Stand der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft einen Konverter zum Konvertieren von einem oder mehreren Endlosgarn/en
in Stapelfasern.
[0002] Für neue Entwicklungen im Bereich der Medizintextilien und technischen Textilien,
im Materialbereich einerseits und im Produktbereich andererseits, werden Stapelfasern
aus Endlosgarnen benötigt. Der hohe Preis der Rohstoffe und die Materialeigenschaften
bedingen, dass bekannte Verfahren aufgrund des Massendurchsatzes oder der erforderlichen
Sprödigkeit des Fasermaterials nicht angewandt werden können. Meist werden die Fasern
von Hand geschnitten. Dabei werden sowohl die Ansprüche an die Stapellänge, die Kosten
wie auch an die Reinheit nicht erfüllt.
[0003] Ferner ist aus der
US 2,173,789 A ein Konverter zum Konvertieren von einem oder mehreren Endlosgarn/en in Stapelfasern
mit einem Garnaustritt und einer Schneide, wobei der Garnaustritt feststehend und
die Schneide drehbar gelagert ist, und wobei der Garnaustritt entlang einer Rotationsachse
der Schneide gerichtet ist.
[0004] Der Erfindung liegt daher insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Konverter zu schaffen,
mit dem Fasern bzw. Garne optimal geschnitten werden können.
[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Konverter gemäß Anspruch 1 gelöst.
[0006] Zur Erläuterung der Erfindung ist ein Rotordüsekonverter zum Konvertieren von einem
oder mehreren Endlosgarn/en in Stapelfasern mittels einer Rotordüse und einer Schneide
beschrieben, wobei die Düsenfunktion in den Rotor integriert ist und das Garn um einen
Winkel von weniger als 90° umgelenkt wird. Unter einer Schneide soll hier bevorzugt
eine Klinge mit zumindest einer Schneidkante verstanden werden. Die Rotordüse saugt
den Faserstrang selbst an und fördert ihn mittels eines zugeführten Gasstroms, vorzugsweise
mittels Luft, mit derselben Geschwindigkeit, mit welcher das Endlosgarn zugeführt
wird, zu einem Düsenaustritt des Rotors. Durch die Unterdruckbeaufschlagung im Einzugsbereich
und das Transportieren mittels eines Luftstroms zu den Schneiden wird der Faden vorteilhafterweise
über den gesamten Transportweg gerade ausgerichtet. Ferner ermöglicht das Selbstansaugen
der Düse eine Integration des Rotordüsekonverters in einen laufenden Prozess zur Weiterverarbeitung
der Stapelfasern und senkt den Luftverbrauch des Konverters gegenüber einer getrennten
Anordnung von Düse und Rotor. Eine so genannte In-Line-Schaltung ist wichtig, um die
Reinheit des Materials zu gewährleisten und Garnschädigungen durch Spulvorgänge, Nachkristallisation,
Lagerung und Transport zu vermeiden. Gleichzeitig wird der Prozess durch Zusammenfassen
einzelner Stufen produktiver. Es sind dadurch eine höhere Prozessgeschwindigkeit und
die Einsparung von Kosten möglich. Indem das Garn um einen Winkel von weniger als
90° umgelenkt wird, können alle Fasertypen verarbeitet werden. Die Umlenkung des Garns
führt zu einem Austritt des Garns an einem äußeren Rand bzw. einer Stirnseite der
Rotordüse, wodurch das Garn mit einer erhöhten Geschwindigkeit bewegt und geschnitten
wird.
[0007] Vorteilhafterweise ist eine zweite Schneide vorgesehen. Vorzugsweise wirkt diese
als Gegenschneide zur ersten Schneide. Die Ausgestaltung ermöglicht ein Trennen von
Fasern mit weichelastischer und zäher Beschaffenheit, da die beiden Schneiden ausreichend
Kraft entwickeln, um auch zähe Fasern zu schneiden, wobei die zweite Schneide einen
Gegendruck zu dem von der ersten Schneide entwickelten Druck aufbringt.
[0008] Es wird vorgeschlagen, dass die zweite Schneide drehbar gelagert ist. Aufgrund der
Rotation der zweiten Schneide sind die beiden Schneiden nicht ständig in Kontakt.
Hierdurch wird die Entstehung von Wärme vermieden, da sich die beiden Schneiden nur
einmal pro Umdrehung des Rotors berühren.
