Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden eines Stranges, insbesondere von Textilfaseraträngen. In der Technik wird in wachsendem Masse von kurzfaserigem Gut Gebrauch gemacht, indem beispielsweise mit Hilfe desselben so genannte Velourpapiere oder sonstige Unter lagen und Gegenstände mit samtförmigem Überzug hergestellt werden. Im allgemeinen wird dieses kurzfaserige Gut, das man ur sprünglich Staub nannte, auf die mit einem klebrigen Überzug versehenen oder sonstwie klebrig gemachten Oberflächen der Unterlage aufgestreut oder aufgeblasen.
In neuerer Zeit haben sich elektrostatische Verfahren ein geführt, die darin bestehen, dass man dem Kurzfasergut ein hohes Potential erteilt, so dass es sich parallel richtet und unter dem Einfluss der elektrostatischen Anziehung mit kolher Geschwindigkeit zur Unterlage hin ge führt wird, wo es im Kleber steckenbleibt. Man bekommt auf diese Weise ausserordent lich diehte und schöne Überzüge mit Samt- oder wildlederartigem Charakter, insbesondere bei Verwendung homogen durehgefärbter Kunstseidefasern.
Während ursprünglielh derartiger Staub nur als Abfall der Faserherstellung, -aufbe- reitung und -verarbeitung gewonnen wurde, wobei lediglich längeres Fasergut in Kugel mühlen oder dergleichen zerkleinert wurde, führte die Stapelfaserherstellung bzw. Zell- wollteehnik zu der Notwendigkeit, synthetische Fasern, ausserdem aber auch Wolle, Baum wolle, Hanf, .Jute usw, also vornehmlich alle natürlichen und synthetischen Faserstoffe, auf Längen zwischen 30 und 150 mm schnei den zu müssen. Hierzu wurden Kreuzmesser zur Anwendung gebracht.
Das Verfahren selbst wurde im nassen Zustand der Faser stoffe vorgenommen, um sie auf diese Weise durch Ausschwemmen auszustreeken und ge- radezuriehten; bei synthetischem Fasergut brachte die Herstellung es sowieso mit sich, dass der Faserstoff Nasszustände annahm, die man zur Durchführung des Sehneideverfah- rens benutzen konnte. Da jedoch die Beflok- kungsteehnik den Verbrauch an Kurzfasergut stark erhöht, zu dessen Befriedigung die an fallenden Abfallstaubmengen nicht mehr aus reichen, ging man auch bereits dazu über, Kurzfasern zu schneiden.
Hierbei wird ein 2-iiillotinenartig ausgebildeter Schrägschnitt zur Anwendung gebracht. Das Fasergut selbst muss in Paraffinblöcken gesammelt werden, uni es für den Schnitt so kompakt zusammen fassen zu können, dass der Schnitt überhaupt durchführbar wird.
Das Herausw asehen des Paraffins macht. jedoch ausserordentliche Schwierigkeiten. Die erhaltenen Schnittlängen fallen überdies völlig unregelmässig aus, weil das Faserggt niemals in parallelen Ein zelfasern, sondern stets in Schlingen- und Lockenformen vorliegt, so dass beim Zusam menfassen in Strängen oder Blöcken Schlei- fenbildungen auftreten, womit, sieh die Schnittlänge nach dem Aufklappen abge- sehnittener Schleifen auf das Doppelte ver grössert.
Die nachdem Auswaschen gesammelt bleibenden Schnittscheiben sind verklumpt und zerfallen nicht ohne weiteres in Faser stoffteilchen.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Schneiden eines Stranges, das keiner um ständlichen und kostspieligen Blockbildungen und Auswaschverfahren bedarf, indem erfin- dungsgemäss der Strang der Einwirkung der Fliehkraft unterworfen und in diesem Zu stand gegen eine Schneide geführt wird. Da durch, das bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens der Fliehkraft jede einzelne Faser, unabhängig von ihrer Art, ihrer Länge und ihrem Zustand unterworfen ist, muss sieh die Faser bei genügend hoher Fliehkraft, das heisst genügend schnellem Umlauf, selbsttätiiz strecken, so dass alle Schlingen-, Locken- und Schleifenbildungen ausgeschlossen sind.
Die Fliehkraft kann dabei darüber hinaus ohne weiteres auf ein Ausmass gebracht werden, bei demn selbst lockeres, flaumiges Fasergut vor dem Schnitt stangenartig fest wird, so dass es sieh in diesem Zustand besonders gut schnei den lässt. Da es jedoch zu baulich schwieri gen Verhältnissen führen würde, strang- förmiges Gut von der Länge, mit der es im allgemeinen erzeugt wird oder in den Handel kommt, zu schleudern, so wird bei einem Ver fahrensbeispiel so vorgegangen, dass das strangförmige Gut aus einer axialen Zufüh rungsbewegung in eine radiale Schleuder bewegung überführt wird.
