DE2343690C3 - Maschine zum Zerschneiden eines Fadenkabels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Zerschneiden eines Fadenkabel zu Stapelfasern, mit einem im ^⁰ wesentlichen rotationssymmetrischen Kernteil mit axialem Fadeneinlauf und mit einem Messerträger, der mit außerhalb des Kernteils angeordneten, mit ihren Schneiden radial auf dessen Umfang gerichleten Messern bestückt ist, wobei mittels eines Antriebes der Messerträger und das Kernteil relativ zueinander um die Achse des letzteren drehbar sind und im Kerntcii ein damit umlaufendes Organ zum Umlenken des Fadenka-

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bels in radialer Richtung vorgesehen ist.

Zur Weiterverarbeitung in der Textilindustrie werden endlose Faserkabel in Stapelfasern zerschnitten, deren Länge je nach Faserart und Verwendungszweck zwischen einigen Millimetern und etwa zweihundert Millimeter liegt. Hierbei ist der Bedarf an Stapelfasern aus gekräuseltem Material gegenüber ungekräuseltem Material weit überwiegend. Allgemein ist es bei der Stapelfaserherstellung aus gekräuseltem Material erforderlich, die Kräuselung während des Schneidvorganges auszuziehen, damit die geschnittene Faser ein genaues Stapellängendiagramm einhält. Nach dem Schneidvorgang stellt sich die Kräuselung wieder ein. In der Praxis verlangt man hei te, daß diese Stapelfaserschneidmaschinen bei Abzugsgeschwindigkeiten von mindestens 300 m/min arbeiten.

Bei einer durch die US-PS 26 07 418 bekanntgewordenen Vorrichtung dieser Gattung ist das Kernteil eine Scheibe, die als Umlenkorgane radiale Rinnen aufweist. Im Betrieb wird der zu zerschneidende Faden in axialer Richtung auf den zentralen Bereich der schnell rotierenden Scheibe geblasen, gelangt in die Rinne und wird durch die entweichende Luft und durch Zentrifugalkraft zum Rand der Scheibe gefördert. Feststehende Messer, die unmittelbar am Umfang der Scheibe angeordnet sind, schneiden das austretende Fadenende ab. Diese Vorrichtung eignet sich m:r für monofile oder jedenfalls sehr dünne Fäden. Die Stapelläiige hängt von der Drehzahl der Scheibe und der Fördergeschwindigkeit des Fadens ab und läßt sich nur schwer auf einem gewünschten konstanten Wert halten.

Bei anderen bekannten Stapelfaserschneidmaschinen, z.B. gemäß DT-OS 16 60 286, DT-OS 23 50 540 oder DT-OS 21 60 079, wird das Kabel auf eine umlaufende Schneidtrommel gewickelt, die mit starr befestigten, radialen, mit ihrer Schneide nach außen weisenden Messern bestückt ist. Eine elastische Walze drückt das aufgewickelte Fasermaterial jeweils gegen das unter ihr hinweglaufende Messer und bewirkt so den Schneidvorgang in der jeweils innersten Wickeliage. Dre geschnittenen Stapelfasern werden nach innen abgeführt. Auf ihrem radialen Weg werden sie zunächst in den sich keilförmig verengenden Zwischenräumen de^r Messer zusammengedrückt. Ferner ergeben sich durch den mitgeführten Drall des Materials zopfartige Ansammlungen. Hierdurch wird die Abführung des Materials erschwert. Ein weiterer Nachteil dieser Maschinen besteht darin, d?ß die Straffung des Kabels auf seinem Weg vori der Außenlage des Wickels zu der Innenlage nachläßt, so daß an der Schnittstelle bereits wieder eine verminderte Spannung besteht.

Der Erfindung liegl die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs angegebenen Gattung zu schaffen, die sich zum Zerschneiden von starken Kabeln eignet und dabei eine exakte Siapellänge gewährte'¹ <°i und eine störungsfreie Materialabfuhr ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Von besonderer Bedeutung für den störungsfreien Betrieb ist gemäß der Erfindung das Merkmal des Anspruches 2. Hierdurch wird vermieden, daß auf den Rollen des Rollcnkranzps durch Kapillarreißer Wickel entstehen.

Bei der bevorzugten Ausführunssform gemäß Anspruch 3 wird das Kabc¹ im Stillstand zerschnitten.

Die Ausführungsform des Anspruchs 4 hat den Vorteil, daß die zenchnittencn Stapelfasern durch

Zentrifugalkraft abgeschleudert werden.