[0009] Ferner wird vorgeschlagen, dass die zweite Schneide am Rotor befestigt ist. Dies
ermöglicht einen einfachen Aufbau des Konverters, da auf eine separate Lagerung der
zweiten Schneide verzichtet werden kann. Die zweite Schneide kann ein Aufsatzblech
sein, das auf einer Fläche des Rotordüsekonverters, bevorzugt einer Stirnseite des
Rotordüsekonverters, in der auch zumindest eine Austrittsöffnung des Garns angeordnet
ist, auf deren gesamter Erstreckung aufgebracht ist und zumindest eine Aussparung
aufweist, die die Austrittsöffnung freigibt und die an ihren Rändern schneidenartig
ausgeformt ist.
[0010] Es wird vorgeschlagen, dass die zweite Schneide segmentartig eine Stirnseite der
Rotordüse überdeckt. Hierbei ist als Stirnseite die Seite der Rotordüse definiert,
an der die Austrittsöffnung des Endlosgarns angeordnet ist. Segmentartig bedeutet
in diesem Zusammenhang, dass die zweite Schneide nur einen Teilbereich der Stirnseite
des Rotordüsekonverters überdeckt und große Teile der Gesamtfläche frei bleiben. Vorteilhafterweise
ist die zweite Schneide als Blechteil ausgebildet, das an der der Austrittsöffnung
des Garns zugewandten Seite schneidenartig angeschrägt ist. Darüber hinaus ist dieses
Blechteil leicht und kostengünstig herstellbar bzw. austauschbar.
[0011] Ferner ist es von Vorteil, wenn eine Schneidkante der zweiten Schneide eine Sekante
zu einer Austrittsöffnung des Garns bildet. Vorteilhafterweise ist die Schneidkante
der zweiten Schneide an einer Seite der Austrittsöffnung des Garns angeordnet, die
bei einer Ausführung eines Schnitts, in einer Projektionsdarstellung gesehen, gegenüber
der Seite liegt, an der die erste Schneide angeordnet ist. Hierdurch wird eine gleich
bleibende und gute Schnittqualität gewährleistet.
[0012] Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine Schneidkante der ersten
Schneide und zumindest eine Schneidkante der zweiten Schneide in zumindest einem Betriebsmodus
in einer gemeinsamen Ebene liegen, wodurch der Schnitt des Garns korrekt und µm-genau
ausgeführt werden kann.
[0013] Eine hohe Kraftentwicklung zum Schneiden des Garns kann erreicht werden, wenn in
zumindest einem Betriebsmodus die erste Schneide und die zweite Schneide gegeneinander
vorgespannt sind. Der Betriebsmodus stellt bevorzugt einen Schneidevorgang dar.
[0014] Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn zumindest eine Schneidkante der ersten Schneide
und zumindest eine Schneidkante der zweiten Schneide eine Verkippung zueinander aufweisen,
die dazu vorgesehen ist, bei einem Schneidvorgang mittels der Schneidkanten eine Kraftkomponente
zwischen den Schneiden einzustellen. Dadurch kann insbesondere eine Spannung zwischen
den Schneiden aufgebaut und/oder auch eine Veränderung einer Kraftkomponente bzw.
einer Spannung während eines Schnittvorgangs erreicht werden. Durch die Verkippung
kann ein optimales und gleichzeitig schonendes Schneideergebnis erzielt werden. Es
wird eine stufenlose Kraftänderung bei einer Bewegung entlang der Schneidkanten im
Schneideprozess erreicht, durch die die Faser bei einem Einfädelprozess beschädigungslos
gehandhabt wird. Ferner können Schwingungen der Schneiden, hervorgerufen durch ein
Aufeinandertreffen der Schneiden im Schneideprozess, vermindert werden. Alternativ
oder zusätzlich kann eine Einführschräge vorgesehen sein, die in zumindest einem Bereich
einer Schneidkante angeordnet ist und auf einer Seite liegt, die der anderen Schneidkante
zugewandt ist: Dadurch kann ein besonders weicher Übergang zu Beginn der Überschneidung
der Schneidkanten erreicht werden.