Hierbei ist es aber unvermeidlich, dass sieh der Fasergutstrang um seine Achse verwindet und dadurch ver- wringt. Diese Verwringung würde aber wie der Nachteile herbeiführen, deren Beseitigung erstrebt wird. Um das zu verhindern, wird die eintretende Strangverdrehung bei einem weiteren Durchführungsbeispiel der Erfin dung durch Zurückdrehen des radialgerich teten Strangendes ausgeglichen. Auf diese Weise ist es möglich, das strangförmige Gut mit einer solchen Schleudergeschwindigkeit und auf eine solche Länge der Fliehkraft zu unterwerfen, dass nichtgerade Stranggutteile geradegestreckt werden.
Darüber hinaus kann dabei das strangförmige Gut mit einer solchen Schleudergeschwindigkeit und auf eine solche Länge der Fliehkraft unterworfen werden, dass letztere grösser als die Bewe gungswiderstände des Stranggutes wird. Auf diese Weise kommt man bei diesem Beispiel zu einem völlig selbsttätigen Vorschub des Stran ggutes zur Schnittstelle. Das ist deshalb von Vorteil, weil es mnit andern Mitteln äusserst schwierig sein würde, lockeres und flaumiges Fasergut ohne Beeinträchtigung der parallelen Faserlage vorzuschieben.
Dem gemäss ist es hier möglich, das strangför- mige Gut mit einer solchen Schnittgesechwin- digkeit und auf eitre solche Länge der Flieh kraft zu unterwerfen, dass die Länge des selbsttätig eintretenden Vorschubes eine vor bestimmte Grösse erreicht. Sclhon durch Ver änderung der Bewegungswiderstände des Stranggutes hat man es bei diesem Verfah rensbeispiel in der Hand, den Vorschub auf eine bestimmte Grösse einzustellen. Man kann darüber hinaus vorteilhaft die Beweguri s- widerstände rhythmisch veränderlich ausbil den.
Das gibt die Möglichkeit, die Bewe- gungswiderstände während des eigentlichen Sehneidvorganges auf ein den Vorschub ver hinderndes Mass zu erhöhen. Dann bleibt also das Fasergut in demn Zeitelement, inner halb dessen die erste Faser die Schneide be rührt und die letzte Faser die Schneide ver lässt, völlig in Ruhe, so dass eine ebene Schnittfläche und demgemäss eine völlig gleichbleibende Länge der geschnittenen Faserstüeke entsteht.
Zweckmässig wird die Schneide wenigstens während des eigentlichen Schneidvorganges bewegt. Der Schneide kann dabei während des Schneidens eine Geschwindigkeit erteilt werden, die grösser als die (Tesehwindigkeit ist, mit der das Stranggut auf die Schneide zu bewegt wird, so dass ein ziehender Schnitt entsteht.
Man kann zweelzmässig ausserdem der Schneide eine Sehräglag-e zur Läng-sricli- tung des Fasergutstranges erteilen, so dass beim Selineidvorgyang eine Kraftkomponente in die R.iehtun-, des Faser-utstran-es fällt, wodurch vermieden wird, dass beim Schneiden Kräfte entstehen, welche die gerichtete Lage der geschnittenen Fasern verändern könnten. Dem gleiechen Zwecke dient ein Ausführungs beispiel, bei dem die an der Sehneidstelle be findliche Luft mit in Umlauf versetzt wird.
Es kann nämlich bereits ein Luftzug genügen, besonders feinfaseriges Stranggut an der Sehneidstelle umzubiegen oder flattern zu las sen, so dass sieh kleine Längendifferenzen ergeben würden, wenn man das Auftreten eines derartigen Luftzuges nicht verhindert.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrieh- tung zur Durchführung des Verfahrens, die sieh auszeichnet durch eine Schleudervorrieh- tung für das Strangende, in dessen Weg eine Schneidenanordnung verlegt ist. Als beson ders geeignet erwiesen hat sich ein Ausfüh rungsbeispiel mit einem umlaufenden Schei benkörper mit einer zur Zuführung des Sehnittgutes vor dem Schnitt dienenden Hohl nabe und mit in Richtung eines Durchmes sers angeordneten Führungen für das Schnitt gut.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der schematischen Zeichnung erläu tert, die einen senkrechten Längsschnitt durch eine Schneidvorriehtung veranschaulicht.
