CH690123A5 - Faserschneidevorrichtung. - Google Patents

Description

  
 



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Faserschneidevorrichtung, wie sie im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert ist. 



  Betreffend einer Faserschneidevorrichtung, bei der eine Anzahl Klingen auf der Peripherie eines Rotors angebracht sind, deren Kanten sich parallel zur Achse des Rotors erstrecken und deren Abstände in der Umfangsrichtung der Faserschnittlänge entsprechen, und bei der die zu zerschneidende, lange Faser lagenweise um den Rotor gewickelt und von innen her zerschnitten wird, existiert folgender Stand der Technik:
 
 - US-Patente Nr. 3 915 042, 3 942 401, 3 945 280 und 4 083 276 und
 - veröffentlichte, ungeprüfte japanische Patentanmeldungen Nr. Sho 50(1975)-116 723, Sho 56(1981)-73 118, Sho 56(1981)-73 119 und Sho 57(1982)-95 314. 



  Die obenerwähnte herkömmliche Faserschneidevorrichtung umfasst einen Rotor einer hohlen zylindrischen Form, der gebildet wird durch Anordnen einer Anzahl langer und schmaler, riemenförmiger Klingen zwischen zwei gegenüberliegenden, zueinander parallelen Scheiben in Abständen in Umfangskreisrichtung und anschliessendes Befestigen Ihrer jeweiligen beiden Enden, wobei die Faserschneidevorrichtung ausserdem so ausgebildet ist, dass die lagenweise um den Rotor gewickelte Faser, die von innen her zerschnitten wird, nach und nach nach innen ausgestossen wird, während  eine Andrückrolle die Faser gegen den Rotor drückt, um das Wickeln und Ausstossen der Faser zu unterstützen. 



  Diese herkömmliche Faserschneidevorrichtung hat den Vorteil, dass sie einfach aufgebaut ist, aber den Nachteil, dass die zerschnittenen Fasern dazu neigen, den Raum zwischen den Klingen vollzustopfen. Besonders wenn die Faser in kurze Stücke zerschnitten wird, stellt sich das technische Problem des schnellen Verstopfens, da die Abstände der radial angebrachten Klingen an ihren Basen dann klein sind. 



  Daher stellt sich für diese Art von Faserschneidevorrichtung das Problem der exakten Faserabführung vom Rotor bei gleichzeitiger Verhinderung eines solchen Verstopfens auch bei kleinen Abständen der Klingen. 



  Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine Faserschneidevorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die Fasern gleichmässig zerschneidet und bei der die Fasern den Raum zwischen den Klingen auch dann nicht vollstopfen, wenn sie in kurze Stücke zerschnitten werden und die Abstände der Klingen klein sind. 



  Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemässe Faserschneidevorrichtung gelöst, wie sie im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 4. 



  Bei der erfindungsgemässen Faserschneidevorrichtung wird ein Verstopfen des Raumes zwischen den Klingen verhindert,  wodurch sich die Schneidfähigkeit deutlich verbessert, und im Falle, wo die Fasern besonders kurz geschnitten werden, können sehr gute Resultate erreicht werden. 



  In der erfindungsgemässen Faserschneidevorrichtung werden die zerschnittenen Fasern zwischen die Klingen auf der Peripherie des Rotors gestopft und entsprechend der Hin- und Herbewegung des Rotors in axialer Richtung durch die Schaber, die von der Seite her in die Räume zwischen den Klingen eingreifen, in axialer Richtung kräftig ausgestossen. In anderen Worten, wenn der Rotor sich nach rechts bewegt, während er in einer Richtung rotiert, stossen die Schaber auf der rechten Seite, deren Schabstellen zwischen die Klingen eingreifen und die sich entlang der Peripherie bewegen, die zerschnittenen Fasern nach links aus, und wenn der Rotor sich nach links bewegt, stossen die Schaber auf der linken Seite die zerschnittenen Fasern nach rechts aus.

   Auf diese Weise stossen die Schaber die zerschnittenen Fasern abwechslungsweise von links und rechts entlang der Klingen aus, sodass es zu keiner Verstopfung kommt, selbst wenn die Abstände der Klingen klein sind. 



