Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Kämmmaschine mit einer Antriebsvorrichtung zur Erzeugung einer Pilgerschrittbewegung für die Abreißwalzen der Kämmmaschine, umfassend einen ersten Elektromotor, der mit gleichförmiger Bewegung dreht, sowie einen zweiten Elektromotor, der eine Welle dreht, wobei die zweite Welle Komponenten zur Übertragung der Bewegung zu den Abreißwalzen trägt, bei der der erste Elektromotor auch auf einige der Komponenten des Steuergetriebes einwirkt, das die Bewegung zu den Abreißwalzen überträgt, und der zweite Motor mit Betriebsmitteln ausgestattet ist, die einem unidirektionalen Bewegungsgesetz mit Beschleunigungs- und Verlangsamungsphasen unterliegen, wobei sowohl der erste als auch der zweite Motor zu jeder Zeit im Eingriff sind und sich kontinuierlich in die gleiche Richtung drehen und ihre Drehbewegungen mittels einer Differentialvorrichtung kombiniert werden, um eine resultierende Bewegung vom„Pilgerschritt"-Typ an den Abreißwalzen zu erzielen.

In bekannten Kämmmaschinen wird die Rundkammwalze von einem Antriebsmotor kontinuierlich gedreht. Der Abreißzylinder muss in jedem Kammspiel, d. h. in der Regel während jeder Umdrehung der Rundkammwalze, zuerst durch einen bestimmten Winkel rückwärts gedreht werden und anschließend durch einen anderen, größeren Winkel vorwärts gedreht werden (Pilgerschrittbewegung). Diese Bewegung des Abreißzylinders wird in den bekannten Kämmmaschinen über ein mechanisches Getriebe von der Drehung der Rundkammwalze abgeleitet.

Die Pilgerschrittbewegung der Abreißzylinder wird in klassischen Kämmmaschinen durch ein Planetengetriebe (Differentialgetriebe) erzeugt. Hierin wird eine gleichförmige Drehzahl (z. B. von 20) mit einer ungleichförmigen, schwingenden Drehbewegung überlagert. Die ungleichförmige Drehbewegung wird im Stand der Technik z. B. aus Kurbelschwingen, Kurvengetrieben oder unrunden Zahnrädern erzeugt.

Bei einer bekannten Vorrichtung (EP 1 213 380 A) sind ein erster und ein zweiter Elektromotor vorhanden. Der erste Elektromotor treibt mit einer gleichförmigen, unidirektionalen Drehbewegung einen Teil der Komponenten (Zahnräder, Wellen) eines Differentialgetriebes an. Der zweite Elektromotor treibt mit einer unidirektionalen Drehbewegung ebenfalls einen Teil der Komponenten des Differentialgetriebes an, wobei die Drehbewegung des zweiten Elektromotors Beschleunigungs- und Verlangsamungsphasen aufweist. Die Drehbewegungen beider Elektromotoren werden derart kombiniert, dass die gleichförmige Drehbewegung des ersten Elektromotors im Zusammenwirken mit der Drehbewegung des zweiten Elektromotors in eine ungleichförmige Drehbewegung umgesetzt wird. Diese Drehbewegung wird über eine Antriebswelle auf die Abreißwalzen übertragen, die ihre Drehrichtung im Sinne einer „Pilgerschritf'-Bewegung wechseln. Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass die Drehbewegungen der beiden Elektromotoren festgelegt sind. Dadurch ist der Freiheitsgrad in der Gestaltung der Bewegungskurve der Abreißwalzen stark eingeschränkt. Insbesondere folgt der zweite Elektromotor einem festgelegten spezifischen Bewegungsgesetz. Dabei ist im Laufe einer Umdrehung eine nur leichte Beschleunigung gefolgt von einer nur leichten Verzögerung in Bezug auf einen Mittelwert vorhanden, wodurch nur eine leichte Rückwärtsbewegung und eine leichte Vorwärtsbewegung der Abreißwalzen möglich sind. Um Änderungen der Bewegungskurve der Abreißwalzen zu verwirklichen, sind konstruktiv und montagemäßig aufwendige Eingriffe in das Differentialgetriebe erforderlich, namentlich durch Auswechslung von Zahnrädern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere eine Erhöhung des Freiheitsgrades in der Gestaltung der Bewegungskurve der Abreißwalzen erlaubt und eine höhere Effizienz der Kämmmaschine ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen erlauben in einfacher und vorteilhafter Weise eine Einstellung und Veränderung des Bewegungsablaufs der Abreißwalzen ohne Eingriff in ein Getriebe. Insbesondere ist der Freiheitsgrad in der Gestaltung der Bewegungskurve der Abreißwalzen wesentlich erhöht. Bei immer höheren Anforderungen an die Kammspielzahlen ist die Effizienz der Kämmmaschine nachhaltig gesteigert. Außerdem ist mit Vorteil die Einstellung mit Veränderung des Bewegungsablaufs an einer Einsteileinrichtung (Display) ermöglicht.

