CN1440471A - 热塑料材料纤维构成的细绳的切割组件和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种切割由热塑料材料纤维形成的细绳的组件,该组件包括围绕两个平行轴(x1,x2)沿相反的方向旋转的刀架轮(1)和砧轮(2),至少一个其轴(x3)平行于所述轮(1,2)的轴的所述的轮(1,2)的驱动装置(B),和一配合驱动装置(A);与所述的轮接触的装置(C);特别用于夹持所述的细绳的装置(10)和用于当刀架轮(1)和砧轮(2)不接触时使细绳在所述的轮之间通过的配合驱动装置。本发明还涉及相关的方法。
Description
本发明涉及由切割的热塑料材料纤维特别是玻璃纤维构成的细绳的生产,更具体地说涉及用于一种这样的生产的切割方法和组件。
通过使纤维材料在称为砧的轮和装备有在其周边均匀突出的刀具的切割轮之间通过并以公知的方式获得对细绳(有时称为线)的切割,这两个轮彼此沿相反的方向旋转。通常由聚氨脂类型的弹性体构成的砧轮设置成与从切割轮突出的刀具的刀口在压力下接触,因而限定出一切割区域。
为了保持这样的装置在优选的收益水平,当然必须通过最少的可能停机而以连续方式来实施切割。停机基本上是由供给的线的断裂造成的。每次断裂之后应该重新启动该切割装置,即大致成功地将该线重新置于切割区域中。
已知有多个解决办法:
文件FR2162068描述了一种其压筒以截锥体部分延伸的切割机。在一装备一开口的保护壳体中封闭该机器,压筒的截锥体部分穿过该开口突出,该保护壳体的前表面本身覆盖有在所述的壳体上固定的保护板。在板与壳体之间设置侧向开口,穿过该开口玻璃纤维构成的细绳被手动置成与压筒的截锥体部分接触。在回到切割机和砧之间之前,该细绳被卷绕在圆锥形表面上。
在每次重新启动时,对这样的装置的实施要求细绳的通过速度回到大约1-2m/sec的值:当来自单独一个喷丝头的细绳供给该装置时,这是可以接受的,但是在同时切割来自多个喷丝头的多个细绳情况下则是不可接受的。事实上多个细绳中的一个的任何事故性断裂都导致喷丝头组件的纤维化操作的停止,因此妨碍了喷丝头组件的运行,增加了材料消耗并且大致降低了该装置的生产率。
上述的装置的一种变型描述在法国出版物FR2204715中。根据它,该切割机包括一延伸一截锥体的压筒,该压筒在较小直径的顶部终止。由一系列的盘片构成的启动滚轮压在截锥体的母线上。切割机/砧组件以恒定的正常速度旋转。
当再启动操作时,首先进入到与切割区域对齐的导向轮中的细绳被带到靠近截锥体顶部,在该截锥体顶部上细绳以较小的速度卷绕。由于该细绳倾向于遵照直线构成的轨迹,所以该细绳快速地被卡在启动滚轮和截锥体表面之间,逐渐受到一不断增加的牵伸速度地卷在截锥体表面上以便最终回到砧和切割机之间。
这样的设置可以不用修改该切割机的旋转速度而引入细绳。然而该设备并不是没有缺点。
事实上,为了避免该细绳的过早的断裂,必须使其牵伸速度逐渐增加,这意味着在砧上与呈自然突出部分的太长的截锥体配合。由一系列的构成启动滚轮的盘片在截锥体上施加的压力使这种情况恶化。特别是当要保持牵伸速度在30-50m/sec时,这样的装置被快速地消耗。
另外一种类型的装置描述在文件FR2397370中,它还设计在该切割装置中侧向引入该细绳。
这个装置包括设置在主压筒端部中的一个的附近并且与该主压筒轴向对齐的辅助压筒,和设置成与辅助压筒配合的辅助刀架筒。
当一个细绳的事故性断裂时,它可以在不停止该切割机并以下述的方式被再引入到该切割机中:
手动牵伸后,将细绳引入到具有较小速度的辅助滚筒之间,并且通过一带槽滑轮保持在这个位置中。
代替了切割机的两个辅助筒的速度逐渐增加到使该细绳达到其正常牵伸速度。通过带槽滑轮的移动,将细绳带入到主切割区域中。
这个装置构成了一个解决了下述的困难的有趣的方法,该困难是关于在高速旋转的切割机中引入细绳。然而每次当必须改变主切割机时,人们必须拆卸和再安装辅助筒,因此在需要最小的停车时间的连续生产中并不是没有任何缺点。
