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(11) | EP 0 058 743 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Stapelfaserschneidmaschine Staple fibre cutting machine Machine de coupe pour produire des fibres discontinues |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Stapelfaserschneidmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
[0002] Bei der Herstellung von Stapelfasern ist in der Regel eine einheitliche Stapellänge mit möglichst geringer Streuungsbreite erwünscht. Erfahrungsgemäß läßt sich diese Forderung, die durch die Weiterverarbeitung bedingt ist, aber vielfach nur unzureichend erfüllen.
[0003] Auch bei der Maschine gemäß der EP-A-0 026 258 ergaben sich im Betrieb vor allem bei hohen Drehzahlen des Messerträgers uneinheitliche Stapellängen. Nach den Überlegungen des Erfinders kann man sich diesen Effekt wie folgt plausibel machen: Bei hoher Drehzahl des Messerträgers wirkt auf das mitrotierende, gerade abgeschnittene Kabelende eine starke Zentrifugalkraft, die es nach außen zieht. Diese Zugkraft bewirkt eine Dehnung, die jedoch nicht nur auf das frei heraushängende Kabelende beschränkt ist, sondern sich bis in den Bereich erstrecken kann, in dem das Kabel noch an den nachfolgend zur Einwirkung gelangenden Messern anliegt.
[0004] Die Dehnung hängt von der Reibung und anderen unkontrollierbaren Einflüssen ab. Das Kabel wird demnach in mehr oder weniger gedehntem Zustand geschnitten. Dementsprechend weicht die Länge der Stapelfasern mehr oder weniger von der idealen Länge ab, die durch den Abstand zweier benachbarter Messerschneiden gegeben ist.
[0005] Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Maschine gemäß der EP-A-0 026 258 - soweit sie eine Stapelfaserschneidmaschine mit drehbar gelagertem und angetriebenem Messerträger - so zu verbessern, daß die unerwünschte Streuung der Stapellänge wesentlich verkleinert wird.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Trommel wird dabei das Kabelende seitlich abgestützt, so daß die Zentrifugalkraft vollständig kompensiert wird. Die ersten Betriebsergebnisse haben bestätigt, daß auf diese Weise das Längenspektrum wesentlich vereinheitlichtwird.
[0007] Durch das Merkmal des Anspruchs 2 wird das Abführen der Stapelfasern erleichtert. Dabei ergibt sich aus der obigen Überlegung von selber, daß der Neigungswinkel des Kegels (der halbe Kegelwinkel) nicht größer sein darf als der Reibungswinkel zwischen dem Fasermaterial und der Trommel.
[0008] Um den Messerkranz nicht durch die Trommel zusätzlich zu belasten, wird die Aufhängung der Trommel gemäß Anspruch 3 empfohlen.
[0010] Gemäß Anspruch 6 wird das neue Bauteil für die Befestigung der inneren Messerenden nutzbar gemacht.
[0011] Das konstruktive Merkmal des Anspruchs 7 ist besonders wichtig. Im Gegensatz zur EP-A-0 026 258, derzufolge der Ring nur durch die Messer gehalten wird, dient jetzt die Trommel als Halterung für den Ring. Die Messer sind also völlig entlastet. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht in der vereinfachten Montage.
[0012] Gemäß Anspruch 8 trägt die Trommel auch zur sicheren Einspannung der äußeren Messeren den bei.
[0013] Durch das Merkmal des Anspruchs 9 wird das Ausfallen der geschnittenen Stapelfasern erleichtert.
[0014] Dabei wird durch das Merkmal des Anspruchs 10 gewährleistet, daß die Schneideinrichtung für Montagearbeiten leicht zugänglich ist.
[0015] Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.
[0016] 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 Grad 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.
[0017] 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 Grad angeordneten Speichen 21, die die Nabe 19 mit der Trommel 20 verbinden. Die glatte Innenwand der Trommel 20 ist nach unten hin schwach konisch erweitert. Die Länge der Trommel -20 stimmt etwa mit ihrem Innenradius überein. Diese Trommellänge beruht auf der Voraussetzung, daß normalerweise mindestens sechs Messer 14 vorhanden sind. Bei sechs gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Messern ist die Stapellänge gleich der Seitenlänge des von den Messerschneiden gebildeten regelmäßigen Sechsecks, d. h. gleich dem Radius des umgeschriebenen Kreises und damit gleich der Trommellänge. Wenn mehr als sechs Messer vorhanden sind, kann dieselbe Trommel oder aber eine entsprechend kürzere Trommel eingesetzt werden. Dabei decken sich jeweils drei Messer genau mit den drei Speichen 21 der Trommel 20, um die Abführung der Stapelfasern durch die Speichen 21 möglichst wenig zu behindern. Die übrigen Messer sind in den Zwischenräumen zwischen den Speichen 21 angeordnet.
