本發(fā)明涉及一種驅動裝置，其介于精梳機的包括輸出軸的電動機與包括輸入軸的齒輪箱單元之間，借助于所述驅動裝置驅動精梳機的工作元件，其中在電動機的輸出軸上設置有電動機帶輪，并且在齒輪箱單元的輸入軸上設置有齒輪箱帶輪，并且其中驅動構件以作用力鎖定方式與電動機帶輪和齒輪箱帶輪相互作用。

背景技術：

CH-PS 499 635描述了一種機械驅動系統(tǒng)，其用于執(zhí)行分離羅拉處的間歇步進運動、鉗板單元的鉗板的往復運動和精梳機上的圓梳的不規(guī)則運動。該機械驅動系統(tǒng)包括具有輸入軸的齒輪箱單元，其中輸入軸經(jīng)由V形帶輪被電動機驅動。這樣，對于以前的精梳機能夠執(zhí)行高達350鉗次/分(nips/min)，其中單V型帶用作驅動構件。

然而，現(xiàn)代精梳機執(zhí)行高達600鉗次/分，因此對驅動系統(tǒng)的要求繼續(xù)前進到所需驅動扭矩的臨界范圍。具體而言，分離羅拉處的間歇步進運動、鉗板單元的鉗板的往復運動和現(xiàn)代精梳機上的圓梳的不規(guī)則運動導致處于驅動系統(tǒng)的特征頻率范圍內(nèi)的不規(guī)則振動。作為其結果，在現(xiàn)代精梳機上發(fā)生非常高的峰值負載，特別是高峰值扭矩和升高的加速力，其最終必須被精梳機的工作元件和驅動裝置的支承點吸收。為了抵消驅動系統(tǒng)中的高峰值負載，對于具有高達600鉗次/分的現(xiàn)代精梳機而言通常將雙V型帶用作驅動構件。

這里，應該指出的是，在本申請中，術語“精梳機的工作元件”是指用于驅動鉗板單元的工作元件、和/或用于驅動分離羅拉的工作元件、和/或用于驅動圓梳的工作元件。

精梳機的齒輪箱單元的不規(guī)則振動，加上精梳機的工作元件以及驅動裝置的支承點上的非常高的峰值負載，導致現(xiàn)代精梳機上的齒輪箱單元和電動機的V形帶輪與雙V型帶之間的滑移增加。這特別表現(xiàn)為電動機與齒輪箱單元之間的雙V型帶的緊側的極端振動行為或顫動。

雙V型帶的極端振動行為導致這樣一種狀況，特別而言，其中電動機必須提供更大的功率，以便驅動精梳機的齒輪箱單元，其中延伸率的巨大變化作用于雙V型帶，從而顯著縮短其使用壽命。

由于驅動系統(tǒng)的極端振動行為，雙V型帶作為繃緊弦發(fā)生作用，繃緊弦以其特征頻率發(fā)生振動，從而導致非所需的噪聲水平。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種介于精梳機的電動機與齒輪箱單元的驅動裝置，其實現(xiàn)改善驅動傳送，并且最大限度地降低驅動構件的磨損，并且最大限度地降低非所需噪聲水平。

為了解決該問題，本文提出將驅動構件設計為肋式V型帶特別是多楔帶。與V型帶相比，肋式V型帶有利地實現(xiàn)了與電動機帶輪以及與齒輪箱帶輪的較小包角(wrapping angle)。作為結果，來自齒輪箱帶輪的不規(guī)則振動以較低的作用力傳輸作用于緊側，因此還顯著地緩沖了電動機和齒輪箱的軸承上的機械負載。另外，帶顫動程度較小，并且由于大的包角，所以不存在太多滑移，從而實現(xiàn)更好的電動機功率傳輸。

使用肋式V型帶使得能夠降低電動機的輸出功達150W-200W。還有利地確定的是，電動機的輸出軸處的峰值扭矩提高大約15%到大約20%。通過肋式V型帶還實現(xiàn)了增加效率。肋式V型帶特別對具有高達650鉗次/分的精梳機而言具有優(yōu)勢。

有利地，已經(jīng)證明的是肋式V型帶應該具有PJ輪廓，其具有5-10個肋，優(yōu)選為7-9個肋，特別優(yōu)選為8個，以便抵消齒輪箱單元的不規(guī)則振動。