[0015] In einer weiteren Ausgestaltung des zur Erläuterung beschriebenen Ausführungsbeispiels
wird vorgeschlagen, dass zumindest eine Schneidkante eine Ausformung aufweist, die
dazu vorgesehen ist, bei einem Schneidvorgang mittels der Schneidkanten eine Kraftkomponente
zwischen den Schneiden einzustellen. Diese Ausformung soll insbesondere eine in Längsrichtung
der Schneide ausgebildete Krümmung sein, die einen gleichen Effekt und die gleichen
Vorteile wie die Verkippung bewirkt.
[0016] Ferner wird vorgeschlagen, dass die erste Schneide und die zweite Schneide dazu vorgesehen
sind, einen Schnitt des Garns nach einem Scherenprinzip auszuführen. Unter "Scherenprinzip"
soll hierbei verstanden werden, dass sich die beiden Schneiden unmittelbar vor dem
Schnitt in einem Schneidepunkt berühren, der sich in einem Vorgang des Schneidens
und somit bei einem aneinander Vorbeigleiten der Schneiden entlang der Längserstreckung
der Schneidkanten bewegt. Dies ermöglicht einen exakten und geraden Schnitt der Fasern.
Somit können auch zähe Fasern geschnitten werden. Bevorzugt arbeiten die beiden Schneiden
nach dem Prinzip einer Schlagschere, wodurch eine große Kraftentwicklung zum Schneiden
des Garns gewährleistet werden kann.
[0017] Vorteilhafterweise ist eine Einstellvorrichtung zur Einstellung wenigstens einer
Schneide vorgesehen. Dadurch können beide Schneiden exakt aufeinander abgestimmt werden.
Um die Fasern exakt schneiden zu können, müssen die Schneiden 1 µm genau ausgerichtet
sein. Besonders vorteilhaft weist die Einstellvorrichtung einen zur elastischen Verformung
vorgesehenen Teilbereich auf, wodurch konstruktiv einfach eine Feineinstellung einer
Schneidenanordnung erreicht werden kann.
[0018] Es wird vorgeschlagen, dass eine Auffangvorrichtung für die Stapelfasern vorgesehen
ist, wobei die Auffangvorrichtung einen Kasten und einen in den Kasten mündenden Schacht
aufweist. Der Kasten kann auch durch eine weitere, dem Fachmann als sinnvoll dienende
Auffangvorrichtung, wie beispielsweise einen Schacht, ersetzt werden. Diese Ausgestaltung
ermöglicht, dass die geschnittenen bzw. abgeschlagenen Fasern direkt ohne Verunreinigungen
in das entstehende Vlies bzw. Faserbett gelangen.
[0019] Ferner wird vorgeschlagen, dass der Schacht die Schneiden umgibt. Hiermit wird ein
Wegfliegen der geschnittenen Fasern wirkungsvoll verhindert, wobei der Schacht als
Düse wirkt.
[0020] Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Auffangvorrichtung eine Absaugungseinrichtung
aufweist, um die Entstehung eines Vlieses bzw. Faserbettes zu beschleunigen und insgesamt
zu optimieren.
[0021] Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Auffangvorrichtung eine Separiereinrichtung
aufweist, welche die ausgeblasenen und geschnittenen Fasern von der Luft trennt.
[0022] Eine bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass eine Vorrichtung vorgesehen ist,
die mehrere Rotordüsekonverter aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Durchsatzrate
an geschnittenen Stapelfasern erreicht werden.
[0023] Eine kostengünstige Vorrichtung kann vorteilhaft erreicht werden, wenn ein Antrieb
vorgesehen ist, welcher die Rotordüsekonverter mindestens teilweise antreibt.
[0024] Ferner ist es vorteilhaft, wenn es sich bei dem Antrieb um einen Umschlingungsantrieb
mit einem Umschlingungsriemen handelt, welcher eine beidseitige Verzahnung aufweist.
Dadurch kann konstruktiv einfach und kostengünstig eine synchron arbeitende Vorrichtung
gestaltet werden. Der Umschlingungsriemen kann als Keil-, Flach-, oder Rundriemen,
als Kette und/oder besonders vorteilhaft als Zahnriemen ausgebildet sein. Es ist aber
auch ein anderer, dem Fachmann als zweckdienlich erscheinender Umschlingungsantrieb
denkbar.
[0025] In einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 1 wird ein Konverter zum Konvertieren
von einem oder mehreren Endlosgarn/en in Stapelfasern mit einem Garnaustritt und einer
Schneide vorgesehen, wobei der Garnaustritt feststehend und die Schneide drehbar gelagert
ist. Hierdurch ergibt sich eine Anordnung, die konstruktiv einfach antreibbar ist,
da nur eine Komponente des Konverters bewegt werden muss.