Die Ansprüche 2 bis 26 haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 schematisch Seitenansicht eines Kämmkopfes einer Flachkämmmaschine mit Antrieb der Abreißwalzen,

10 Fig. 2 Blockschaltbild einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung, an die eine Eingabeeinrichtung, eine Anzeigeeinrichtung, ein erster Elektromotor und ein zweiter Elektromotor angeschlossen sind,

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Fig. 3 schematisch eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

20 Fig. 4 schematisch eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5 ein Diagramm mit einem Kurvenverlauf der

25 Abreißwalzenbewegung während eines

Kammspiels und

Fig. 6 ein Antriebsschema wie Figur 1 , bei dem jedoch der erste Elektromotor außerdem auch

30 die Rundkammwalze antreibt. Der Kämmkopf gemäß Fig. 1 besitzt eine durch einen Antriebsmotor 1 kontinuierlich drehbare Rundkammwalze 2, welche ein Rundkammsegment 3 trägt, und ein aus einer Unterzange 4 und einer Oberzange 5 bestehendes Zangenaggregat. Die Unterzange 4 ist bei ihrem vorderen Ende an um die Achse der Rundkammwalze 2 schwenkbaren Vorderstützen 6 angelenkt und ist bei ihrem hinteren Ende an Zangenarmen 7 angelenkt, welche auf einer hin- und herschwenkbaren Zangenwelle 8 sitzen. Die Oberzange 5 ist bezüglich der Unterzange 4 um eine Achse 9 schwenkbar. Weiter besitzt der Kämmkopf zwei Abreißwalzen 10 und 1 1 , auf welchen je eine Abreißdruckwalze 12 bzw. 13 aufliegt, und ein Abzugswalzenpaar 14.

Eine zu kämmende Watte W wird von einem Wattewickel 15, der auf zwei drehbaren Wickelwalzen 16 und 17 aufliegt, einem in der Unterzange 4 gelagerten, intermittierend drehbaren Speisezylinder 18 zugeführt. In einer zurückgezogenen Stellung (nicht dargestellt) des Zangenaggregates 4, 5 ist dieses geschlossen und hält einen aus dem Zangenaggregat 4, 5 herausragenden vorderen Endabschnitt der Watte W in Form eines Faserbartes fest. Der Faserbart wird von dem Rundkammsegment 3 auf der rotierenden Rundkammwalze 2 ausgekämmt. Anschließend wird das Zangenaggregat 4, 5 in die dargestellte vorgeschobene, geöffnete Stellung bewegt. Die Abreißwalzen 10 und 1 1 sind inzwischen durch einen vorbestimmten Winkel rückwärts gedreht worden, um den hinteren Endabschnitt des zuvor gekämmten Faserbandes F aus der Klemmstelle des Abreißzylinders 10 mit der Abreißdruckwalze 12 nach hinten (zum Zangenaggregat hin) heraustreten zu lassen. Der vom Rundkammsegment 3 ausgekämmte Faserbart legt sich auf diesen Endabschnitt und wird mit diesem zusammen wieder in die Klemmstelle der Abreißwalze 10 mit der Abreißdruckwalze 12 gezogen, wenn die Abreißwalzen 10 und 1 1 anschließend vorwärts gedreht werden. Die Abreißwalzen 10 und 11 werden vorwärts durch einen zweiten vorbestimmten Winkel gedreht, der größer ist als der erstgenannte vorbestimmte Winkel, z. B. etwa doppelt so groß, und sie reißen dabei den Faserbart von der im Zangenaggregat 4, 5 liegenden Watte ab. Normalerweise wird der Faserbart dabei durch einen (nicht dargestellten) Fixkamm hindurchgezogen.

