DE2164003A1

DE2164003A1 - Herstellung von Kratzenbeschlag Zylin dem

Info

Publication number: DE2164003A1
Application number: DE19712164003
Authority: DE
Inventors: Michael John Kingston Ontario Wolstencroft (Kanada)
Original assignee: Du Pont of Canada Ltd , Montreal, Quebec (Kanada)
Priority date: 1970-12-22
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1972-07-13
Also published as: GB1339209A; CA931733A

Description

Patentanwälte

Or. Ing. Walter Abitz

Dr. Diäter F. M ο rf

Dr. Hans-A. Brauns

8Miinchen 86, HeMMe«»*"²*

2?.. Dezember 1971 RC-61

T)U PONT OP CANADA LIMITED Montreal, Quebec, Montreal

Herstellung von Kratzenheschlag-Zylindern

Die Erfindung bezieht sich auf Beschläge von Zylindern,, insbesondere auf eine neuartige Methode zum Herstellen eines Kratzen- oder Garr.ettkrciinpelzylinders.

Beschläge von Zylindern für Kratzen und Garnettenkrempel sind seit vielen Jahren bekannt und in Gebrauch. Eiserne Kratzenbe^chlagdrühte oder, wie sie auch genannt werden, Garnettkreinpeldrähtci bestehen aus schmalen Metallstreifen, üblicherweise aus hochfestem Stahl, mit gezahnten Riffeln, meistens als Sägezahn ausgeführt. Dieser Sägezahndraht, nachfolgend einfach als Draht bezeichnet, bedeckt in schraubenlinsenförmigen Windungen die Oberfläche?, einer VJa].zc oder eines Zylinders. Neuerdings werden im allgemeinen schrauben linienförmige Nuten in die Zylinderflciehe einer Trommel geschnitten, wobei der

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Draht in die Nuten gelegt werden kann.

Es ist an sich bekannt, Kratzen zur Herstellung eines gleichmässigen Faserflors aus einachsig orientierten Polymerfilmen, etwa aus Polyäthylen oder Polypropylen, zu verwenden. Dieser Vorgang wird al*- Faserung (fibrillation) bezeichnet und die Zylinder nennt man Faserungszylinder, Bei Faserungszylindern ist es jedoch wichtig, daß die Anordnung der Stifte oder Zähne des Drahtes, w5e sie auch bezeichnet werden, sorgfältig vorgenommen, wird, damit eine passende Faserung einer bewegten Nylon-, Polyester-, Polyäthylen- oder Polypropylenbahn erzielt wird. Bei den heutigen Kratzen- oder Garnettzylindern lassen sich Winkel und Ort der Zähne genau kontrollieren, aber das Muster ändert sich manchmal wegen der im Gebrauch bei dem Draht auftretenden Änderung von Spannung und Breite.

Kratzen- und Garnettzylinder werden im allgemeinen eingängig umwickelt. Daraus ergeben sich Huster, die für Faserung szylind°r nicht ideal sind. Um die erforderliche Zahn· anordnung für einen Faserungszylinder zu erreichen, muß der Draht in Form mehrgängiger Wickel auf den Zylinder gebracht werden. Zum Erzielen einer feinen Faserung müssen die Drähte eng aneinanderliegen, so daß die Zähne nahe beieinander stehen. Die üblichen Verfahren zum Überziehen der Oberfläche eines Zylinderoin.it Drähten zur Herstellung mehrgängig gewickelter Zylinder erfahren eine Einschränkung durch kleine Breitenänderungen des Drahtmaterials. Dadurch wird der Vorgang des Überziehens zeitraubend und es entsteht häufig eine unebene Oberfläche auf dem fertigen Zylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neues Verfahren zum Herstellen eines Zylinderbe.Schlags zu ent-

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wickeln. Weiter soll die Erfindung ein neuartiges Verfahren zum Aufwickeln einer Anzahl Metalldrähte in mehrgängigen schraubenlinienförmigen Wickeln um einen Zylinderengeben« Als weitere Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens zum Herstellen eines Kratzen- oder Garnettkrempelz.ylinderbeschlags anzusehen, der für die Faserung eines Kunststoffilms geeignet ist. -