在文件FR2490251中描述了解决这个问题的方法,该方法大致包括在穿过与砧筒配合的刀架筒的侧面的平面之间的区域内牵伸细绳,其中所述的筒的转动轴穿过大致水平的平面,然后将这样牵伸的细绳朝向由砧筒和刀架筒之间的接触区域限定的切割区域偏转,以便使细绳贴在设置在上游的筒的表面的至少一部分上,所述的表面部分大致靠近切割区域。
然而这个解决办法需要至少一次人的介入,以便在水平平面直到发射装置的区域进行预牵伸。人们计算出在这个阶段大量的断裂因此导致的时间浪费。来自多个喷丝头的多个细绳通过操作装置被大致整体带到发射装置就更是如此。
因此人们已经计算的断裂率为每天每个喷丝头有20次断裂。
另外的方法在于考虑一种描述在专利文件US5935289中,其中该细绳在每个喷丝头下被夹持并且自动地被带向再启动系统。
然而该系统较复杂。它特别包括用于夹持的一相当复杂的再启动组件,同样复杂的用于夹持的一个导向装置,一个保护装置和一个控制装置。
本发明提出一种不包括轮也不包括再启动和导向滚轮的组件,该组件可以通过该细绳简单的直线移动自动实施再启动,并且该组件证明更简单地实施前述的系统,允许了获得的再启动的成功率接近100%,任何情况下都高于98%。
另一方面与在专利说明书FR2490251中的例子所描述的切割组件相比,本发明由于其不包括对该细绳的人为介入所以是完全自动化。
另外本发明不包括在切割区域中的细绳的配合臂,也不包括再启动轮。对于现有技术的功能来说这些元件是基本的,但是由于当这些元件工作时对细绳施加了力所以产生了不可忽视的再启动的失败率。
这就是本发明将要改进的现有技术的主要缺点。
本发明事实上目的是提供一种切割组件,即无人为介入地实现其再启动(即夹住该细绳和开始切割)。
另外本发明在于一种简单的解决办法,该办法包括减少了元件的数量,以便增加可靠性和生产率。
这样,本发明的目的是热塑料材料的纤维组成的细绳的切割组件,该组件包括围绕两个平行轴沿相反的方向旋转的一刀架轮和一砧轮,至少一个所述轮的驱动装置和使细绳与砧轮接触的装置。
根据本发明切割组件还包括:
一支撑所述的轮的摆动装置和一配合驱动装置,所述的摆动装置的轴平行于所述的轮的轴;
一与所述的轮接触的装置;
一用于特别是夹持该细绳的装置和用于当刀架轮和砧轮没有接触时使细绳在所述的轮之间穿过的装置。
根据本发明的一个方面,切割组件还包括一用来使细绳在砧轮上改变位置以便确保在所述的轮的宽度上往复接触的装置。
这样可以有优势地在整个宽度上分配对砧轮的消耗。
更精确地说,该变换装置包括至少一个由一套连杆致动的导轮并且该变换装置与一个凸轮配合。
特别地,根据本发明的切割组件还可以包括使该摆动支撑架在两个极端位置之间转动的限定装置。
不超出本发明的范围,该切割组件还包括一该砧轮的外缘表面的加工装置。
另外,该切割组件包括在切割机和使细绳与砧轮接触的装置的上游设置的分开滚轮。
本发明还在于一种热塑料线的切割方法,该方法在于沿某一卷绕弧围绕砧轮设置至少一个细绳,然后通过该砧轮与刀架轮接触切割该细绳,其中该刀架轮沿与砧轮相反的方向旋转,所述的轮具有两个平行轴。
根据本发明,该切割方法还在于由于所述的轮的轴与围绕所述的轮的相应的轴(x1,x2)的转动相配合的特殊的同时的转动,因而实施了自动再启动该切割。
更精确地说,该再启动在于在该轮的上游夹持该细绳,使该细绳在沿一直线组成的轨迹彼此叉开和停止的轮之间通过,使该轮彼此靠近,使该轮转动,使该轮定向成具有在切割前在砧轮上的细绳的优选的卷绕弧并且定向为切割线的投射的给定的方向。
根据本发明的一个方面,该切割方法还在于使该细绳在所述的砧轮的宽度上的位置可变。
这样该切割方法包括在该砧轮的宽度上的细绳的往复运动。
另外,该切割方法可以包括在切割周期之外加工该砧轮。
再有,该方法在于当细绳被夹持之后切割该细绳。
根据本发明,该方法还在于在夹钳朝向其最初位置的返回运动期间将细绳未切割的部分带出切割线的掉落区域。
本发明的其他特征,优势和细节将根据下面示例而不限定的说明书的内容参照附图变得很清楚,附图包括:
-图1是根据本发明在停止位置的切割组件的简视图;
-图2是本发明的组件的简视图;
-图3是刚好在夹住该细绳之前显示本发明的基本元件的简视图;
-图4是当夹住该细绳时本发明的简视图;