In der Zeichnung bezeichnet 1 das strang- förmige Fasergut, das beispielsweise in der Kunstseidentechnik als Lamoband bezeichnet wird. Dieses strangförmige Ausgangsgut liegt. in der Richtung der Achse 2-2 eines nach Art eines Ringscheibenkörpers ausgebildeten Schneidkopfes. Der Sehneidkopf ist einseitig gelagert und kann über eine nichtgezeiehnete Antriebsvorrichtung, etwa mittels eines un mittelbar gekuppelten Elektromotors, auf hohe Umdrehungszahlen gebracht werden. Der innerste Ring 3 bildet eine Hohlnabe 4, welche die Möglichkeit zur Umlenkung des Gutes 1 aus der axialen Zuführungsrichtung 2-2 in die radiale Schleuderrichtung x-r gewährt, während der Ring anderseits einen Ringraum 5 begrenzt, dessen Aufgabe weiter unten er läutert werden wird.
Der Ringraum 5 wird aussen begrenzt durch einen Ring 6, während ein letzter Ringflanseh 7 zusammen mit demn Ringstück 6 eine Ringkammer 8 bildet, inner- hallb deren der eigentliche Schneidvorgang ab gewickelt wird. Zur Führung des Strang- gutes 1 in Radialrichtung dient das Füh rungsrohr 9, das bei 10 und 11 in Kugellagern gelagert ist. Auf das Führungsrohr 9 auf gesetzt ist weiter die Reibrolle 12, an die die nichtumlaufende Ringfläche 13 federnd angedrückt wird.
Der Durchmesser der Reib rolle 12 und der Durchmesser, auf dem sieh die Teile 12 und 13 berühren, sind so aufein ander abgestimmt, dass bei einem vollen Um lauf des Scheibenkörpers 3, 6, 7 auch ein vol ler Umlauf der Reibrolle 12 und damit des Führungsrohres 9 in entgegengesetztem Sinne zustande kommt. Es tritt also beim Umlauf des Fasergutstranges 1 um die Achse 2-2 keine Verwringung desselben tun seine Längs achse ein. In der axialen Richtung 2-2 wird das Stranggut 1 durch das feststehende Rohr 14 geführt. Das Rohr 14 weist bei 15 Aus schnitte auf, durch welche die Laufrollen 16 so durchgeführt sind, dass sie am Fasergut strang 1 zur Anlage kommen. In der Rich tung quer zum Fasergutstrang 1 sind die Rollen 16 beweglich gelagert.
An ihnen liegen die bremsschuhartigen Reibklötze 17 an, die über einarmige Hebel 18 unter dem Einfluss einer über Verstellorgan 19 regelbaren Wir kung von Federn 20 stehen. Auf diese Weise kann auf die Bewegung des Fasergutstranges 1 eine einstellbare, ständige Bremswirkung aus geübt werden, die die Bewegungswiderstände des Stranges und damit den Schnittvorschub regelt. An die Stelle der Einrichtung 20 kann aber auch die Noekenanordnung 21 mit der Verstellmuffe 22 treten.
Die Umlaufzahl des Nockens 21 ist. so gewählt, dass in der gezeichneten Schnittstellung des Schneidkop- fes die Bewegungswiderstände ein Mass er reichen, bei dem der Fasergutstrang völlig festgehalten wird. Während des Schnittes tritt also keine Bewegung des Fasergutes in der Radialriehtung des Sehneidkopfes ein. Die Verstellmuffe ermöglicht dabei die Einstel lung des Bremsdruckes während der Zeit spanne, in der nicht. geschnitten wird.
In die Kammer 8 ragt die bei 23 schräg t-elagerte llesserseheibe 21 hinein, wobei der Sehneidkopf in einer Stellung gezeigt ist, in der gerade geschnitten wird. Durch einen nichtgezeichneten, besonderen Antrieb wird die Messerscheibe in Umdrehungen versetzt. Die Umdrehungszahl ist dabei so bestimmt, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Messer seheibenschneide grösser ist als die Umfangs geschwindigkeit, mit der das Schnittgut, also der radialgeführte Strang 1, durch Umlauf um die Achse 2-2 auf die Messerscheibe 24 zu bewegt wird.
Dadurch kommt es zu einem ziehenden Schrägschnitt, der den Vorteil hat, dass auf das Gut nach Austritt aus der Mün dung des Rohres 9 keine Kräfte ausgeübt wer den, die die Lage der Einzelfasern des Stran ges wesentlich verändern würden. Dein glei- ehen Zwecke dient der Ringflansch 7, der die Schneidkammer 8 bis auf den Einführungs schlitz 25 für die Messerseheibe 24 völlig abdeckt, so dass die in der Sehneidkammer 8 befindliche Luft an dem Umfang des Sehneid kopfes teilnehmen muss.
