Stapelfaserschneidmaschine

Abstract

 Eine Stapelfaserschneidmaschine arbeitet nach dem Prinzip, daß in einem Ringkanal (28) aus dem zu zerschneidenden Faserkabel ein Wickel gebildet wird, der durch ein Andrückorgan (29) gegen die Schneiden kranzartig angeordneter Messer (14) gedrückt wird. Nach der vorliegenden Erfindung ist das Andrückorgan (29) im Leerlauf antreibbar. Im Gegensatz zu Maschinen, bei denen der sich bildende Wickel beim Anfahren das Andrückorgan durch Reibung aus der Ruhe auf die Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt, kann erfindungsgemäß das Andrückorgan (29) schon vor Einlegen des Kabels auf Betriebsgeschwindigkeit gebracht werden. Dadurch wird beim Anfahren die Gleitreibung zwischen Andrückorgan (29) und Wickel vermieden, die bei herkömmlichen Maschinen und insbesondere bei der Maschine gemäß der Hauptanmeldung erhebliche Probleme bringen kann.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stapelfaserschneidmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Bei den in den Fig. 1 und 2 der Hauptanmeldung dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Messerträger durch einen Motor angetrieben. Das Andrückorgan hat keinen eigenen Antrieb, sondern wird durch Haftreibung mitgenommen, indem es sich auf dem Wickel abwälzt, der sich in stationärem Betrieb auf dem Wickelkern befindet. Auf diese Weise paßt sich seine Umdrehungsgeschwindigkeit selbsttätig der Umdrehungsgeschwindigkeit des Messerträgers an, so daß zwischen dem Kabel und dem Andrückorgan keine gleitende Bewegung besteht. Dadurch ist die Gleitreibung im stationären Betrieb völlig ausgeschaltet.

[0003] Das Letztere gilt aber nicht für die Phase des Anfahrens. Beim Anfahren der Maschine wird zunächst der Messerträger auf hohe Drehzahl gebracht. Da zunächst noch kein Wickel vorhanden ist, bleibt das Andrückorgan in Ruhe. Erst nach Einlegen des Kabels beginnt der sich aufbauende Wickel, das Andrückorgan aus der Ruhe auf die Betriebsgeschwindigkeit zu beschleunigen. Dabei tritt ähnlich wie bei einer Reibungskupplung kurzzeitig eine starke Gleitreibung auf. Bei hohen Geschwindigkeiten kann die Wärmeentwicklung so groß sein, daß das Fasermaterial erweicht und zusammenbackt. Dadurch kann das Anfahren erschwert oder sogar unmöglich gemacht werden.

[0004] Dieses Problem besteht grundsätzlich auch bei herkömmlichen Stapelfaserschneidmaschinen, z.B. gemäß US-PS 4,014,231. Es tritt aber bei der Maschine gemäß der Hauptanmeldung in besonders starkem Maße hervor, da bei dieser Maschine der Winkelbereich, in dem das Andrückorgan mit dem Wickel in Berührung steht, gegenüber vorbekannten Maschinen in an sich wünschenswerter Weise vervielfacht ist. Daher ist die Einwirkzeit der Reibung größer und die Kühlung durch die Umgebungsluft geringer als bei den herkömmlichen Maschinen.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stapelfaserschneidmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weiter auszubilden, so daß beim Anfahren zwischen Wickel und Andrückorgan keine Gleitreibung auftritt.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

[0007] Das Andrückorgan kann also in Umdrehung versetzt werden, ohne daß ein Wickel vorhanden ist. Indem man es vor Ein-. legen des Kabels auf die gleiche Drehzahl bringt wie den Messerträger, vermeidet man beim Anfahren jegliche Gleitreibung.

[0008] Die Erfindung ist in Kombination mit der Erfindung gemäß der Hauptanmeldung besonders wichtig und vorteilhaft. Sie kann aber auch bei anderen Stapelfaserschneidmaschinen nützlich sein. Daher wird für die Erfindung auch selbständiger Schutz beansprucht.

[0009] Für die technische Realisierung der Erfindung stehen dem Fachmann ohne weiteres zahlreiche Möglichkeiten zur Verfügung. Einige Beispiele sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0010] Zur Veranschaulichung der Erfindung dient die Zeichnung, in der der Einfachheit halber zwei Ausführungsbeispiele vereint sind.