[0026] Zudem wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Konverter eine zweite Schneide
aufweist, wodurch ein Schnitt der Faser besonders effizient erfolgt, da die zweite
Schneide einen Gegendruck zu dem von der ersten Schneide entwickelten Druck aufbringt.
[0027] Es wird zudem vorgeschlagen, dass die zweite Schneide feststehend gelagert ist und
als Gegenschneide zur ersten Schneide wirkt. Dadurch kann ein ständiger Kontakt der
Schneiden und somit die Entstehung von Wärme vermieden werden.
Zeichnungen
[0028] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung
und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren
Kombinationen zusammenfassen.
[0029] Es zeigen:
- Fig. 1
- zur Erläuterung der Erfindung einen Rotordüsekonverter in einer Vorderansicht mit
einer feststehenden Schneide und einer rotierenden Gegenschneide,
- Fig. 2
- einen Rotordüsekonverter gemäß Fig. 1 als Schnittdarstellung A-A,
- Fig. 3
- einen Rotordüsekonverter in einem Längsschnitt,
- Fig. 4
- eine Einstellvorrichtung für die Schneiden,
- Fig. 5
- eine Auffangvorrichtung für die Stapelfasern in einer schematischen Darstellung mit
einem Kasten und einem in den Kasten mündenden Schacht,
- Fig. 6
- eine Vorrichtung mit mehreren Rotordüsekonvertern,
- Fig. 7
- einen erfindungsgemäßen Konverter mit mehreren feststehenden Faseraustritten und einer
drehbar gelagerten Schneide und
- Fig. 8
- eine schematische Darstellung einer Verkippung und einer Ausformung der Schneiden.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0030] Die Figuren 1 bis 3 zeigen zur Erläuterung der Erfindung einen Rotordüsekonverter
10 zum Konvertieren von einem Garn 12 in Stapelfasern. Es können sowohl mehrere Garn-
bzw. Faserstränge als auch verschiedene Garn- bzw. Fasertypen gemischt werden. Der
Rotordüsekonverter 10 umfasst eine Rotordüse 14, 16, welche einen Rotor 14 aufweist.
Der Rotor 14 ist in mindestens einer Lagerung 50 drehbar gelagert und über einen Antrieb
52 in Rotation versetzbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich vorzugsweise
um einen Riemenantrieb, wobei in den Figuren 2 und 3 nur die Riemenführung 52 dargestellt
ist. Es kann sich jedoch auch um jeden weiteren, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden
Antrieb handeln.
[0031] Der Rotor 14 weist einen Kanal 54 zur Durchführung des Garns 12 auf. Im Kanal 54
ist gemäß Fig. 4 ein Zuführrohr 86 für das Garn 12 vorgesehen, welches feststehend
ist, also nicht mit dem Rotor 14 mitrotiert. Das Garn 12 wird gemäß Fig. 3 im Rotor
14 um einen Winkel von weniger als 90° umgelenkt. In den Rotor 14 ist die Düsenfunktion
integriert, wobei zur Erfüllung der Düsenfunktion eine Düseneinheit 16 dient. Die
Düseneinheit 16 ist im Kanal 54 des Rotors 14 angeordnet. Die Düseneinheit 16 wird
über einen abgedichteten Umlaufspalt 56 vorzugsweise mit Druckluft versorgt. Über
den Luftstrom kann eine Kühlung erreicht werden und/oder die Feuchtigkeit im Konverter
10 und somit die Schnitteigenschaften des Garns 12 geregelt werden.
[0032] Eine Schneide 18 ist über eine unten näher beschriebene Halterung 58 feststehend
vor dem Rotor 14 beziehungsweise vor einer Stirnseite 26 des Rotors angebracht. Zusätzlich
ist eine zweite Schneide 20 vorgesehen, welche als Gegenschneide zur ersten Schneide
18 wirkt. Die zweite Schneide 20 ist drehbar gelagert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Schneide 20 am Rotor 14 befestigt und rotiert in Rotationsrichtung 90 mit
dem Rotor 14 mit. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass die zweite Schneide 20 an einem
anderen Bauteil drehbar gelagert ist. Die Schneiden 18, 20 bestehen vorzugsweise aus
Stahl, Hartmetall, Keramik oder einem Hybridwerkstoff aus beispielsweise einer beliebigen
Mischung der zuvor genannten Materialien. Ferner können die Schneiden 18, 20 zusätzlich
eine Beschichtung, beispielsweise aus einer Kohlenstoffverbindung, wie Diamant, aufweisen.