  Die aus den Räumen zwischen den Klingen ausgestossenen zerschnittenen Fasern werden durch die Abführräume zwischen den Schabern und den Führungsplatten und dann zwischen den inneren Seiten der grossen Rotoren abgeführt. 



  Bei der vorliegenden Erfindung nimmt die Dicke der Faserlagen auf der Peripherie von aussen nach innen gleichmässig ab, wenn das Pressobjekt aus mehr als einer Rolle besteht, die entsprechend der Rotation der gewickelten Faser rotie ren, um die lagenweise um den Rotor gewickelte Faser von aussen gegen diesen zu drücken. Dies reduziert das Lösen der Faser und verbessert die Schnittlänge. 



  Wenn ein riemenförmiges Pressobjekt verwendet wird, das die um den Rotor gewickelte Faser von aussen andrückt, indem es entlang der Peripherie des Rotors einen Druckkontaktbereich geeigneter Länge bildet, kann das räumlich beschränkte Andrücken durch die oben erwähnten Rollen in Längsrichtung und Breitenrichtung ausgedehnt und das Lösen der Lagen der Faser reduziert werden. Auf diese Weise ist es möglich, ein gleichmässiges Schneiden mit einer verbesserten Genauigkeit auszuführen. 



  Ausserdem kann, wenn ausserhalb des genannten riemenförmigen Pressobjekts mehr als eine Andrückrolle angeordnet ist, dieses dazu benutzt werden, die Faser in einem Bereich, wo sie dazu neigt sich zu lösen, gleichmässiger anzudrücken. 



  Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben. Dabei zeigen: 
 
   Fig. 1 eine vertikale Frontansicht, teilweise geschnitten, um die Struktur eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu zeigen; 
   Fig. 2 eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels; 
   Fig. 3 eine vergrösserte Schnittansicht eines Teils des ersten Ausführungsbeispiels zur Darstellung des Faserschneidens; 
   Fig. 4 eine vergrösserte Schnittansicht eines Teils des ersten Ausführungsbeispiels zur Darstellung des Ineinandergreifens der Klingen auf der Rotorperipherie und der Schaber; 
   Fig. 5 eine vertikale Seitenansicht, teilweise geschnitten, um die Struktur eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu zeigen;

   
   Fig. 6 eine Frontansicht zur Darstellung des Prinzips des zweiten Ausführungsbeispiels und 
   Fig. 7 eine vergrösserte Schnittansicht des Druckkontaktbereichs des riemenförmigen Pressobjekts im zweiten Ausführungsbeispiel. 
 



  Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Rolle als Pressobjekt verwendet wird, beschrieben. 



  Die erfindungsgemässe Schneidevorrichtung umfasst einen Rotor 1, auf dessen Peripherie eine Anzahl gerader Klingen 2 parallel zu seiner Achse in Abständen, die der Schnittlänge entsprechen, angebracht sind, und ein Paar grosser Rotoren 3a, 3b, die auf die äussere Oberfläche des genannten Rotors 1 aufgesetzt sind, während sie in ihrem mittleren Teil einen Faserzufuhrbereich bilden, und deren runde inneren Seiten 3a min , 3b min  sich gegenüberliegen, während sie durch  ihre Seiten 3a min  min , 3b min  min  die rotierende Welle 4 des Rotors 1 auf verschiebbare Weise tragen, und die mit dem Rotor 1 und der rotierenden Welle 4 zusammen als ein Körper in einer fixierten Stellung rotieren. 



  Die grossen Rotoren 3a, 3b sind zylinderförmig ausgebildet, wobei ihre entsprechenden Böden einander gegenübergestellt sind. Der Rotor 1 rotiert mit den grossen Rotoren 3a, 3b zusammen als ein Körper in derselben Richtung innerhalb der grossen Rotoren 3a, 3b, wird durch eine mit dem Ende der rotierenden Welle 4 verbundene, nicht dargestellte Wellenverschiebungseinrichtung angetrieben und macht in Achsenrichtung eine Hin- und Herbewegung auf einer Strecke, die der Breite der zugeführten Faser 5 entspricht. 