具有PJ 輪廓的肋式V型帶特別是多楔帶符合DIN 7867/ISO 9982標準，并且具有子結構、張力束(tension strand)和蓋板。子結構包括平行于運行方向配置的楔形肋。這些肋確保了良好的摩擦連接以及作用力在整個帶寬上的均勻分布。子結構由彈性體材料構成。張力束由具有高強度和低膨脹率的聚酯線繩或芳族聚酰胺線繩構成，并且固定地連接至子結構。耐磨壓力板對張力束提供永久保護。

具體而言，PJ輪廓具有大約2.34mm的肋距以及大約3.8mm的帶高。

優(yōu)選地，電動機帶輪和齒輪箱帶輪在它們相應的外周緣上具有用于肋式V型帶的鏡像肋狀輪廓。這實現(xiàn)作用力在肋式V型帶與帶輪之間的最佳傳輸。肋式V型帶帶輪也應該根據(jù)DIN 7867/ISO 9982來生產(chǎn)。

優(yōu)選地，至少一個飛輪設置在齒輪箱單元的輸入軸上位于齒輪箱帶輪的徑向外側。這具有的有益效果是飛輪會緩沖驅動系統(tǒng)中的峰值負載。

已經(jīng)有利地表明的是，至少一個飛輪的慣性應該介于大約84000kg*mm2到大約85000kg*mm2之間，優(yōu)選介于大約84300kg*mm2到大約84800kg*mm2之間，特別優(yōu)選應該為84600kg*mm2。

另外，至少一個飛輪的重量應該介于大約7.0kg到大約7.5kg之間，優(yōu)選介于大約7.2kg到大約7.4kg之間，特別優(yōu)選應該為大約7.3kg。然而，關于這一點，應該指出的是，齒輪箱單元的輸入軸上的飛輪的這種重量似乎關聯(lián)于電動機的緩慢啟動和制動，此外還將傳來的負載誘導到輸入軸上，其中這些影響應該看作沒有驅動系統(tǒng)的處于緊側的振動行為能夠被顯著最小化的主要優(yōu)點那么重要。

優(yōu)選地，提出了將飛輪設計為一件式或多件式。

有利地使用至少一個引導羅拉來進一步緩沖驅動系統(tǒng)的位于緊側的振動行為，其中引導羅拉與驅動構件的緊側相互作用。這具有的有益效果是使緊側得到細分。因此，引導羅拉抵消了緊側增加的滑移。

本發(fā)明的其它優(yōu)點能夠基于以下描述和示出的示例性實施例推導出。

附圖說明

附圖中：

圖1示出了現(xiàn)有技術的驅動裝置的示意性側視圖，

圖2示出了具有本發(fā)明的驅動設計的如圖1所示的驅動裝置，

圖3示出了圖2所示齒輪箱帶輪的截面圖，并且

圖4示出了電動機扭矩的時間進程的圖示。

具體實施方式

圖1純粹示意性地示出了公知現(xiàn)有技術的精梳機20的驅動裝置10，其介于包括輸出軸12的電動機14與包括輸入軸16的齒輪箱18之間。為了改善驅動裝置10與電動機14、齒輪箱單元18和精梳機20相互作用的圖示，這些部件在圖1中以虛線示出。精梳機20的工作元件(未示出)由齒輪箱單元18驅動。

公知精梳機的工作元件被認為是例如用于驅動鉗板單元的工作元件、和/或用于驅動分離羅拉的工作元件、和/或用于驅動圓梳的工作元件。

電動機帶輪22設置在電動機14的輸出軸12上，而齒輪箱帶輪24設置在齒輪箱單元18的輸入軸16上。驅動裝置26以作用力鎖定方式(force-locked manner)與電動機帶輪22和齒輪箱帶輪24相互作用。公知精梳機20的齒輪箱單元18驅動用于間歇步進的分離羅拉、用于往復運動的鉗板單元的鉗板和用于不規(guī)則運動的圓梳。對具有高達600鉗次/分(nips/min)的現(xiàn)代精梳機而言，這些驅動特別在驅動系統(tǒng)上誘發(fā)不規(guī)則振動，因此導致在精梳機20的驅動元件、電動機14的輸出軸12和齒輪箱單元18的輸入軸16上導致非所需的峰值負載。

在根據(jù)圖1所示的精梳機的驅動裝置的公知現(xiàn)有技術中，雙V型帶26A用作驅動構件20。該雙V型帶26A在600鉗次/分時由于齒輪箱單元18的不規(guī)則振動而開始發(fā)生振動或顫動。雙V型帶26A的這種所謂顫動在圖1中通過緊側28中的點線示出。