Anspruch 5 gibt eine Ausgestaltung der Erfindung an, die für die Abführung des geschnittenen Materials besonders zweckmäßig ist.

Durch das Merkmal des Anspruches 6 ist es leicht möglich, die Stapellänge durch Einsetzen oder Herausnehmen von Messern stufenweise in einem weiteren Bereich zu verändern. Fs können auch durch eine entsprechende Anordnung der Messer in einem Arbeitsgang unterschiedliche Längen geschnitten werden.

Die Ausführung gemäß Anspruch 7 ist zur Erhöhung der Schnittleistung insbesondere beim Schneiden von kleinen Stapellängen vorteilhaft.

Hierbei wird vorzugsweise gemäß '■ -pruch 8 ein Massenausgleich erzielt.

Das Merkmal des Anspruches "" .: möglicht es, die Kabelspannung so vorzuwp^'t-n, aaß ohne Überdehnung r.n der Schnittstelle g' .ai: die optimale Streckung des Kabels besteht.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung zur Erläuterung vereinfacht dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung;

Fig.2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie H-II der Fig. 1;

F i g. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel in einer Darstellung entsprechend Fig. 1.

Gemäß F i g. 1 und 2 besteht der feststehende Messerträger 1, 1, 3, 4 der dargestellten Faserschneidmaschine im wesentlichen aus eine kreisrunden Stirnplatte 1, einem dieser gegenüber angeordneten Ring 2 und zwei kreisringförmigen Deckelstücken 3 und 4, die im Querschnitt Winkelprofil haben und an der Stirnplatte 1 bzw. dem Ring 2 beispielsweise mit Schrauben befestigt sind. Messer 5 erstrecken sich in axialer Richtung und sitzen mit ihren Enden längsverschieblich in radialen Schlitzen, die in gleichmäßigen kurzen Abständen auf dem Umfang der Teile 1 und 2 verteilt sind. Durch die Deckelstücke 3 und 4 sind sie gegen Herausfallen gesichert. Der Messerträger 1, 2, 3, 4 mit den Messern hat also etwa die Form eines zylindrischen Käfigs. Die Schneiden der Messer 5 sind in das innere dieses Käfigs gerichtet.

In Kugellagern 6, welche in einem konzentrischen Ansatz der Stirr.platte 1 einges Uzt sind, ist die Welle 7 eines Elektromotors 8 gelagert. Auf dem freien Ende der Welle 7 ist die Nabe 9 der Stirnpl3tte 10 des Rollenkäfigs 11 befestigt, der das Innere des vom Messerträger 1, 2, 3, 4 und Messern gebildeten Käfigs weitgehend ausfüllt. Das Gegenstück zu der Stirnplatte 10 wird durch einen Ring 12 gebildet. Die beiden Teile 10 und 12 sind durch ein Distanzstück IZ verbunden, welches einen Zylinder mit einem breite*·; Längsschlitz bildet. In den beiden kreisrunden I eilen IU und i2 sitzen am Umfang außerhalb des Distanzstückes 13 in kurzen Abständen die Enden der Achsen 15, 16 einer Anzahl lose drehbarer Rollen 17, 18, die die Form schlanker Zylinder haben. Die Rollen 17 sind unter sich gleich und in gleichen Abständen angeordnet. Die beiden Rollen 18, die über dem durch den Längsschlitz 14 freigegebenen Winkelbereich liegen, sind etwas stärker dimensioniert und haben einen geringfügig vergrößerten Abstand voneinander. Die Achsen der beiden Rollen 18 sind gegenüber den Achsen der übrigen Rollen 17 so weit nach innen verlegt, daß sich um Rollen 17 und die Rollen 18 ein gemeinsamer Berührungskreis herumlegcn läßt.

Inneihjlb des Rollenkäfigs 11 ist an der Nabe 9 eine Öse 19 befestig'., die /um Einführen des Fadenkabels dient. Ferner sind innerhalb des Rollcnkäfigs Ii noch drei weitere Stützrollen 20, 21 so angeordnet, daß die Achsen der Rollen 18. 20, 21 ir· . inem Querschnitt gemäß Fig. 2 auf den Ecken eines die Drehachse des Rollenkäfigs 11 und die Öse 19 umschließenden Polygons liegen.

Ein um den Rollenkäfig 11 herumgelegtes endloses Transportband 22 ist zwischen den beiden Rollen 18 in Form einer Schlaufe, die um die Rollen 20, 21 herumgeführt ist, in das Innere des Roil^nkäfigs 11 hinungezogen. Durch einen nicht dargestellten gefederten Mechanismus, der — wie durch den Pfeil 23 angedeutet — eine radiale Verstellung der Rolle 21 ermöglicht, läßt sich das Transportband 22 immer straff halten. Der Rollenkäfig ist so bemessen, daß /wischen der Oberflache des Transportbandes und den Messerschneiden ein Abstand besteht.

