptantriebsrad 11 ineinander greift, und das Hauptantriebsrad 11 weist eine starre Verbindung zur Antriebshauptwelle 10 auf, die folglich ebenfalls vom Antriebsmotor 27 kontinuierlich drehend angetrieben wird.
- Die Antriebshauptwelle 10 wirkt über ein Zwischengetriebe 35 mit einer Rundkammwelle 21 zusammen, über die eine Rundkammwalze 22 angetrieben wird. Weiterhin ist mit der Antriebshauptwelle 10 eine Getriebestufe 25 verbunden, über die das Abreißzylindergetriebe 16 zum Antrieb der Abreißzylinder 17 und 18 kontinuierlich angetrieben wird, wobei das Abreißzylindergetriebe 16 als Planetengetriebe ausgebildet ist und die Abreißzylinder 17 und 18 direkt mit der Pilgerschrittbewegung antreibt.
- An dem Hauptantriebsrad 11 ist eine Kurbelschwinge 13 an einem außermittigen Punkt angeordnet, über die in die Zangenwelle 12 eine oszillierende Bewegung eingeleitet wird. Die oszillierende Bewegung wird von der Zangenwelle 12 in einen nicht näher dargestellten Zangenapparat überführt, um wenigstens eine Oberzange des Zangenapparates relativ zu einer Unterzange oszillierend zu bewegen, um den Faserstrang zwischen Oberzange und Unterzange freizugeben und diesen wieder zu halten.
- Die Zangenwelle 12 ist über einen Koppelarm 36 weiterhin mit der Koppelschwinge 14 verbunden, und die oszillierende Bewegung der Zangenwelle 12 wird über den Koppelarm 36, der an der Zangenwelle 12 starr befestigt ist, in die Koppelschwinge 14 eingeleitet. Die Koppelschwinge 14 kann dabei auf einer Exzenterbuchse 15 die Drehschwingbewegung ausführen, die auf der Antriebshauptwelle 10 selbst verdrehbar aufgebracht ist.
- Auf einer gegenüberliegenden Seite der Anbindung des Koppelarms 36 ist die Koppelschwinge 14 mittels einer Schubgelenkstangeneinheit 26 mit dem Abreißzylindergetriebe 16 verbunden, sodass mit der schwingenden Bewegung der Koppelschwinge 14 eine diskontinuierliche, jedoch periodische Schwingbewegung in das Abreißzylindergetriebe 16 eingebracht wird, die sich der kontinuierlichen Drehbewegung aus der Antriebshauptwelle 10 und der Getriebestufe 25 überlagert. Im Ergebnis können die Abreißzylinder 17 und 18 mit der geforderten Pilgerschrittbewegung angetrieben werden.
- Weiterhin gezeigt ist ein Bürstenmotor 37 zum Antrieb einer Putzbürste 38, und es ist ein Motor 39 vorgesehen, der zumindest zum Antrieb von zwei Wickelwalzen 40 dient, auf denen der Faserwickel aufgelegt wird.
- Eine Koppelstange 28 ist als Verbindung zwischen dem Hauptantriebsrad 11 und der Exzenterbuchse 15 eingerichtet. Über die Koppelstange 28 wird eine Drehbewegung in die Exzenterbuchse 15 eingebracht, die eine Zwangsdrehung der Exzenterbuchse 15 in Abhängigkeit der Drehung des Hauptantriebrades 11 erzeugt.
-
Figur 2 zeigt im Vergleich zuFigur 1 eine erfindungsgemäß erweiterte Getriebeeinheit 1, die eine Stellgetriebeeinheit 20 aufweist. Die Stellgetriebeeinheit 20 ist an der Ausgangswelle 19 des Abreißzylindergetriebes 16 angebunden, sodass über die Ausgangswelle 19 bereits eine Pilgerschrittbewegung in die Stellgetriebeeinheit 20 eingeleitet wird. Die Ausgangswelle 19 ist hierfür mit einem Sonnenrad 29 verbunden, das Teil des als Planetengetriebe ausgebildeten Abreißzylindergetriebes 16 darstellt. - Ruht der Steuermotor 23, so führen die Abreißzylinder 17 und 18 die Pilgerschrittbewegung in der Phasenlage aus, die auch über die Ausgangswelle 19 in die Stellgetriebeeinheit 20 eingeleitet wird.
