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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden eines Faserkabels zu Stapelfasern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Schneiden eines Faserkabels zu Stapelfasern ist aus der
EP 0 555 731 A1 bekannt.
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Die bekannte Vorrichtung weist ein antreibbares Schneidrad auf, an dessen Umfang eine Vielzahl von radial nach außen gerichteten Schneidmessern angeordnet sind. Im Abstand zu den Schneidmessern sind dem Schneidrad mehrere Andruckrollen zugeordnet, die an einem Rollenträger frei drehbar gehalten sind. Der Rollenträger ist über einen Schubaktor derart verstellbar, dass die Andruckrollen mit jeweils einem konstanten Abstand zu den Schneidmessern am Umfang des Schneidrades gehalten sind. Im Betrieb wird nun ein Faserkabel am Umfang des Schneidrades geführt und über die Andruckrollen in die Schneidmesser gedrückt. Die unteren Filamentstränge des Faserkabels werden dabei durch die Schneidmesser durchtrennt und abgeführt. Der Abstand der Schneidmesser bestimmt dabei die Länge der Stapelfasern. Um Ungleichmäßigkeiten in der Dicke des Faserkabels ausgleichen zu können, sind bei der bekannten Vorrichtung die Andruckrollen pendelnd am Rollenträger gehalten. Ein sich zwischen den Andruckrollen und den Schneidmessern einstellender Abstand wird somit durch die jeweilige Dicke des Faserkabels bestimmt. Damit ergeben sich jedoch sehr unterschiedliche Schnitthöhen, die die Schnittleistung erheblich beeinflussen.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Schneiden eines Faserkabels der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei welcher das Faserkabel mit hoher Schnittleistung gleichmäßig zu Stapelfasern geschnitten werden kann.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, die Bedienbarkeit einer Vorrichtung zum Schneiden eines Faserkabels mit mehrfachem Stufenschnitt zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass dem Rollenträger ein zusätzlicher Schwenkaktor zugeordnet ist, durch welchen der Rollenträger mit den Andruckwalzen in eine Betriebsposition verstellbar ist, in welcher die Andruckrollen unterschiedliche Abstände zu den Schneidmessern aufweisen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Faserkabel in vorbestimmten Stufen unter konstanten Bedingungen geschnitten werden kann. Durch die individuell einstellbaren Abstände zwischen den Andrückrollen und den Schneidmessern lässt sich eine Schnitthöhe und damit eine Belastung der Messer auf mehrere Stufen verteilen.
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Um einen möglichst gleichmäßigen Anpressdruck auf das Faserkabel ausüben zu können, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Abstände zwischen den Andruckrollen und den Schneidmessern sich in Drehrichtung des Schneidrades verkleinern. Damit tritt eine definierte Verjüngung des Faserkabels bei Umschlingung des Schneidrades ein. Die Fasern des Faserkabels lassen sich dadurch sehr gleichmäßig nach und nach zu Stapelfasern schneiden, was insbesondere zu einer erhöhten Schneidleistung führt.
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Zur weiteren Steigerung der Schneidleistung ist desweiteren vorgesehen, dass zumindest drei der Andruckrollen über einen Winkelbereich von 75° bis 120° am Umfang des Schneidrades verteilt angeordnet sind.
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Das Anfahren des Schneidprozesses sowie die Einstellung der Schnitthöhen lässt sich insbesondere durch die Merkmale der Unteransprüche 4 und 5 in kurzen Zeiten ausführen. Hierbei sind eine in Drehrichtung des Schneidrades gesehene erste Andruckrolle und der Rollenträger gemeinsam an einer Drehachse gelagert, wobei der Schubaktor auf eine Halterung der Drehachse einwirkt. Damit lässt sich die erste Andruckrolle bereits durch den Schubaktor in eine definierte Betriebsposition führen.