Dadurch tritt keine Relativverschiebung zwischen diesem kreisen den Luftring und dem ebenfalls kreisenden, radialgerichteten Faserstrang auf, so dass alle Fasern desselben während des Sehneidvor ganges ihre Lage unverändert behalten, zu mal sie unter dem Einfluss der kräftig zie henden und richtenden Wirkung der auf tretenden Fliehkräfte stehen. Eine Bohrung 26 im Flansch 7 dient zur Abführung des Schnittgutes.
Der Bohrung 26 liegt in der gezeichneten Schnittlage einer Öffnung 27 in dem feststehenden Mantelkörper 28 gegenüber, während der Mantelkörper 28 bis auf die Öffnung 27 geschlossen ist, so dass über die Ausnehmung 26 keine störenden Luftströmun gen zustande kommen können; während die Stellung der Ausnehmung 26 im Kreise v er- änderlich ist, liegt die Ausnehmung 27 im Mantelkörper 28 der Lage der Schnittstelle (Messerscheibe 24) gegenüber eindeutig fest.
Die Luftströmung setzt unter Wirkung der Fliehkraft, der auch der kreisende Luftring unterworfen ist, nach Art eines Schleuder gebläses sofort ein, wenn sich die Ausneh- mungen 26 und 27 überdecken, so dass diese Luftströmung zur Abführung des Schnitt gutes benutzt werden kann. Es ist daher vor teilhaft, den Hohlraum 29 des Mantelkörpers 28 weitgehend zu schliessen und in eine Rohr leitung zu überführen, die zur pneumatisehen Abführung des geschnittenen Gutes dient.
Während der Zeitspanne, in welcher nicht geschnitten wird, gelangt die Messerseheibe 24 unter den Einfluss einer Scihärfvorrichtung, etwa einer umlaufenden Sehmirgelseheibe 30, die zu diesem Zwecke längsversehieblich ge lagert ist. Ein Nocken 31 steuert demgemäss die Schmirgelscheibenwelle, die bei 32 ihren Antrieb besitzt. Zur besseren Verdeutlichung ist die Schärfvorriehtung gerade in der Schärfstellung gezeigt, während bei prak tischen Ausführungen das Schärfen zweck- mässig nicht in der Zeitspanne vorgenommen wird, in der geschnitten wird.
Die Wirkungsweise der Vorriehtun g ergibt sich aus dem Gesagten unmittelbar.
Man erkennt, dass das axial zugeführte Stranggut nach Einführung in das Führungs rohr 9 den Wirkungen der Fliehkraft unter worfen wird, die sämtliche Fasern der strang- förmigen Faserbündels erfasst, streckt und in eine Parallellage zueinander bringt. Es hat sich gezeigt, dass bei etwa 5000 Umläufen je Minute die Schleifen, Schlingen und Locken, die derartige strangförnige Fasergutbündel auf Grund des Ilerstellurigsvorga.ng-es im all gemeinen besitzen, gerade ausgezogen werden.
Bei dieser Umlaufzahl wird ausserdem auf den Fasergutstrang eine Zugkraft ausgeübt, die auch bei schliessender Führung des Stranges im Rohr 9 den gesamten Faserstrang aus dem Rohr 9 herausschleudern würde. wenn nicht künstliche Bewegungswiderstände in Form der Bremsrollen 16 angeordnet. wären. Mit der Anordnung 19, 20 hat man es aber völlig in der Hand, den Vorschub des Stranges zir beherrschen und in der erforderlichen Weise einzustellen.
Auf diese Weise konnten auch dem Mikroskopbild nach völlig gleichmässige Schnittlängen von Briieliteil.en eines Milli meters bis zu gewünschten ganzen Zahlen von Millimetern erreicht. werden. Grössere Ge schwindigkeiten, als sie 15000 Umläufen je Minute entsprechen, sind bis auf Sonderfälle nicht. erforderlich, um das gewünschte Er gebnis zti erzielen. Die Kapazität der gezeigten Vorrichtung kann wesentlich dadurch erhöht werden, dass statt eines Stranges mehrere Stränge zuge führt und geschnitten werden. Beispielsweise sind bei 33 und 34 weitere Reibrollen ange deutet worden, denen entsprechende Füh rungsrohre und damit Schnittstellen zugeord net sind.
Diese Schnittstellen können auf dem Umfange des Sehneidkopfes gleichmässig ver teilt angeordnet sein, so dass eine Reihe von S trangenden unmittelbar hintereinander die Messerscbeibenanordnung 24 durchwandern und auf diese Weise abgeschnitten werden.