-图5和6是根据两个切割位置的根据本发明的切割机的简视图;和
-图7是当加工该砧轮时切割机的简视图。
图1中示出本发明的主要元件。
公知地,该切割机包括一装备有沿其半径突出的刀具的刀架轮1。该切割刀具在图中未示出。该切割机还包括一砧轮2,该砧轮2的轴x2平行于刀架轮1的轴x1;当该两个轮彼此靠近时,它们通过其母线接触并且彼此沿反方向转动,因此产生了切割区域。
轮1,2相应的切向速度当然必须相等而根据切割的不同参数如构成该细绳的纤维直径,该细绳的性能,该切割速度…可以调整轮1,2之间的夹紧力矩。
另外可以在靠近该砧轮2处设置一加工轮4,以便当必须和/或者可以进行修整时,修整该砧轮2的外表面。
根据本发明,刀架轮1和砧轮2被安装在一转动装置如可以环绕平行于每一个轮1和2的轴x1,x2的轴x3摆动的圆筒3上。
在图1中涉及一未工作的位置,轮1和2相隔一距离H,另外在根据砧轮2的消耗,该距离可以随时间而变换。
根据本发明的切割组件还包括用于移动和定位多个元件的连杆组件5:
-一用于在砧轮2上游引导细绳的入口滚轮6,正如下面将详细描述的那样;
-一用于保持不同的形成细绳的纤维能够分开的分开滚轮7。根据本发明该元件不总是必须的;和
-一控制导轮8,其功能将在后面祥述。
图2不仅示出切割机本身(如图1所示)还示出一用于在操作时将来自喷丝头的细绳从竖直方向向水平方向偏转的偏转滚轮9。该水平方向为细绳到达切割机的方向。
图2还示出一夹钳10,其在三个不同的位置(a),(b)和(c)被简示出:(a)为一极限位置,其中该夹钳夹有至少一个细绳,(b)为中间位置,其中该细绳被夹钳夹持并且驱动,而(c)为另外一个极端位置,其中该细绳被夹钳松开。这个功能在后面将详述。最好该夹钳的轨迹是由直线构成。
图3示出紧随图1的位置之后的第二个位置,对于该第二个位置来说,该圆筒3已经沿在第一马达A的致动下第一角度为a1≌105°的反向旋转的方向上旋转。与该圆筒连成一体并且设置在该圆筒边缘的凸轮12与导轮8接触,这用来使滚轮6更加靠近砧轮2,该砧轮2现在位于连杆5的区域内。
在这个程序结束时,即当该圆筒3已经旋转一角度a2>a1,当第三个马达B驱动切割轮1时,第二个马达C驱动该轮1和2彼此相对地夹紧。
在根据图2和3的位置之间,即在轮夹紧之前,该夹钳9使细绳在仍然叉开的轮1和2之间通过,然后一旦当轮1,2彼此夹紧并且以与喷丝头的输出量相一致的速度旋转,便再次放松该细绳。
图4示出例示地角度为a2≌125°的位置。该入口滚轮6然后最靠近该砧轮2。
图5示出比图4的位置略微分开的圆筒3的位置,该位置对应于启动该圆筒的摆动的旋转运动。该运动通过在凸轮12上的导轮8被启动,并且该运动产生了该细绳在砧轮2上的往复运动。这有优势地使得可以均匀地分配所述的轮2的消耗并且减少了该作用。
在该操作步骤中,在砧轮2上的该细绳的卷绕弧为250°。
图6中示出围绕该轮2的加重的轮廓线,该轮廓线相应于该细绳的卷绕。另外该轮廓线示出该细绳连续地经过轮2的上游,分开滚轮7的上面和入口滚轮6的下面。
与图5相比,该圆筒3已经旋转几个附加的角度,直到往复运动的极限位置为止,以便从那时起该圆筒沿反方向(逆时针方向)摆动一个已知角度直到往复运动的第二个极限为止。该圆筒可以在其围绕x3轴摆动的运动中摆动大约5°。
另外,不超出本发明的范围可以加工砧轮2的外表面。例如在断裂或者程序性停车期间实施该加工。
图7示出用于该操作的该圆筒3的定位。
稍微靠近与连杆5对置的沿直径方向的位置设置一砂轮4,但是这个位置不是必须的。这里选择这个位置基本上是为了体积的原因。
要加工的砧轮2通过圆筒3的合适的转动而带到靠近该砂轮4,以便该两个轮2和4相切。最好同一个马达,这里为该轮1的马达B致动该两个轮并且使它们沿相反方向转动。为了这样的操作(图7)该圆筒3大约相对于不工作位置沿逆时针方向旋转45°。
根据本发明的切割组件的操作按照下面所述的进行:
在再启动之前,该组件位于图2所示的位置中,除了该细绳在拉丝装置11中,即竖直张紧。该夹钳位于位置(a)。