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Um die nachfolgenden Andruckrollen auf die vorbestimmten Schnitthöhen einstellen zu können, ist der Rollenträger durch einen gekrümmten Schwenkarm gebildet, an dessen freien Ende der Schwenkaktor angreift. So lassen sich alle nachfolgenden Andruckrollen durch eine einfache Schwenkbewegung des Schwenkarmes in die definierten Betriebspositionen mit den vorbestimmten Abständen zu den Schneidmessern führen.
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Die Einstellung der Andruckrollen am Umfang des Schneidrades lässt sich noch dadurch optimieren, indem der Rollenträger in einer Justierposition ein erster Anschlag und in der Betriebsposition ein zweiter Anschlag zugeordnet ist, wobei der erste Anschlag dem Schubaktor und der zweite Anschlag dem Schwenkaktor zugeordnet ist. Die Anschläge können dabei verstellbar ausgebildet sein, so dass in Abhängigkeit von der Dicke des Faserkabels unterschiedliche Schnitthöhen gewählt werden können.
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Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Andruckrollen an dem Rollenträger zur Justierung eines der Abstände jeweils radial zum Schneidrad verstellbar ausgebildet sind. Diese Weiterbildung der Erfindung ist besonders vorteilhaft, um beispielsweise die Stufensprünge in den Schnitthöhen unterschiedlich zu gestalten. Damit lassen sich individuelle Einstellungen der Schnitthöhen realisieren.
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Beim Führen und Zerschneiden eines Faserkabels ist es bekannt, dass die Fasern durch das Drücken und Ziehen zusätzliche Verformungen erleiden. Um ein derartiges Walken zu minimieren, ist desweiteren vorgesehen, dass die Schneidmesser am Umfang des Schneidrades jeweils eine Neigung entgegen der Drehrichtung des Schneidrades aufweisen. Damit wird insbesondere ein Aufstauchen der Fasern vor den Messerkanten im Bereich der Andruckrollen vermieden. In jeder Stufe können somit sehr gleichmäßige Faserqualitäten geschnitten werden.
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Zur Verstellung der Andruckrollen können der Schubaktor und/oder der Schwenkaktor durch pneumatische, hydraulische oder elektromotorische Mittel gebildet sein. Wesentlich hierbei ist, dass eine schnelle und reproduzierbare Verstellung der Andruckrollen in jeder Betriebssituation möglich ist.
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Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die für die Produktion von Stapelfasern gewünschte und erforderliche Schnitthöhe gemäß der Anzahl der Andruckrollen in entsprechende Teilschnitthöhen zerlegt werden kann. Damit werden die auftretende Walkarbeit sowie die Belastung der am Eingriff befindlichen Messer im Verhältnis dieser Teilschnitthöhen reduziert. Dadurch können ggf. schmalere oder weniger hoch aufbauende Messer eingesetzt werden. Zudem können längere Standzeiten der Messer erreicht werden.
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Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
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1 schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden eines Faserkabels
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2 schematisch das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 1 in einer Justierposition
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3 schematisch das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 1 in einer Betriebsposition
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4 schematisch eine Teilansicht des Schneidrades des Ausführungsbeispiels aus 1
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5 schematisch eine Querschnittsansicht einer Andruckrolle an einem Rollenträger eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden eines Faserkabels zu Stapelfasern schematisch in einer Ansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel ist nur mit den für die Erfindung wesentlichen Bauteilen schematisch vereinfacht dargestellt.
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So zeigt das Ausführungsbeispiel ein Schneidrad 1, das mit einem hier nicht dargestellten Antrieb gekoppelt ist. Das Schneidrad 1 weist an seinem Umfang eine Vielzahl von Schneidmessern 2 auf. Die Schneidmesser 2 sind mit ihren Schneiden radial nach außen gerichtet. Die Schneidmesser 2 sind mit einem konstanten Abstand nebeneinander an dem Umfang des Schneidrades 1 angeordnet.