Die Abreißwalzen 10 und 1 1 müssen also in jedem Kammspiel zuerst durch einen vorbestimmten Winkel rückwärts gedreht werden und dann durch einen anderen, größeren vorbestimmten Winkel vorwärts gedreht werden. Diese Bewegung wird Pilgerschrittbewegung genannt. Erfindungsgemäß sind zum Drehen der Abreißwalzen 10 und 11 mit der beschriebenen Pilgerschrittbewegung zwei Elektromotoren 1 und 19 und ein Kämmmaschinengetriebe 20 vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Antriebsvorrichtung zur Erzeugung einer Pilgerschrittbewegung für die Abreißwalzen 10 und 1 1 umfasst einen ersten Elektromotor 1 , der mit gleichförmiger Bewegung dreht und ein Steuergetriebe 20 antreibt. Der zweite Elektromotor 19 dreht eine Welle, die Komponenten zur Übertragung der Bewegung zu den Abreißwalzen 10 und 1 1 trägt (sh. Fig. 3 und 4). Der erste Elektromotor 1 wirkt auch auf einige der Komponenten des Steuergetriebes 20 ein, das die Bewegung zu den Abreißwalzen 10 und 1 1 überträgt. Der zweite Elektromotor 19 unterliegt im Betrieb einem unidirektionalen Bewegungsgesetz mit Beschleunigungs- und Verlangsamungsphasen. Sowohl der erste Elektromotor 1 als auch der zweite Elektromotor 19 sind zu jeder Zeit im Eingriff und drehen sich kontinuierlich in die gleiche Richtung, z. B. im Uhrzeigersinn. Ihre Drehbewegungen werden mittels einer z. B. Differentialvorrichtung (sh. Fig. 3 und 4) kombiniert, um eine resultierende Bewegung vom„Pilgerschritt"-Typ an den Abreißwalzen 10 und 1 1 zu erzielen.

Der zweite Elektromotor 19 ist ein Servormotor, z. B. ein Drehstom- Synchronmotor, der eine gleichförmige Bewegung des ersten Elektromotors 1 in eine ungleichförmige Drehbewegung umformt und der mit einer elektronischen Steuer- und/oder Regelvorrichtung 21 , z. B. Rechner mit Mikroprozessor, in Verbindung steht. Nach Fig. 2 enthält die elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung 21 eine zentrale Prozesseinheit 22 (CPU) und eine Speichereinheit 23. An die elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung 21 sind eine Eingabeeinrichtung 24, ein Anzeigeelement 25, der erste Elektromotor 1 und der zweite Elektromotor 19 angeschlossen. Zwischen der elektronischen Steuer- und/oder Regeleinrichtung 21 einerseits und dem ersten Elektromotor 1 und dem zweiten Elektromotor 19 andererseits ist jeweils ein Leistungsumsetzer 26 bzw. 27 angeordnet.

Entsprechend Fig. 3 ist als Steuergetriebe 20 ein Differentialgetriebe vorhanden mit einem umlaufenden Steg 30, der auf einer Seite auf dem Lager 31 drehbar gelagert ist. Das Lager 31 stützt sich dabei auf einer zentralen Welle 32 ab, welche im (nicht dargestellten) Maschinengestell drehbar gelagert ist. Auf der anderen Seite ist der Steg 30 auf einem Lager 33 drehbar gelagert. Das Lager 33 stützt sich dabei auf einer Hohlwelle 34 ab. Der umlaufende Steg 30 ist mit einem Stegrad 35 versehen, welches fest mit dem Steg 30 verbunden ist.

Mit dem Stegrad 35 ist über ein Zwischenrad 36 ein Zahnrad 38 im Eingriff und in Antriebsverbindung. Das Zwischenrad 36 ist über seine Achse 37 in Lagern drehbar im Maschinengesteli gelagert. Das Zahnrad 38 ist drehfest auf einer über (nicht dargestellten) Lagerstellen im Maschinengestell gelagerten Antriebswelle 39 befestigt. Im Abstand zum Zahnrad 38 ist ein weiteres Zahnrad 40 auf der Antriebswelle 39 befestigt, welches mit einem Zahnrad 41 des ersten Elektromotors 1 in Antriebsverbindung steht. Dabei wird das über die Achse 42 im Maschinenrahmen gelagerte Zahnrad 41 von einem Zahnrad 43 angetrieben, das über eine Welle 44 mit einer zentralen Getriebeeinheit 45 in Antriebsverbindung steht. Der Antrieb der Getriebeeinheit 45 erfolgt von dem ersten Elektromotor 1 aus über die schematisch gezeigte Antriebsverbindung 46. Statt der gezeigten Zahnradpaarung können auch Riemenantriebe Verwendung finden. Der Antrieb der Abreißwalzen 10 und 1 1 erfolgt einerseits über das gleichförmig angetriebene Zahnrad 38, das über das Zwischenrad 36 das Stegrad 35 des Steges 30 in Drehbewegung versetzt. Durch diese Drehbewegung werden auch die mit dem Steg 30 verbundenen Lageraufnahmen 47 bis 50 bewegt, in welchen über die Wellen 51 , 52 die Planetenräder 53 bis 56 drehbar gelagert sind. Dabei stehen die Planetenräder 53, 54 mit dem Sonnenrad 57 in Antriebsverbindung, welches drehfest auf der Welle 32 befestigt ist.