  Auf den inneren Seiten 3a min , 3b min  der grossen Rotoren 3a, 3b sind, wie in Fig. 1 dargestellt, eine rechte und eine linke scheibenartige, ringförmige Führungsplatte 6 so vorgesehen, dass sich ihre inneren Oberflächen entlang der äusseren Oberfläche des Rotors 1 bewegen und dass sie zwischen sich einen Raum bilden, der der Breite der Faser 5 entspricht, und die um den Rotor 1 gewickelte Faser 5 von beiden Seiten gegen die Hin- und Herbewegung des Rotors 1 festhalten. 



  Auf ähnliche Weise sind auf den genannten inneren Seiten 3a min , 3b min  ein rechter und linker Schaber 9 so vorgesehen, dass sie sich entlang der äusseren Oberfläche des Rotors 1 ringförmig erstrecken und ausserhalb der genannten Führungsplatten 6 gelegen sind, während sie zwischen sich und den Führungsplatten 6 Abführräume 7 für die zerschnittenen Fasern bilden. 



  Die genannten Schaber 9 besitzen Schabstellen 9 min , die entlang der Peripherie des Rotors 1 angeordnet sind, wie in Fig. 1 gezeigt, und die zwischen die auf der Peripherie des Rotors 1 angebrachten Klingen 2 eingreifen, wie in Fig. 4 gezeigt. 



  Ausserdem ist, wie in Fig. 2 gezeigt, ausserhalb der durch die beiden Führungsplatten 6 gebildeten Faserwickelstelle ein rollenartiges Pressobjekt 12a so vorgesehen, dass es auf einem Arm 10, dessen eine Ende durch den Maschinenrahmen F gehalten wird, frei rotieren kann und durch eine Feder 11 gegen den Rotor 1 hin gedrückt wird. 



  Wie in Fig. 3 gezeigt, drückt das genannte Pressobjekt 12a von aussen gegen die lagenweise um den Rotor 1 gewickelte Faser 5 und presst sie von aussen nach innen, um ein Lösen zu verhindern, wenn sie durch die sich hin- und herbewegenden Klingen 2 von innen her zerschnitten wird. 



  Das Bezugszeichen 13 bezeichnet Keile, die, wie in Fig. 1 gezeigt, an beiden Enden der rotierenden Welle 4 angebracht sind und die die Rotation des nicht dargestellten Rotationsantriebssystems auf die rotierende Welle 4 übertragen, ohne durch die Hin- und Herbewegung der genannten Wellenverschiebungseinrichtung daran gehindert zu werden. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet lineare Kugellager, die zur Lagerung der grossen Rotoren 3a, 3b verwendet werden, um das Verschieben des Rotors 1 zu ermöglichen. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet Rotationsübertragungsmittel, die Ringe 15a, Lager 15b und Kupplungsstifte 15c umfassen, an beiden Enden  der rotierenden Welle 4 vorgesehen sind und die Rotation der rotierenden Welle 4 auf die grossen Rotoren 3a, 3b übertragen. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet Lager, mittels derer der Maschinenrahmen F die grossen Rotoren 3a, 3b frei rotierbar trägt. 



  Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5-7 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 



  Wie in Fig. 5 gezeigt, hat das zweite Ausführungsbeispiel grundsätzlich dieselbe Struktur wie die Vorrichtung des oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiels. Das heisst, es umfasst Bestandteile wie den Rotor 1, der rotiert, während er sich in der axialen Richtung hin- und herbewegt; eine Anzahl Klingen 2, die auf der Peripherie des Rotors 1 angebracht sind; einen rechten und linken grossen Rotor 3a, 3b, die die Peripherie des Rotors 1 umschliessen, während in ihrem mittleren Teil ihre inneren Seiten 3a min , 3b min  sich gegenüberliegen, und die beide Enden der rotierenden Welle 4, welche mit dem Rotor 1 zusammen als ein Körper rotiert, auf verschiebbare Weise tragen, und die mit dem Rotor 1 und der rotierenden Welle 4 zusammen als ein Körper in der fixierten Stellung rotieren;

   ein Paar von Führungsplatten 6, die jeweils auf den inneren Seiten 3a min , 3b min  der grossen Rotoren 3a, 3b angeordnet sind, während sie einen Raum zum Wickeln der Faser 5 formen; auf den inneren Seiten 3a min , 3b min  angeordnete Schaber 9; Schabstellen 9 min  der Schaber 9, die entlang der Peripherie des Rotors 1 angeordnet sind, während sie zwischen die Klingen 2 eingreifen; und zwischen Teilen der Schaber 9 und der zwischen diesen gelegenen Füh rungsplatten 6 ausgebildete Abführräume 7 für die zerschnittenen Fasern. 