[0018] 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. Der lichte Durchmesser des Ringes 25 und der mit ihm übereinstimmende lichte Durchmesser des Ringes 24 sind annähernd gleich dem Innendurchmesser der Trommel 20, aber keinesfalls größer. Ein Andrückring 29, der mittels schief gestellter 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 Näher der Messerschneiden ein. An 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 die kugeligen seitlichen Begrenzungsflächen des Ringkanals 28 angepaßt.
[0019] Die Maschine arbeitet bis zum Schneidvorgang so wie in der EP-A-0 026 258 beschrieben. Die abgeschnittenen Stapelfasern werden unmittelbar nach dem Schnitt durch die Zentrifugalkraft an die Innenwand der Trommel 20 gedrückt und fallen durch ihr Eigengewicht - bei konischer Ausbildung der Trommelinnenfläche verstärkt durch eine Komponente der Zentrifugalkraft - in einen nicht dargestellten, mit dem Maschinengestell verbundenen Trichter, aus dem sie pneumatisch abgefördert werden. Das jeweils freie Kabelende wird auf seiner ganzen Länge durch die Trommel seitlich abgestützt, so daß jegliche Zugkraft ausgeschaltet ist.
mit einem rotationssymmetrischen, drehbar gelagerten und angetriebenen 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, und
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, wobei
das Andrückorgan um eine zur Achse des Messerträgers geneigte Achse mit einer der Umdrehungsgeschwindigkeit des Messerträgers angepaßten Geschwindigkeit drehbar ist,
die Oberfläche des Messerträgers als Kugelzone und die ihr zugekehrte Fläche des Ringes 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 sich an den Ring (25) auf der Austragseite eine Trommel (20) mit zylindrischer oder nahezu zylindrischer Innenfläche anschließt, deren Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Ringes (25) entspricht und deren Länge mindestens etwa gleich dem Abstand der Schneiden zweier benachbarter Messer (14) ist.
a rotationally symmetrical, rotatable and driven blade carrier;
a plurality of cutting blades distributed over the blade carrier circumference with portions of the blades projecting from the carrier;
a mounting ring secured on the projecting blade ends defining an annular channel across said blades between mounting ring and carrier face;
a tow pressing ring extending at one end of the channel into the channel almost up to the blades leaving only a narrow lateral clearance, and at another part of the circumference defining a tow inlet gap,
said pressing ring having an axis which is inclined to the blade carrier axis and the ring being free to adjust its speed of rotation to the carrier speed;
where facing surfaces of blade carrier and ring are shaped to resemble portions of a solid sphere and a hollow sphere, respectively, the ring face being concentric with the carrier face;
at least the part of the pressing ring projecting into the annular channel is matched to the spherical carrier and ring faces;
and the pressing ring and carrier axes intersect in the centre of curvature,
characterized by the fact that the pressing ring (25) on the discharge side is followed by a drum (20) of cylindrical, or nearly cylindrical inner surface, its diameter being roughly the same as the inner diameter of ring (25) and its length being at least equal to the distance between two adjacent cutting blades (14).
plusieurs couteaux répartis sur la périphérie et faisant saillie à partir du porte-couteaux, un anneau qui est fixé sur les extrémités en saillie des couteaux et qui forme conjointement avec la surface du porte-couteaux un canal annulaire, devant les lames de couteaux, et
un organe de pressage, qui sur une partie de la périphérie pénètre dans le canal annulaire avec un faible jeu latéral presque jusqu'aux lames de couteau et qui, sur une autre partie de la périphérie, libère un intervalle d'entrée pour le câble,
l'organe de pressage étant capable de pivoter autour d'un axe incliné par rapport à l'axe du porte-couteaux à une vitesse adaptée à la vitesse de révolution du porte-couteaux,
la surface du porte-couteaux étant réalisée sous la forme d'une zone de sphère et la face qui lui est adjacente de l'anneau étant réalisée sous la forme d'une zone de sphère creuse concentrique,
au moins la zone pénétrant dans le canal annulaire de l'organe de pressage étant adaptée aux faces sphériques du porte-couteaux et de l'anneau,
l'axe de l'organe de pressage croisant l'axe du porte-couteaux au point central de la zone sphérique,
caractérisée en ce que sur l'anneau (25), du côté sortie, est raccordé un tambour (20) présentant une surface interne cylindrique ou approximativement cylindrique dont le diamètre correspond approximativement au diamètre intérieur de l'anneau (25) et dont la longueur est au moins approximativement égale à la distance entre les lames de deux couteaux voisins (14).