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Im Abstand zu dem Schneidrad 1 sind mehrere Andruckrollen 5.1, 5.2 und 5.3 an einem beweglichen Rollenträger 4 gehalten. Die Andruckrollen 5.1, 5.2 und 5.3 sind frei drehbar an dem Rollenträger 4 ausgebildet. Hierbei ist die Andruckrolle 5.1 und der Rollenträger 4 gemeinsam an einer Schwenkachse 8 gehalten. Die Schwenkachse 8 ist an einer Halterung 7 angeordnet. Die Halterung 7 trägt somit den gesamten Rollenträger 4 mit den Andruckrollen 5.1 bis 5.3. Die Halterung 7 ist in einer hier nicht näher dargestellten Führung verschiebbar ausgebildet, wobei ein Schubaktor 6 die Halterung 7 mit dem Rollenträger 4 zwischen einer Anlegeposition und einer Justierposition verstellt. In 1 ist der Rollenträger 4 in der Anlegeposition dargestellt.
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In der Anlegeposition ist der Rollenträger 4 mit den Andruckrollen 5.1, 5.2 und 5.3 im großen Abstand zu dem Schneidrad 1 gehalten. In dieser Situation besteht die Möglichkeit, ein Faserkabel an dem Umfang des Schneidrades 1 anzulegen.
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Die Justierposition des Rollenträgers 4 wird durch einen Anschlag 11.1 bestimmt. Der Anschlag 11.1 kann hierbei mit dem Rollenträger 4 oder mit der Halterung 7 zusammenwirken und begrenzt den Hub des Schubaktors 6.
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In 2 ist die Situation dargestellt, in welcher der Rollenträger 4 mit den Andruckrollen 5.1, 5.2 und 5.3 in der Justierposition gehalten ist. Hierbei ist der Schubaktor 6 ausgefahren und hält die Halterung 7 und den Rollenträger 4 an dem Anschlag 11.1. In diese Situation ist bereits ein Faserkabel 3 am Umfang des Schneidrades 1 angelegt.
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Die im Drehsinn des Schneidrades 1 gesehene erste Andruckrolle 5.1 befindet sich in dieser Situation bereits in einer Betriebsstellung, in welcher ein zwischen der Andruckrolle 5.1 und den Schneidmessern 2 vorbestimmter Stand zum Schneiden des Faserkabels 3 eingestellt ist. Der Drehsinn des Schneidrades 1 ist mit einem Pfeil gekennzeichnet und zeigt in diesem Beispiel in Uhrzeigersinn.
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Um die nachfolgenden Andruckrollen 5.2 und 5.3 in ihren jeweiligen Betriebsstellungen zu führen, wird ein Schwenkaktor 9 betätig. Hierzu ist der Rollenträger 4 als ein gekrümmter Schwenkarm 10 ausgebildet, der mit einem Ende an der Schwenkachse 8 schwenkbar gehalten ist. An dem gegenüberliegenden freien Ende des Schwenkarmes 10 greift der Schwenkaktor 9 an. Dem Schwenkaktor 9 ist ein zweiter Anschlag 11.2 zugeordnet, der mit dem Rollenträger 4 bzw. dem Schwenkarm 10 zusammenwirkt. Durch Betätigen des Schwenkaktors 9 wird der Schwenkarm 10 mit den Andruckrollen 5.2 und 5.3 aus der Justierposition in eine Betriebsposition geführt. Die Andruckrollen 5.2 und 5.3 nehmen ihre Betriebsstellungen ein, wobei sich die gewünschten Abstände zwischen den Andruckrollen 5.2 und 5.3 und den Schneidmessern 6 am Umfang des Schneidrades 1 einstellen. Die Abstände zwischen den Andruckrollen 5.1, 5.2 und 5.3 zu den Schneidmessern 2 verkleinert sich in Drehrichtung des Schneidrades 1. So ist die erste Andruckrolle 5.1 mit dem größten Abstand zu den Schneidmessern 2 angeordnet. Die benachbarte Andruckrolle 5.2 weist einen etwas kleineren Abstand zu den Schneidmessern 2 und die letzte Andruckrolle 5.3 weist den kleinsten Abstand zu den Schneidmessern 2 auf. So können die Fasern des Faserkabels unter gleichen Bedingungen insbesondere unter gleichem Andruck in die Schneidmesser 2 des Schneidrades 1 gedrückt werden. Die Abstände bestimmen dabei die Schnitthöhe in den einzelnen Stufen, die durch die Anzahl der Andruckrollen bestimmt ist. In den 2 und 3 ist das Faserkabel schematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 3 gekennzeichnet.