  Das zweite Ausführungsbeispiel ist mit einem riemenförmigen Pressobjekt 12b als Pressobjekt versehen, das die um den Rotor 1 gewickelte Faser 5 von aussen gegen diesen presst und den Schneidevorgang der sich hin- und herbewegenden Klingen 2 unterstützt. 



  Wie in Fig. 6 gezeigt, ist das genannte Pressobjekt 12b auf einer Seite des Rotors 1 über den Klingen 2 angeordnet und übt auf die lagenweise gewickelte Faser 5 von aussen Druck aus, während es selber aufgrund dieses Druckkontakts entsprechend der Rotation des Rotors 1 umläuft. 



  Bei dem durch die Zeichnungen illustrierten zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Druckkontaktbereich 18 geeigneter Länge entlang der Peripherie des Rotors 1 zwischen Laufrollen 17 ausgebildet, die in Rotationsrichtung vor und hinter dem Rotor 1 angeordnet sind und parallele Achsen aufweisen, wobei die Faser 5 zwischen dem Pressobjekt 12b und dem Rotor 1 um letzteren gewickelt ist. 



  Mittels Laufrollen 17 min  vor und hinter dem Rotor 1 kann dieser Druckkontaktbereich 18 auf der Peripherie des Rotors 1 in einer Länge ausgebildet werden, die grösser ist als die Hälfte des Umfangs, während Raum für die Zuführung der Faser 5 gelassen wird. 



  Darüberhinaus sind die genannten Laufrollen 17' Spannrollen, die das riemenförmige Pressobjekt 12b spannen, um auf  den Druckkontaktbereich 18 einen gewünschten Druck auszuüben. 



  Ausserdem ist es möglich, wie in Fig. 5 gezeigt, mittels Andrückrollen 19, die das riemenförmige Pressobjekt 12b während des gemeinsamen Umlaufens zusätzlich von ausserhalb des Druckkontaktbereichs 18 in Richtung des Rotors 1 pressen, die Faser 5 stärker in Richtung des Rotors 1 zu pressen und durch Erhöhung der Spannung des riemenförmigen Pressobjekts 12b ein genaueres Schneiden auszuführen. 



  Wie in Fig. 6 gezeigt, kann sich beim zweiten Ausführungsbeispiel die rotierende Welle 4 dadurch frei hin- und herbewegen, dass die beiden Enden der rotierenden Welle 4, die den Rotor 1 durchquert und links und rechts aus diesem herausragt, über Kugellängslager 20 durch die Seiten 3a min  min , 3b min  min der grossen Rotoren 3a, 3b getragen werden. 



  Die rotierende Welle 4 des zweiten Ausführungsbeispiels ist zur Durchführung einer Hin- und Herbewegung über eine an einem ihrer Enden (in der Zeichnung rechts) angeordnete Kupplung 21 mit einer kurbelartigen Wellenverschiebungseinrichtung 22 verbunden, während sie durch ein Rotationsantriebssystem 23, das über die genannten Kugellängslager 20 mit der Seite 3a min  min  des grossen Rotors 3a verbunden ist, zum Rotieren gebracht wird. Der rechte und linke grosse Rotor 3a, 3b werden über auf ihren äusseren Oberflächen angeordnete Querlager 24 durch den Maschinenrahmen F getragen und rotieren in der fixierten Stellung mit derselben Geschwindigkeit wie der Rotor 1. 