- Wird der Steuermotor 23 aktiviert, so verdreht dieser über eine Steuerwelle 42 einen Planetenträger 41 der als Planetengetriebe ausgeführten Stellgetriebeeinheit 20, sodass die Abreißzylinder 17 und 18 schließlich der Phasenlage P1 der Pilgerschrittbewegung der Ausgangswelle 19 je nach Einstellung vor oder nacheilen.
- Ist der Steuermotor 23 beispielweise als Servomotor ausgeführt, so kann bei Aktivierung des Servomotors die Phasenlage P2 erzeugt werden, die von der Phasenlage P1 abweicht, insbesondere zwischen den Umkehrpunkten U1 und U2, wie in
Figur 3 gezeigt. - In
Figur 3 ist hierfür auf der Abszisse die Zeit t in ms aufgetragen, über der die Abreißzylinder 17 und 18 die Drehbewegung mit dem Winkel α ausführen. Letzterer ist auf der Ordinate aufgetragen. Angesteuert wird der Steuermotor 24 mittels einer Steuereinheit 24, insbesondere mittels eines berührungsempfindlichen Bildschirms. - Werden die Abreißzylinder 17, 18 - im Unterschied zu dieser Erfindung - mit je einem Servomotor angetrieben und angesteuert, so dass die Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung des Phasenverlaufes jedes Abreißzylinders 17, 18 separat anzusteuerbar ist, hat das den Nachteil der hohen Investitionskosten. Darüber hinaus steigt der Energieverbrauch, da die Nachbildung der Pilgerschrittbewegung durch die Servomotoren bei Drehzahlen von über 500 U/min durch die permanente Beschleunigung und Abbremsung viel Energie verbrauchen und stark erhitzen. Die Erfindung geht daher von der Erkenntnis aus, dass nur eine geringe Phasenabweichung durch eine zwischengeschaltete Stellgetriebeeinheit 20 mit einem Steuermotor 23 ausreichend ist, um eine Phasenabweichung von bis zu +/- 10 % zur Nenndrehzahl der Abreißzylinder 17, 18 zu erreichen. Denn die Nenndrehzahl und die erforderliche Energie durch die Getriebeeinheit 1 bzw. das Abreißzylindergetriebe 16 sind bereits vorgegeben und vorhanden, so dass nur noch die Differenz der Bewegungsabweichung in die Getriebeeinheit 1 einzuleiten ist. Die Investitionskosten sind deutlich niedriger als bei der Verwendung von Servomotoren. Der Energieverbrauch ist ebenfalls deutlich niedriger und die erfindungsgemäße Lösung ist nachrüstbar.
- Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel.