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An dieser Stelle sei ausdrücklich vermerkt, dass die Anzahl der Andruckrollen bespielhaft ist. Grundsätzlich können auch mehr als drei Andruckrollen an einem Rollenträger 4 genutzt werden.
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Bei der dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung nach 1 bis 3 sind die Andruckrollen 5.1 bis 5.3 in einem Winkelbereich von ca. 90° angeordnet. Damit lässt sich einerseits eine kompakte Baueinheit realisieren und andererseits kann das Faserkabel im kontinuierlichen Übergang mit relativ geringer Umschlingung geschnitten werden. Hierbei hat sich eine Anordnung der drei Andruckrollen 5.1, 5.2 und 5.3 in einem Winkelbereich von 75° bis 120° bewährt.
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Um den Schneidvorgang möglichst mit geringen Verformungen in den Fasersträngen ausführen zu können, ist das Schneidrad 1 bevorzugt mit Schneidmessern 2 ausgebildet, die eine Neigung mit der Drehrichtung des Schneidrades 1 aufweisen. Hierzu ist in 4 ein Ausschnitt des Schneidrades im Bereich der Schneidmesser 2 schematisch dargestellt. Die Schneidmesser 2 sind hierbei gleichmäßig mit konstantem Messerabstand verteilt am Umfang des Schneidrades 1 angeordnet. Hierbei sind die Schneidmesser 2 mit einer Neigung mit der Drehrichtung des Schneidrades 1 angeordnet. Die Neigung ist durch einen Winkel α gekennzeichnet, der sich zwischen einer Mittelsenkrechten und einem der Schneidmesser 2 am Schneidrad 1 bildet. Die Drehrichtung ist durch einen Pfeil gekennzeichnet.
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Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Schneidmesser 2 radial ausgerichtet und somit auf der Mittelsenkrechten liegen oder entgegen der Drehrichtung gerichtete Neigung aufweisen.
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Um eine möglichst gleichmäßige Belastung in allen Schnittstufen am Umfang des Schneidrades 1 zu erhalten, sind in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung die Andruckrollen 5.1, 5.2 und 5.3 an dem Rollenträger 4 in ihrer Lage verstellbar. Hierzu ist in 5 ein Beispiel dargestellt, bei welchem nur ein Querschnitt einer der Andruckrollen 5.1, 5.2 und 5.3 an einem Rollenträger 4 gezeigt ist.
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Die Andruckrolle 5.2 ist durch einen Rollenkörper 12 gebildet, der über eine Lagerbuchse 13 drehbar an einer Drehachse 14 gehalten ist. Die Drehachse 14 ragt mit einem freien Ende in ein Langloch 15, dass an dem Rollenträger 4 ausgebildet ist. Am Ende der Drehachse 14 ist ein Fixiermittel 16 vorgesehen, durch welches die Drehachse 14 an dem Rollenträger 4 befestigt ist.
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Zur Lagerveränderung insbesondere zur Einstellung eines Abstandes zu den Schneidmessern besteht nun die Möglichkeit, dass das Fixiermittel 16 gelöst wird und somit die Drehachse 14 mit dem Rollenkörper 12 entlang dem Langloch 15 am Rollenträger 4 verschoben wird.
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So könnten beispielsweise die Andruckrollen 5.2 und 5.3 dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel derart verschiebbar an dem Rollenträger 4 ausgebildet sein. Insoweit ist eine individuelle Einstellung der Schnitthöhen in den einzelnen Stufen möglich.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insoweit besonders flexibel, um Faserkabel unterschiedlicher Fasertypen zu Stapelfasern zu schneiden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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