Alternativ ist auch die Verwendung eines Lasers, insbesondere eines DiodenLasers,
als Schneide denkbar.
[0033] Die zweite Schneide 20 ist oberhalb einer sich in der Stirnseite 26 befindenden Austrittsöffnung
22 des Garns 12 angeordnet, wobei die Austrittsöffnung 22 einen beliebigen Abstand
zur Drehachse des Rotors aufweisen kann. Die erste, feststehende Schneide 18 ist derart
vor dem Rotor 14 angeordnet, dass nach jeder vollen Drehung des Rotors 14 die Schneiden
18, 20 in einem µm-genau eingestellten Abstand ausgerichtet sind.
[0034] Das mit gleichmäßiger und/oder gestufter Geschwindigkeit, die auch über ein Stufenprogramm
variierbar ist, zugeführte Garn 12 wird durch die Düseneinheit 16 in den Kanal 54
des Rotors 14 eingeführt. Das Garn 12 wird in dem Kanal 54 zu der Austrittsöffnung
22 geleitet und das offene Garnende wird aus der Austrittsöffnung 22 ausgetrieben.
Bei jeder Umdrehung des Rotors 14 passiert die mitrotierende zweite Schneide 20 die
feststehende erste Schneide 18, wobei das Garn 12 sich bei der Rotation zwischen die
Schneiden 18, 20 zieht und geschnitten wird.
[0035] Die beiden Schneiden 18, 20 funktionieren wie eine Schere, insbesondere wie eine
Schlagschere. Durch die Rotation der zweiten Schneide 20 müssen sich die beiden Schneiden
18, 20 immer wieder neu treffen. Um einen Schnitt des Garns 12 zu ermöglichen, sind
die Schneiden 18, 20 in zwei unterschiedlichen Ebenen angeordnet, die parallel zueinander
verlaufen. Als Grenzfall wäre auch möglich, dass die Schneiden 18, 20 in der gleichen
Ebene angeordnet sind. Die als Schere wirkenden Schneidkanten 60, 62 der Schneiden
18, 20 liegen zum Zeitpunkt des Treffens und der Ausführung des Schnitts in einer
Ebene. Hierbei haben die Schneiden 18, 20 bzw. die Schneidkanten 60, 62 zum Zeitpunkt
des Schnitts immer nur jeweils einen Berührpunkt miteinander, der sich im Vorgang
des Schneidens und somit bei einem aneinander Vorbeigleiten der Schneiden 18, 20 entlang
der Längserstreckung der Schneidkanten 60, 62 bewegt.
[0036] Wie bereits erwähnt, müssen die beiden Schneiden 18, 20 mit ihren Schneidkanten 60,
62 µm-genau aufeinander abgestimmt sein, um einen exakten Schnitt der zähen Fasern
12, beispielsweise Aramidfasern, zu erzielen, damit die stoßempfindlichen Schneidenwerkstoffe
keinen Schaden erleiden und eine hohe Lebensdauer der Schneiden 18, 20 erreicht werden
kann. Hierzu ist ein Stellmittel 92 für die Schneiden 18, 20 vorgesehen, wobei das
Stellmittel 92 zur Ausrichtung der Schneiden 18, 20 dient. Es ist beispielsweise an
der Halterung 58 der zweiten Schneide 18 angeordnet. Mittels des Stellmittels 92 kann
beispielsweise eine Verkippung und/oder eine Vorspannung der Schneiden 18, 20 eingestellt
werden. In Fig. 8 ist eine schematische Darstellung der Verkippung exemplarisch, bezogen
auf die zweite Schneide 20, gezeigt. Hierbei sind die Schneiden 18, 20 so eingestellt,
dass beide Schneiden 18, 20 um eine jeweils durch die Längserstreckung ihrer Schneidkanten
60, 62 verlaufende Achse 98 mit dem gleichen Drehsinn verdreht sind. Dadurch wird
eine großflächige Berührung der Schneidenflächen in der Längserstreckung der Schneiden
18, 20 unterbunden und die Schneidkanten 60, 62 berühren sich nur an einem Punkt,
der sich im Schneidprozess entlang der Schneidkanten 60, 62 bewegt. Ferner ist zumindest
eine Schneide 20 in einer weiteren Achse 100 mit einer Verkippung 94 gekippt angeordnet.