Auf den Umfangsflächen der kreisförmigen Teile 10 und '.2 sind umlaufende Vorsprünge 24 und 25 angebracht, die in der Abwio ijng einen wellenförmigen Verlauf haben, wobei auf dem Umfang eine Wellenlänge oder eine kleine ganze Z?hl von Wellenlängen untergebracht ist. Jedes Messer 5 hat an einer Seite eine Nut, die dem Profil der Vorsprünge 24 und 25 angepaßt ist. An der anderen Seite ist das Messer ■> mit einer breiten Ausnehmung 26 versehen. Die Messer 5 sind so in den Messerhalter eingesetzt, daß jeweils abwechselnd die Nut des einen Messers an dem Vorsprung 24 der Stirnplatte 10 und die Nut des Nachbarmessers an dem Vorsprung 25 des Ringes 12 eingreift. Bei der Rotation des Rollenkäfigs 11 relativ zu dem festen Messerträger wirken die Vorsprünge 24 und 25 als Changierkurven, die den Messern eine Bewegung im Sinne des Doppelpfeiles 27 aufzwingen, und zwar dient jeweils für das eine Messer der Vorsprung 24 als Changierkurve, während der Vorsprung 25 infolge der Ausnehmung 26 dieses Messers ohne E^;nfluß auf dit Bewegung des Messers ist. Für das Nachbarmesser ist es umgekehrt. Die durch die Vorsprünge 24 und 25 gebildeten Wellenlinien sind um eine halbe Wellenlänge zueinander versetzt, so daß benachbarte Messer jeweils entgegengesetzte Bewegungen durchführen.

Der Messerträger ist auf dem ganzen Umfang von einem Gehäuse 28 umschlossen. Dieses steht über Zwischenstücke 29 und eine Rohrleitung 30 mit einer nicht dargestellten Absaugvorrichtung in Verbindung.

Mit 31 ist ein Kabellieferwerk bezeichnet, welches ein Walzentrio 32 aufweist. Dieses ist durch einen Motor 33 angetrieben. Durch eine handelsübliche stufenlose Regeleinrichtung kann ein beliebiger Vorlauf des Rollenkäfigs 11 gegenüber dem Walzentrio 32 eingestellt werden.

Die mabd'nif aiuciici folgcndcrrnuScn: Hc; süÜElshender Maschine wird zunächst von Hand ein Kabel 34 durch die öffnungen der ringförmigen Teile 2 und 12 des Messertrjgers bzw. Rollenkäfigs in das Innere des Rollenkäfigs geführt, durch die Öse 19 gezogen, durch den Zwischenraum zwischen den beiden Rollen 18 geleitet und — wie in F i g. 2 angedeutet — beispielsweise nach rechts auf das Transpoi iband 22 gelegt. Der Kabelanfang wird /wischen zwei Messern nach außen gezogen und z.B. mit einem Knoten an einem feststehenden Teil befestigt. Nun wird der Antrieb eingeschaltet, und der Rollenkäfig beginnt in dem durch den Pfeil 36 angedeuteten Sinne zu rotieren. Nach der ersten Umdrehung hat das Kabel 34 eine geschlossene