根據(jù)現(xiàn)有技術，常見的是在公知精梳機的驅動裝置10的松側30設置帶張緊器32，同樣如圖1所示。

在隨后的圖2和圖3中提出了用于以機械方式緩沖從現(xiàn)有技術公知的雙V型帶26A的顫動問題的相應方案。

根據(jù)圖2，從如圖1中所示的公知現(xiàn)有技術開始，雙V型帶26A被肋式V型帶26B特別是多楔帶26B’取代。作為驅動構件26的肋式V型帶26B的更清晰圖示在圖3中詳細示出。

與圖1所示的雙V型帶26A相比，使用肋式V型帶26B具有顯著更好的振動行為(見圖2，緊側28的點線)。

特別而言，使用具有PJ輪廓和8個凹槽的多楔帶26B'已被證實是非常有利的。使用PJ-8型多楔帶26B’使得能夠降低電動機的輸出功達150W-200W。還有利地確定的是，電動機的輸出軸處的峰值扭矩提高大約15%到大約20%。通過PJ-8型多楔帶26B’還實現(xiàn)了增加效率。PJ-8型多楔帶26B’特別對于具有高達650鉗次/分的精梳機具有優(yōu)勢。

可選地，可想到的是在緊側28設置引導羅拉34，以便更進一步最大限度地降低肋式V型帶26B的顫動或振動行為。這獲得了緊側28的子部，從而進一步緩沖驅動系統(tǒng)中的非所需振動。

用于最大限度地降低肋式V型帶26B的顫動或振動行為的進一步可能性在圖3中由兩個飛輪36A、36B(其由虛線表示)示出。

兩個飛輪36A、36B設置在輸入軸16上相對于相應的齒輪箱帶輪24A位于徑向外側，從而以機械方式緩沖齒輪箱單元18的非所需振動。

從圖3還可看出PJ-8型的多楔帶26B’是如何與相應齒輪箱帶輪24A上的鏡像8凹槽輪廓25相互作用的。

PJ-8型的肋式V型帶26B特別是多楔帶26B’符合DIN 7867/ISO 9982標準，并且具有子結構、張力束和蓋板。子結構包括平行于運行方向配置的楔形肋。這些肋確保了良好的摩擦連接以及作用力在整個帶寬上的均勻分布。子結構由彈性體材料構成。張力束由具有高強度和低膨脹率的聚酯線繩或芳族聚酰胺線繩構成，并且固定地連接至子結構。耐磨壓力板對張力束提供永久保護。

圖4中純粹示意性地示出了電動機14的扭矩(單位Nm)隨時間(單位ms)推移的三個曲線軌跡38A、38B、38C。

第一曲線軌跡38A由點線示出，并代表根據(jù)圖1所示的具有雙V型帶26A的電動機14的扭矩行為。就雙V型帶26A而言，電動機14處的峰值扭矩(表示為算術平均)非常高，因此代表驅動系統(tǒng)的極端振動行為。

第二曲線軌跡38B由虛線示出，并代表具有PJ-8型多楔帶26B’的電動機14的扭矩行為。與具有雙V型帶26A的第一曲線軌跡38A相比，具有PJ-8型多楔帶26B’的第二曲線軌跡38B呈現(xiàn)出顯著改善的曲線軌跡，因此大大降低了電動機14處的峰值扭矩。能夠實現(xiàn)高達11%-20%的對驅動系統(tǒng)處的振動行為的緩沖(表示為算術平均)。

第三曲線軌跡38C由實線示出，并代表圖3所示的具有兩個飛輪36A、36B的具有PJ-8型多楔帶26B'的電動機14的扭矩行為。盡管使用兩個飛輪36A、36B實現(xiàn)了對驅動系統(tǒng)處的振動行為的進一步機械緩沖，但是實質上較大的改善是通過以PJ-8型多楔帶26B’取代雙V型帶26A實現(xiàn)的。

這里，應該指出的是，還可想到通過將齒帶用作驅動構件來最大限度地降低從現(xiàn)有技術公知的位于緊側的強烈振動行為。與電動機帶輪和齒輪箱帶輪相互作用的所述齒帶將形成正配合驅動連接，從而確保不會發(fā)生滑移。然而，關于這一點，將必須使用頻率受控電動機，其中這種方案將關聯(lián)于比包括肋式V型帶特別是多楔帶和/或兩個飛輪和/或位于緊側的附加引導羅拉的上述方案高得多的成本。