  Wie oben beschrieben, kann beim zweiten Ausführungsbeispiel, bei welchem das riemenförmige Pressobjekt 12b anstelle des rollenartigen Pressobjekts 12a verwendet wird, ein langer Druckkontaktbereich zum Andrücken der Faser 5 gegen die Peripherie des Rotors 1 gebildet werden, wodurch der Andrückeffekt grösser wird als im Fall des ersten Ausführungsbeispiels und die Faser in einem gespannteren Zustand zerschnitten werden kann, sodass sehr genau geschnittene Fasern erhalten werden und somit die Schneidfähigkeit der Vorrichtung deutlich verbessert werden kann. Ausserdem kann das zweite Ausführungsbeispiel so konstruiert werden, dass die Faser automatisch entlang des riemenförmigen Pressobjekts zugeführt wird. 

Claims (4)

1. Faserschneidevorrichtung, bei der ein zylinderförmiger Rotor (1) an eine rotierende Welle (4) befestigt ist, die in einer Richtung rotiert, während sie sich in axialer Richtung auf einer geeigneten Strecke hin- und herbewegt, wobei auf der Peripherie des genannten Rotors (1) eine Anzahl Klingen (2) angeordnet sind, die in Richtung der Wellenachse parallel zueinander, in Umfangskreisrichtung in Abständen radial angebracht sind und wobei die Faserschneidevorrichtung ausgebildet ist, um eine lange kontinuierliche Faser (5) der Peripherie des Rotors (1) zuzuführen und auf sie aufzuwickeln, und die aufgewickelte Faser (5) nach und nach von innen her in kurze Stücke zu zerschneiden, die den Abständen der genannten angebrachten Klingen (2) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen rechten und linken grossen Rotor (3a, 3b) umfasst,

die auf der Peripherie des genannten Rotors (1) eine Faserzuführstelle bilden, während ihre kreisförmigen inneren Seiten (3a min , 3b min ) einander gegenüberliegen, deren weitere Seiten (3a min min , 3b min min ) die genannte rotierende Welle (4) auf verschiebbare Weise tragen und die in einer fixierten Stellung zusammen mit dem genannten Rotor (1) als ein Körper rotieren;

auf den genannten inneren Seiten (3a min , 3b min ) der grossen Rotoren (3a, 3b) ein Paar von scheibenförmigen Führungsplatten (6) angeordnet ist, die die zugeführte Faser (5) gegen die Hin- und Herbewegung des Rotors (1) in einer festen Wickelstelle halten, und auch ein Paar von scheibenförmigen Schabern (9), die ausserhalb der beiden Führungsplatten (6) angebracht sind, während sie zwischen sich und diesen Führungsplatten (6) Abführräume (7) für zerschnittene Fasern bilden, und deren sich entlang der Peripherie des Rotors (1) bewegende Schabstellen (9') zwischen die Klingen (2) eingreifen und die zerschnittenen Fasern zu den genannten Abführräumen (7) führen und ausserhalb der durch die beiden Führungsplatten (6) gebildeten Faserwickelstelle ein Pressobjekt (12a, 12b) angeordnet ist, das sich von aussen her zwischen die beiden Führungsplatten (6)

erstreckt und das die Lagen der um den Rotor (1) gewickelten Faser (5), die durch die Hin- und Herbewegung der Klingen (2) zerschnitten wird, fest von aussen nach innen drückt.

2. Faserschneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Pressobjekt aus mehr als einer Rolle (12a) besteht, die die äussere Oberfläche der lagenweise um den genannten Rotor (1) gewickelten Faser (5) gegen diesen drücken und die entsprechend der Rotation der mit dem Rotor (1) zusammen als ein Körper rotierenden Faser (5) rotieren.

3.

Faserschneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Pressobjekt ein riemenförmiges Pressobjekt (12b) ist, das die um den genannten Rotor (1) gewickelte Faser (5) von aussen berührt, sodass entlang der Peripherie des Rotors (1) ein Druckkontaktbereich (18) geeigneter Länge gebildet wird, und das endlos umläuft.

4. Faserschneidevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte riemenförmige Pressobjekt (12b) mehr als eine Andrückrolle (19) aufweist, die den Druck des Pressobjekts im genannten Druckkontaktbereich (18) zusätzlich von aussen her erhöhen.