Alternativ kann die Schneide 20 auch in einem Mittelpunkt 102 auf ihrer Auflagefläche
verdreht werden. Hierbei kommt es zu einer Punktberührung der Schneidkanten 60, 62,
die, unter Vernachlässigung der Verformung entlang der Längserstreckung der Schneidkanten
60, 62 durch die gegenseitig aufgebaute Spannung während des Schnitts, in einer Ebene
liegen. Ferner ist eine Vorspannung gegeben, die die Spannung zwischen den Schneiden
18, 20 erhöht und somit die Schnittqualität verbessert. Alternativ zu dieser Verkippung
kann auch an zumindest einer Schneide 20 eine Ausformung 96 in der Form einer Krümmung
vorgesehen sein.
[0037] Fig. 4 zeigt eine Einstellvorrichtung 24, bei welcher der Rotor 14 der Rotordüse
14, 16 mindestens teilweise von einem feststehenden Bauteil 64 umgeben ist, welches
die Halterung 58 für die erste Schneide 18 aufnimmt. Die Halterung 58 weist ein Verbindungselement
66 auf, an welchem über ein, im Wesentlichen in Richtung einer Querachse 68 verschiebbares
Verstellelement 70 die erste Schneide 18 befestigt ist. Das Verbindungselement 66
weist eine von dem Verstellelement 70 zu der Schneide 18 verlaufende Steigung bzw.
Schräge 72 von weniger als 4°, vorzugsweise 2° auf. In einer Ausnehmung 74 des Verbindungselements
66 ist ein Federelement, vorzugsweise eine Tellerfeder 76 oder ein Paket aus Tellerfedern
76, vorgesehen, das zusammen mit einer, an der Ausnehmung 74 vorgesehenen Aussparung
78, die einen Teilbereich 88 eines Verbindungselements bis auf ein Drittel seiner
Breite auf ca. 11 mm reduziert, eine elastische Teilverformung des Verbindungselements
66 ermöglicht.
[0038] Wird das Verstellelement 70 entlang der Schräge 72 des Verbindungselements 66 verschoben,
kann eine Grobeinstellung der Schneiden 18, 20 erreicht werden. Dabei entspricht beispielsweise
eine Verschiebung von 3 mm ungefähr einer Änderung eines Spalts 80 zwischen den Schneidenkanten
60, 62 in seiner horizontalen Erstreckung von 100 µm. In der gewünschten Position
wird das Verstellelement 70 fixiert. Zur Feineinstellung wird die Tellerfeder 76 verwendet,
wodurch ein Schnittspalt auf eine Faserstärke eines Faserstrangs eingestellt werden
kann. Über eine Änderung der Vorspannungskraft der Feder 76 wird über die Verformung
des teilelastischen Verbindungselements 66 der Spalt 80 in seiner vertikalen Erstreckung
angepasst. Dabei kann beispielsweise der Spalt 80 um 1 µm verändert werden, wenn die
Feder 76 um 15° verstellt wird.
[0039] Nach dem Schnitt sollen die Fasern zur direkten Herstellung eines Vlieses bzw. eines
Faserbetts dienen. Vorteilhafterweise sollten die geschnittenen bzw. abgeschlagenen
Fasern direkt auf das entstehende Vlies bzw. Faserbett fallen. Die Stärke des zugeführten
Druckluftstroms hat jedoch Auswirkungen auf das Fallen bzw. die Ablage der Fasern.
Um ein Verwirbeln sowie Wegfliegen der geschnittenen und ausgeblasenen Fasern zu verhindern,
ist eine Auffangvorrichtung 28 gemäß Fig. 5 vorgesehen, die einen Kasten 30 und einen
in den Kasten 30 mündenden Schacht 32 umfasst, wobei der Kasten 30 und der Schacht
32 einstückig ausgeführt sein können. Der Schacht 32 umgibt die Schneiden 18, 20 und
verhindert somit ein Wegblasen der geschnittenen Fasern. Zusätzlich weist die Auffangvorrichtung
28 eine Absaugungseinrichtung 34 auf. In der Regel sind die geschnittenen Fasern schwerer
als Luft und fallen automatisch nach unten. Falls dieser Automatismus gestört ist,
kann die Absaugungseinrichtung 34 zum Beispiel durch Anlegen eines Vakuums unterstützend
eingreifen. Zusätzlich ist eine Separiervorrichtung in der Form mindestens eines Leitblechs
36 vorgesehen, welches Luft und Fasern voneinander trennt.