[0011] An einem nur teilweise angedeuteten feststehenden Maschinengestell 1 ist mit einem Gelenkzapfen 2 und einer öse 3 eine Platte 4 befestigt, die aus der dargestellten horizontalen Betriebsstellung in Richtung des Pfeiles 5 um etwa 90° oder mehr verschwenkbar ist. In einer Öffnung der Platte 4 sitzt das zylindrische Lagergehäuse 7, dessen kragenartiger Ansatz durch Schrauben 8 mit der Platte 4 fest verbunden ist. In dem Lagergehäuse 7 ist mit Lagern 9, 10 eine Welle 11 gelagert, die durch einen am oberen Ende des Lagergehäuses 7 angeflanschten Motor 12 antreibbar ist. Auf dem nach unten weisenden Ende der Welle 11 sitzt der Messerträger 13, aus dem die Messer 14 radial nach außen vorstehen. Ihre Schneiden sind nach oben gerichtet. Die Mantelfläche des Messerträgers 13 ist oberhalb der von den Messerschneiden aufgespannten Ebene als Kugelzone ausgebildet. Der Mittelpunkt 15 der zugehörigen Kugel stimmt mit dem Mittelpunkt der oberen Stirnfläche des Messerträgers 13 überein.

[0012] An dem Messerträger 13 ist mit mindestens einer Schraube 16 sowie mit Paßstiften 17 das Bauteil 18 befestigt. Dieses besteht aus einer ringförmigen Nabe 19, einer dazu koaxialen Trommel 20 und drei in gleichmäßigen Winkelabständen von 120° angeordneten Speichen 21, die die Nabe 19 mit der Trommel 20 verbinden. Zwischen Nabe 19 und Messerträger 13 ist ein Ring 22 eingespannt, der mit z.B. zweiundsiebzig gleichmäßig auf dem Umfang verteilten radialen Schlitzen versehen ist. In den Schlitzen sitzen die inneren Enden der Messer 14. Ein Stützring 23 sichert die Messer 14 in ihrer radialen Lage. Auf der oberen Stirnfläche der Trommel 20 sitzt als Gegenstück zu dem Ring 22 in derselben Ebene ein Ring 24, der entsprechende radiale Schlitze zur Aufnahme der äußeren Messerenden aufweist. Der Ring 24 ist zwischen der Trommel 20 und einem weiteren Ring 25 eingespannt, der durch Schrauben 26 und Paßstifte 27 fest mit der Trommel 20 verbunden ist. Der Ring 25 übergreift nach Art eines überwurfringes die äußeren Messerenden. Die der kugeligen Mantelfläche des Messerträgers 13 zugewandte Innenfläche des Ringes 25 ist als konzentrische Hohlkugelzone ausgebildet. Dazwischen befindet sich ein Ringkanal 28.

[0013] Ein Andrückring 29, der mittels schiefgestellter Lager 30 um eine zur geometrischen Achse der Welle 11 geneigte, diese im Kugelmittelpunkt 15 schneidende Achse 31 frei drehbar ist, taucht auf der in der Zeichnung rechts liegenden Seite mit geringem seitlichem Spiel in den Ringkanal 28 bis in die Nähe der Messerschneiden 1. Auf der linken Seite bleibt infolge der Schiefstellung ein Spalt für das tangential einlaufende Kabel offen. Zumindest in der Nähe der den Messern 14 zugekehrten Stirnfläche sind die Außenfläche und die Innenfläche des Andrückringes 29 den kugeligen seitlichen Begrenzungsflächen des Ringkanals 28 angepaßt. An der Platte 4 ist mit nicht dargestellten einfachen Mitteln ein Motor 32 befestigt. Seine geometrische Achse ist parallel zur Achse 31 des Andrückorgans 29. Auf der Welle des Motors sitzt ein Reibrad 33, das an der Umfangsfläche des Andrückorgans 29 und des Lagerringes 34, an dem das Andrückorgan befestigt ist, angreift. Der Motor 32 ist um eine die Zeichnungsebene durchdringende Achse in Richtung des Pfeiles 35 verschwenkbar und in der verschwenkten Stellung arretierbar. In dieser Stellung ist also das Andrückorgan 29 von dem Motor 32 abgekuppelt.