Wickellage auf dem Transportband 22 gebildet. Bei der nun folgenden zweiten Umdrehung legt sich wiederum das Kabel auf das Transportband 22, und zwar unter die bei der ersten Umdrehung erzeugte Lage. Das Kabel wird daher von innen nach außen aufgewickelt. Die äußeren Wickellagen werden mit wachsendem Wickel gedehnt. Hierbei befinde! sich der Wickel ebenso wie der mit dem Wickel in Berührung stehende Teil des Transportbandes 22 relativ zu dcrn Messer'rägcr¹ in Ruhe. Die Rollen des Rollcnkäfigs 11 drehen sich unter dem Wickel hinweg; Schließlich ist der Wickcldurchmesscr so weit angewachsen, dall die äußere Lage die Schneiden der Messer 5 berührt und weiter gegen diese gedruckt wird. Dabei wird sie zerschnitten. Von diesem Zeitpunkt an halten die Messer selbst den Wickel fest, der kontinuierlich von innen nach außen aufwächst. Bei jeder Umdrehung des Rollenkäfigs wird auch das Kabel einmal verdreht. Dies hat den Vorteil, daß das aus vielen Ein/.clkapillaren bestehende Kabel besser zusammengehalten wird. Die jeweilige AulSenlagc wird zerschnitten, wobei praktisch alle Messer gleichzeitig dauernd im Eingpff sind. Die geschnittenen Stapelfasern werden durch die sich nach außen keilförmig erweiternden Zwischenräume der Messer ohne Schwierigkeiten abgeführt und beispielsweise zu einer Packpresse geblasen.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbcispiels der Erfindung steht der Rollenkäfig 11 still. Er ist durch Verbindungsstücke 37, 38 mit einem nur schematisch angedeuteten Teil 39 eines Kabcllieferwerkes fest verbunden. Der Messerträger 1, 40, 41, 42 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus der Stirnplatte 1 und den beiden ringförmigen Teilen 40 und 41, die durch Distanzstück 42 miteinander verbunden sind. Ein konzentrischer Ansatz der Stirnplatte 1 ist auf dem Achsstumpf 43 der Siirnplatte 10 des Rollenkäfigs 11 mit Kugellagern 6 gelagert Der Messerträger 1,40,41, 42 ist daher urc den feststehenden Rollenkäfig 11 drehbar. Der Antrieb erfolgt durch den Motor 8 über das Ritzel 44, das mit einer Verzahnung 45 kämmt, die auf dem Ansatz der Stirnplaüc 1 vorgesehen ist. Im

ίο übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel der Fig.3 im wesentlichen dem in Fig:1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Das Einlegen des Kabels erfolgt in gleicher Weise wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Nach

dem Einschalten des Antriebes beginnt hier der Messerträger zu rotieren. Nach der ersten Umdrehung hat das Kabel 34 eine geschlossene Wickellage auf dem Transportband 22 gebildet. Bei der nächsten Umdrehung bildet sich unter der ersten Lage eine zweite Lage.

In der für die Erfindung charakteristischen ^»'eise wird daher das Kabel auch bei dieser Ausführungsform von innen her aufgewickelt, wobei die äußeren Wickellagen gedehnt werden. Da der Kabelanfang an dem Messerträger festgeknotet ist, bewegt sich der Wickel

mit dem Messerträger. Das Transportband wird infolge der Reibung ebenfalls mitbewegt. Dabei drehen sich die Rollen des feststehenden Rollenkäfigs 11. Wenn die äußere >VickeIlage die Schneiden der Messer 5 berührt, beginnt der Schneidvorgang. Die geschnittenen Stapel-

jo fasern werden durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert und anschließend abgesaugt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche: 23

1. Maschine zum Zerschneiden eines Fadenkabels

zu Stapelfasern, mit einem im wesentlichen rotationssymmetrischen Kernteil mil axialem Fadeneinlauf und mit einem Messerträger, der mit außerhalb des Kemteils angeordneten, mit ihren Schneiden radial auf dessen Umfang gerichteten Messern bestückt ist, wobei mittels eines Antriebes der Messerträger und das Kernteil relativ zueinander um die Achse des letzteren drehbar sind und im Kernteil ein damit umlaufendes Organ zum Umlenken des Fadenkabeis in radialer Richuing vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernteil ein Rollenkäfig (11) und das Umlenkorgan eine Öse (19) od. dgl. ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein endloses Transportband (22) um den Rollenkäfig (11) gelegt ist und zwischen zwei Rollen (18.' eine nach innen gezogene Schlaufe bildet, die mittels Stützrollen (20, 21) um die ümlenköse (19) herumgeführt ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerträger (1, 2, 3, 4) feststehend angeordnet ist.

4. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenkäfig (11) feststehend angeordnet ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ^kennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Messerträger (1, 2, 3, 4) von einem Gehäuse (28) umgeben ist, üjs an eine Absaugvorrichtung angeschlossen ist

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (5) leicht herausnehmbar in den Messerträger (1, 2, 3, 4) eingesetzt sind.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Getriebe vorgesehen ist, welches eine in Richtung der Drehachse des Rollenkäfigs (11) bzw. des Messerträgers (1, 40, 41, 42) hin- und hergehende Bewegung der Messer (5) erzeugt

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtungen je zweiter benachbarter Messer(5) entgegengesetzt sind.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Regeleinrichtungen zur Einsteiiung eines stufenlos wählbaren Geschwin- so digkeitsverhältnisses zwischen dem Antrieb (8) des Rollenkäfigs (11) bzw. Messerträgers (1, 40, 41, 42) und dem Antriebsmotor (33) eines vorgeschalteten Kabellieferwerkes (31) vorgesehen sind.

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