Das Sonnen rad 58 der Getriebestufe des Differentialgetriebes 20 ist fest mit einer drehbar gelagerten Hohlwelle 34 verbunden, die sich über Lager auf der drehbar gelagerten Welle 32 abstützt. Mit dem Sonnenrad 58 stehen die an ihrem Umfang verteilt und im Steg 30 gelagerten Planetenräder 55, 56 in Antriebsverbindung. Dabei sind die Planetenräder 55, 56 über die Wellen 51 , 52 mit den Planetenrädern 53, 54 verbunden.

Am gegenüberliegenden Ende der Hohlwelle 34 ist fix ein Zahnrad 59 befestigt, welches wiederum mit den Zahnrädern 60 und 61 in Antriebsverbindung steht. Die Zahnräder 60, 61 sind über die Wellen 62, 63 mit den Abreißwalzen 10, 1 1 verbunden. Die Abreißwalzen 10, 11 bzw. die Wellen 62, 63 sind über Lager im Maschinengestell gelagert.

Nach Fig. 3 ist die Welle 32, auf welcher das Sonnenrad 57 befestigt ist, gleichzeitig die Ausgangswelle einer dem Differentialgetriebe 20 vorgeschalteten Getriebestufe 67 mit runden Zahnrädern 64, 65, die innerhalb eines (nicht dargestellten) Gehäuses miteinander im Eingriff stehen. Dabei ist das Zahnrad 65 drehfest auf der Welle 32 befestigt. Das Zahnrad 64 ist drehfest auf einer Welle 66 befestigt, auf welcher an ihrem anderen Ende der zweite Elektromotor 19 antreibend angebracht ist. Die Drehachse der Wellen 32 und 66 verlaufen achsparallel zueinander.

Die ungleichförmige Drehbewegung des zweiten Elektromotors 19 bei der Getriebestufe 67 wird über die Welle 32 auf das Sonnenrad 57 übertragen. Gleichzeitig wird vom Zahnrad 41 aus eine gleichförmige Drehbewegung über das Zahnrad 40 auf die Welle 39 und somit auf das Zahnrad 38 übertragen. Das Zahnrad 38 überträgt diese gleichförmige Drehbewegung über das Zwischenrad 36 und das Stegrad 35 auf den Steg 30 des Differentialgetriebes 20, wodurch die Planetenräder 53, 54 um das Sonnenrad 57 bewegt werden. Dabei entsteht eine resultierende ungleichförmige Drehbewegung der Planetenräder 53, 54, welche diese an die mit ihnen verbundenen Planetenräder 55, 56 übertragen. Die Planetenräder 55, 56 übertragen die so erzeugte ungleichförmige Bewegung (Pilgerschrittbewegung) auf das Sonnenrad 58, welches diese über die Welle 34 und das Zahnrad 59 an die Zahnräder 60 und 61 der Abreißwalzen 10, 11 überträgt.

Soweit die Ausführungsform nach Fig. 4 der Ausführungsform nach Fig. 3 entspricht, sind in den Figuren 3 und 4 dieselben Bezugsziffern verwendet.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen von Fig. 3 dadurch, dass statt über die Getriebestufe 67 der zweite Elektromotor 19 die Welle 32 direkt und unmittelbar antreibt. Die Drehachsen der Welle 32 und der Antriebswelle des zweiten Elektromotors 19 verlaufen koaxial

Durch die erfindungsgemäße Verwendung des zweiten Elektromotors 19 für den ungleichförmigen Antrieb des Differentialgetriebes 20 ist es möglich, den Verlauf der Bewegungskurve (Fig. 5) der Abreißwalzen zu optimieren. Durch die freie Gestaltungsmöglichkeit werden optimale Arbeitsbedingungen geschaffen, um die bereits beschriebenen und weitere Vorteile zu erhalten.

Nach Fig. 6 treibt der erste Elektromotor 1 außer das Steuergetriebe 20 auch die Rundkammwalzen 2 an. Der erste Elektromotor 1 kann außerdem auch (in nicht dargestellter Weise) weitere Hauptbestandteile der Kämmmaschine antreiben, z. B. den Zangenapparat 4, 5 u. a.. Die Bewegungen der angetriebenen Bestandteile sind synchronisiert, z. B. über die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 21.