[0014] Bevor die Maschine in Betrieb gesetzt wird, ist der Motor 32 mit dem Reibrad 33 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung zu bringen. Der Motor 32 wird eingeschaltet, so daß bei ebenfalls eingeschaltetem Motor 12 das Andrückorgan 29 etwa mit der gleichen Drehzahl rotiert wie-der Messerträger 13. Die Relativgeschwindigkeit zwischen Andrückorgan 29 und Messerträger 13 ist daher in Umfangsrichtung praktisch Null. Legt man nun in den Ringkanal 28 ein Kabel ein, so wird das Kabel allseitig mit der gleichen Geschwindigkeit erfaßt. Die schädliche Gleitreibung zwischen dem Kabel und dem Andrückorgan 29 tritt nicht auf. Sobald sich die für den stationären Betrieb charakteristische Fadenmenge in dem Ringkanal 28 befindet, wird das Andrückorgan 29 durch die zwischen ihm und dem Wickel wirkende Haftreibung mitgenommen. Der Motor 32 mit dem Reibrad 33 kann gemäß Pfeil 35 verschwenkt und abgeschaltet werden.

[0015] Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Einfachheit halber in derselben Zeichnung dargestellt, obwohl dabei natürlich in Wirklichkeit der Motor mit dem Reibrad entfällt. In der in der Zeichnung oben liegenden Stirnfläche des Messerträgers 13 sitzen in Umfangsnähe in gleichen Winkelabständen mehrere Magnete 36, die nur grob schematisch dargestellt sind. Ein Ring 37, der an der Unterseite des Lagerringes 34 fest geschraubt ist und auch zur Einkapslung der Lager 30 dient, ist mit entsprechenden Gegenstücken 38 aus ferromagnetischem Material bestückt. Es versteht sich, daß je nach Form und Anordnung der Magnete 36 und der Gegenstücke 38 der Messerträger 13 und/oder der Ring 37 ganz oder teilweise aus einem nicht ferromagnetischem Material bestehen.

[0016] Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Andrückorgan 29 durch die Wirkung der Magnete beim Anfahren mitgenommen und auf Drehzahl des Messerträgers 13 gebracht. Sobald der stationäre Betriebszustand erreicht ist, ist die Wirkung der Magnete ohne Bedeutung.

Ansprüche

1. Stapelfaserschneidmaschine zum kontinuierlichen Schneiden von Kabeln aus künstlichen Fäden,

mit einem rotationssymmetrischen Messerträger,

mit mehreren auf dem Umfang verteilten, aus dem Messerträger herausstehenden Messern,

mit einem auf den herausstehenden Enden der Messer befestigten Ring, der zusammen mit der Oberfläche des Messerträgers vor den Messerschneiden einen Ringkanal bildet,

mit einem Andrückorgan, das auf einem Teil des Umfangs nahezu bis zu den Messerschneiden mit geringem seitlichem Spiel in den Ringkanal eintaucht und auf einem anderen Teil des Umfangs einen Einlaufspalt für das Kabel freigibt und das um eine zur Achse des Messerträgers geneigte Achse mit einer der Umdrehungsgeschwirr digkeit des Messerträgers angepaßten Geschwindigkeit drehbar ist, insbesondere gemäß Patentanmeldung P 29 39 154.6-26, wobei

die Oberfläche des Messerträgers als Kugelzone und die ihr zugekehrte Fläche des Ringes zumindest annähernd als konzentrische Hohlkugelzone ausgebildet ist, zumindest die in den Ringkanal eintauchende Zone des _Andrückorgans den kugeligen Flächen des Messerträgers und des Ringes angepaßt ist,

und die Achse des Andrückorgans die Achse des Messerträgers im Mittelpunkt der Kugelzone schneidet,

dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückorgan (29) im Leerlauf antreibbar ist.

2. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Motor (32) für das Andrückorgan (29).

3. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (32) mit einem am Umfang des Andrückorgans (29) angreifenden Reibrad (33) versehen ist.

4. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückorgar (29) von dem Motor (32) abkuppelbar ist.

5. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mitnehmerorgane, die am Messerträger 03) und/oder am Andrückorgan (29) angeordnet sind.

6. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnehmerorgane Magnete (36, 38) vorgesehen sind.

Zeichnung