一马达(未示出)启动该夹钳10,当夹钳10接触细绳时,细绳被封闭在夹钳上。夹钳的速度应该与该拉丝装置的速度适应,以便不产生该细绳的突然中断。
一独立的装置然后可以切割在夹钳和拉丝装置11之间的线部分。
夹钳10遵循其直线轨迹,在图2中虚线示出,该夹钳10牵拉该细绳。该夹钳特别是通过处于停止,彼此叉开的该两个轮1和2之间。
一旦到达位置(c),该夹钳(10)停止。在这一刻之前,轮1和2被再一次相互夹紧并转动:根据图4的位置。从此时起,该轮通过比开始更小的握持力握持该细绳,然后握持力较大,这意味着合适的切割的开始。
另外,在夹钳10位于位置(c)之后,它沿平行于去程并且分开的直线构成的轨迹,回到位置(a)以便经过正在工作中的轮附近。在朝向最初的位置(a)的回程轨迹期间,该夹钳夹紧未切割的细绳的部分并且将其带出该切割丝掉落区域。
从这里开始,该圆筒3产生了摆动运动,该圆筒3的摆动运动与在该砧轮2的宽度上细绳的往复运动相关。
这样直到断裂为止或者程序性停机例如更换砧轮2或者加工该砧轮2为止合适地实施了该切割。
Claims (13)
1.热塑料材料纤维构成的细绳的切割组件,它包括一个刀架轮(1)和一个砧轮(2),它们沿相反方向围绕两个平行轴(x1,x2)旋转,还包括至少一个所述的驱动装置(B)和使细绳与砧轮(2)接触的装置(6),其特征在于,它还包括:
-所述的轮(1,2)的支架摆动装置(3),其轴(x3)平行于所述的轮和配合驱动装置(A);
-与所述的轮接触的装置(C);
-特别用于夹持所述的细绳的装置(10)和用于当所述的轮不再接触时,使细绳在刀架轮(1)和砧轮(2)之间通过的配合驱动装置。
2.根据权利要求1所述的切割组件,其特征在于,它还包括用于使细绳在砧轮(2)上改变位置以便确保在所述的轮(2)的宽度上的往复接触的变换装置(8,9)。
3.根据权利要求2所述的切割组件,其特征在于,该变换装置包括至少一个由一组连杆(5)驱动的导轮(8)并且与凸轮(12)配合。
4.根据权利要求2或者3所述的切割组件,其特征在于,它还包括在两个极限位置之间的支架(3)的转动限定装置。
5.根据上述权利要求任一项所述的切割组件,其特征在于,它还包括砧轮(2)的外缘表面的加工装置(4)。
6.根据上述权利要求任一项所述的切割组件,其特征在于,它还包括分开滚轮(7),该分开滚轮(7)设置在切割机和使砧轮(2)与细绳接触的装置(6)的上游。
7.热塑料材料纤维构成的细绳的切割方法,它包括:沿某一卷绕弧围绕一砧轮(2)设置线,然后通过所述的砧轮与刀架轮(1)的接触,切割该细绳,其中刀架轮(1)沿与砧轮相反的方向旋转,所述的轮具有两个平行轴(x1,x2),其特征在于,该方法还包括:因为所述的轮(1,2)的轴与围绕相应的轴(x1,x2)的轮的转动相配合的一个特别的并且同时进行的转动,因而实现了该切割自动地再启动。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,该再启动包括在轮的上游夹持细绳,使细绳在沿一直线构成的轨迹通过彼此静止并且叉开的轮,还包括使该轮彼此靠近,使该轮转动,使该轮定位成在切割前在砧轮上具有的该细绳的优选的卷绕弧,而且定位为切割线投射的给定方向。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,该方法还包括在砧轮(2)的宽度上使细绳变换位置。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,该方法还包括在该砧轮(2)的宽度上使细绳实现往复运动。
11.根据权利要求7-10任一项所述的方法,其特征在于,该方法还包括在切割周期之外加工该砧轮(2)。
12.根据权利要求8-11任一项所述的方法,其特征在于,该方法还包括在细绳被夹紧后被切割。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,该方法还包括在夹钳朝向其最初位置到切割线的掉落区域之外的返回运动期间,带走未切割的细绳部分。
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