-
- 1
- Getriebeeinheit
- 10
- Antriebshauptwelle
- 11
- Hauptantriebsrad
- 12
- Zangenwelle
- 13
- Kurbelschwinge
- 14
- Koppelschwinge
- 15
- Exzenterbuchse
- 16
- Abreißzylindergetriebe
- 17
- Abreißzylinder
- 18
- Abreißzylinder
- 19
- Ausgangswelle
- 20
- Stellgetriebeeinheit
- 21
- Rundkammwelle
- 22
- Rundkammwalze
- 23
- Steuermotor
- 24
- Steuereinheit
- 25
- Getriebestufe
- 26
- Schubgelenkstangeneinheit
- 27
- Antriebsmotor
- 28
- Koppelstange
- 29
- Sonnenrad
- 30
- Nebenwelle
- 31
- Nebengetriebe
- 32
- Tischkalanderwalze
- 33
- Lieferwalze
- 34
- Zahnrad
- 35
- Zwischengetriebe
- 36
- Koppelarm
- 37
- Bürstenmotor
- 38
- Putzbürste
- 39
- Motor
- 40
- Wickelwalze
- 41
- Planetenträger
- P1
- Phasenlage der Pilgerschrittbewegung der Ausgangswelle
- P2
- Phasenlage der Pilgerschrittbewegung der Abreißzylinder
- U1
- Umkehrpunkt
- U2
- Umkehrpunkt
- α
- Drehwinkel
- t
- Zeit in ms
Claims (8)
- Getriebeeinheit (1) einer Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung, aufweisend:- eine Antriebshauptwelle (10), die über ein Hauptantriebsrad (11) mittels eines Antriebsmotors (27) antreibbar ist,- eine Zangenwelle (12), die mit einer an das Hauptantriebsrad (11) angebundenen Kurbelschwinge (13) in eine oszillierende Hin- und Herdrehbewegung versetzbar ist,- eine Koppelschwinge (14), die mit der Zangenwelle (12) verbunden ist, derart, dass die Koppelschwinge (14) von der Zangenwelle (12) oszillierend drehbewegbar ist,- ein Abreißzylindergetriebe (16), das zum Antrieb wenigstens eines Abreißzylinders (17, 18) eingerichtet ist, und wobei- das Abreißzylindergetriebe (16) über die Antriebshauptwelle (10) kontinuierlich abtreibbar ist und wobei- in das Abreißzylindergetriebe (16) mittels der Koppelschwinge (14) die oszillierende Bewegung einbringbar ist, die dem kontinuierlichen Antrieb mittels der Antriebshauptwelle (10) im Abreißzylindergetriebe (16) überlagerbar ist, sodass mit einer Ausgangswelle (19) des Abreißzylindergetriebes (16) eine Pilgerschrittbewegung ausführbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Stellgetriebeeinheit (20) und ein Steuermotor (23) vorgesehen sind, wobei die Ausgangswelle (19) des Abreißzylindergetriebes (16) mit der Stellgetriebeeinheit (20) wirkverbunden ist und wobei der Steuermotor (23) zur Einbringung einer Drehbewegung in die Stellgetriebeeinheit (20) eingerichtet ist, die Drehbewegung der Ausgangswelle (19) des Abreißzylindergetriebes (16) mit der Stellgetriebeeinheit (20) zu überlagern, wobei die Stellgetriebeeinheit (20) als ein Planetengetriebe ausgeführt ist, das zwischen dem Abreißzylindergetriebe (16) und den Abreißzylindern (17, 18) angeordnet ist. - Getriebeeinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswelle (19) mit einem Sonnenrad des die Stellgetriebeeinheit (20) bildenden Planetengetriebes wirkverbunden ist.
- Getriebeeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuermotor (23) mit einem Planetenträger (41) des die Stellgetriebeeinheit (20) bildenden Planetengetriebes wirkverbunden ist.
- Getriebeeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelschwinge (14) auf einer Exzenterbuchse (15) verdrehbar aufgebracht ist, durch die sich die Antriebshauptwelle (10) hindurch erstreckt und mit einer Rundkammwelle (21) zum Antrieb einer Rundkammwalze (22) in Verbindung steht.
- Getriebeeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abreißzylindergetriebe (16) mit der Antriebshauptwelle (10) mittels einer Getriebestufe (25) gekoppelt ist und weiterhin mittels einer Schubgelenkstangeneinheit (26) mit der Koppelschwinge (14) gekoppelt ist.
- Getriebeeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (24) eingerichtet ist, mit der der Steuermotor (23) zur Ausführung einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen, einer periodischen und/oder sich im Ablauf wiederholenden Drehbewegung ansteuerbar ist.
- Kämmmaschine für die Spinnereivorbereitung mit einer Getriebeeinheit (1), ausgebildet nach einem der vorgenannten Ansprüche.
- Kämmmaschine nach Anspruch 7, wenn abhängig vom Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kämmmaschine
mehrere Kämmeinheiten mit jeweiligen Getriebeeinheiten (1) aufweist, wobei die Steuereinheit (24) zentral eingerichtet ist und zur Ansteuerung aller Steuermotoren (23) jeder Getriebeeinheit (1) ausgebildet ist.
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-
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