[0040] Gemäß Fig. 6 ist auch eine Vorrichtung mit mehreren Rotordüsekonvertern 10 denkbar,
wobei hier nur jeweils ein Rotordüsekonverter pro Reihe mit einem Bezugszeichen versehen
ist. Die Rotordüsekonverter 10 können sich beispielsweise in entgegengesetzte Richtungen
82, 84 drehen, so dass ein Aufdrehen eines "gewundenen" bzw. "verdrehten" Faserstrangs
möglich ist. Die Vorrichtung weist vorzugsweise einen gemeinsamen Antrieb 38 auf,
der einen Teil bzw. alle Rotordüsekonverter 10 antreibt. Die Rotordüsekonverter 10
können beispielsweise gemäß Fig. 6 hintereinander bzw. zickzackförmig angeordnet sein,
so dass als gemeinsamer Umschlingungsantrieb ein Umschlingungsriemen in Form eines
Zahnriemens 38 mit beidseitiger Verzahnung in Frage kommt, welcher zwischen den beiden
Reihen der Rotordüsekonverter 10 verläuft. In diesem Fall drehen sich die beiden Reihen
jeweils in entgegengesetzten Richtungen 82, 84.
[0041] Der Rotordüsekonverter 10 dient nicht nur zum Konvertieren der Endlosgarne in Stapelfasern,
sondern auch zum Dosieren der Fasermenge pro Zeiteinheit und/oder der gewünschten
Länge der Faserstücke. Die Längeneinstellung ist über die Zuführgeschwindigkeit des
Garns 12 und/oder die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 14 einstellbar, wobei auch
eine stufenlose Dosierung möglich ist.
[0042] Fig. 7 zeigt einen Konverter 40 zum Konvertieren von einem oder mehreren Endlosgarn/en
in Stapelfasern mit einem Garn- bzw. Faseraustritt 44 und einer Schneide 46, wobei
der Garnaustritt 44 feststehend und die Schneide 46 drehbar gelagert ist. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel sind mehrere Garnaustritte 44 um eine drehbar gelagerte Schneide
46 angeordnet, so dass die Schneide 46 bei einer Umdrehung mehrere Fasern schneidet.
Zusätzlich kann insbesondere zum Schneiden von zähen Fasern eine zweite Schneide 48
vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die zweite Schneide 48 feststehend gelagert und
wirkt als Gegenschneide zur ersten Schneide 46.
Bezugszeichen
[0043]
- 10
- Rotordüsekonverter
- 12
- Garn
- 14
- Rotordüse (Rotor)
- 16
- Rotordüse (Düseneinheit)
- 18
- erste Schneide
- 20
- zweite Schneide
- 22
- Austrittsöffnung
- 24
- Einstellvorrichtung
- 26
- Stirnseite
- 28
- Auffangvorrichtung
- 30
- Kasten
- 32
- Schacht
- 34
- Absaugungseinrichtung
- 36
- Separiereinrichtung (Leitblech)
- 38
- Umschlingungsriemen
- 40
- Konverter
- 44
- Garnaustritt
- 46
- erste Schneide
- 48
- zweite Schneide
- 50
- Lagerung
- 52
- Antrieb (Riemenführung)
- 54
- Kanal
- 56
- Umlaufspalt
- 58
- Halterung
- 60
- Schneidkante (erste Schneide)
- 62
- Schneidkante (zweite Schneide)
- 64
- feststehendes Bauteil
- 66
- Verbindungselement
- 68
- Querachse
- 70
- Verstellelement
- 72
- Schräge
- 74
- Ausnehmung
- 76
- Tellerfeder
- 78
- Aussparung
- 80
- Spalt
- 82
- Drehrichtung
- 84
- Drehrichtung
- 86
- Zuführrohr
- 88
- Teilbereich
- 90
- Rotationsrichtung
- 92
- Stellmittel
- 94
- Verkippung
- 96
- Ausformung
- 98
- Achse
- 100
- Achse
- 102
- Mittelpunkt