Im Hinblick auf diese Aufgabenstellung wird ein Verfahren für die Herstellung eines Kratzen- oder Garnettkrempelzylinders beschrieben, bei dem Kratzenbeschlag-Metalldrähte um einen Zylinder mit glatter Mantelfläche gewickelt sind und das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zylinderlänge durch vorübergehendes Ansetzen eines Verlängerungsstücks vcrgrössert wird, daß nacheinander eine Anzahl Drähte unter Spannung in einer mehrgängigen schraubenlinienförmigen Anordnung zur Bildung von Wickeln um den Zylinder und das Verlängerungsstück gewickelt werden, daß die Drähte zur Verhinderung des Wiederaufsprengens festgeklemmt werden, daß die Wickel zusaiiiinengeschoben und dabei gleichzeitig in ihrer Ausdehnung auf die Zylinderlänge beschränkt werden, daß das provisorische Verlängerungsstück abgenommen wird und daß schließlich die Drähte dauerhaft auf dem Zylinder festgelegt werden. Das Verfahren umfaßt vorzugsweise das Aufwickeln des ersten Drahts mit einer vorgegebenen Steigung \jnd anschliessendes Aufwickeln einer vorgegebenen Zahl von Drähten mit der vorgegebenen Steigung, wobei jeder Draht in Berührung mit dem zuvor aufgewiekelten Draht steht und die Breite der vorgegebenen Zahl von Drähten geringer ist als' die vorgegebene Steigung. Jedoch kann jeder Draht so aufgewickelt werden, daß zwischen benachbarten Windungen ein Zwischenraum verbleibt.

In den Zeichnungen, die die Ausführungsform der Erfindung

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erläutern, wird folgendes gezeigt:

Fig. 1 eine s.chematische Darstellung des Aufwickeins .eines Drahts für einen Kratzenbeschlag aus Metall auf einen Zylinder nach einem erfindungsgemessen Verfahren;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines fertigen Kratzenoder Garnettkrempelzylxnders nach dem Abnehmen des provisorischen Verlängerungsstücks;

Fig. 3 eine Detaildarstellung eines geeigneten Drahts für einen Kratzenbeschlag aus Metall;

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Draht für einen Kratzenbeschlag aus Metall nach Fig. 3;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Zylinders mit der Anordnung der Drähte vor dem Zusammenschieben

Der in Fig. 1 dargestellte Kratzen- oder Garnettkrempe 1-zylinder 10 besitzt ein provisorisches Verlängerungsstück 11, das durch einen Gewindezapfen 12 mit dem Zylinder 10 verbunden ist. Zylinder 10 und Verlängerungsstück 11 haben eine glatte Oberfläche. Der Zapfen 12 ist Bestandteil des Verlängerungsäücks 11 und paßt in eine Gewindebuchse 13 in dem Zylinder 10. Über den Zylinder 10 und das Verlängerungsstück 11 läßt sich ein Bundring IM- verschieben. Der ßundring 14 weist eine Endschulter 15 mit einer Anzahl Nuten 16 auf, die in Schräglage über die Aussenseite der Endschulter 15 geschnitten sind, um die Metalldrähte des Krat.zenbeschlags aufzunehmen und festzuhalten. Am anderen Ende des Bundrings 14 befindet sich eine Verdichtungs-

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Schulter 17, die durch einen Steg 18 von der Endschulter getrennt ist. Die Verdichtungsschulter 17 nimmt ein Verdichtungsrohr 19 auf, das dazu dient, den Bundring 14 über das Verlängerungsstück 11 hin zu dem Zylinder 10 zu schieben. Aus der Verdichtungsschulter 17 steht ein Handgriff

20 radial an einer Stelle vor; der Handgriff dient dazu, die Drehung des Bundringes 14 auf dem Verlängerungsstück 11 oder dem Zylinder 10 zu beenden. Eine Madenschraube

21 greift in eine Gewindebohrung 22 auf der Vordichtungsschulter 17 ein. Diese Madenschraube 21 legt den Bundring 14 auf dem Verlängerungsstück 11 fest, AmEnde des Verlängerungsstücks 11 befindet sich ein kurzer Achsstummel 23, der zum Einsetzen von Zylinder 10 und Verlängerungsstück 11 in eine Drehbank oder eine Spulmaschine dient. Am anderen Ende des Faserungszylinders 10 befindet sich eine Anfangsschulter 24 mit schrägliegenden Nuten 25, die die Metalldrähte des Kratzenbeschlags aufnehmen und festhalten.

Eine Rolle oder eine Spule 2 6 mit Metalldraht für Kratzenbeschläge wire¹ an einer Seite einer (nicht gezeichneten) Drehbank oder Spulmaschine angeordnet, die den Zylinder und das Verlängerungsstück 11 aufnimmt. Ein Draht 2 7 läuft von der Rolle ab, wandert durch eine Spannvorrichtung 2 8 oder eine Bremse und wird um den Zylinder 10 gewickelt,

Fig. 2 zeigt den Zylinder 10 mit darauf gewickeltem Draht 27 und zusammengeschobenen Wickeln zwischen der Anfangs« schulter 24 und der Endschulter 15, die einen Bestandteil des Bundringes 14 bildet. Der Bundring 14 ist an dem Zylinder 10 durch die Madenschraube 21 festgelegt, die durch die Gewindebohrung 22 in der Verdichtungsschulter 17 gefChrt und auf die Oberfläche des Zylinders 10 gepreßt ist. Das Verlängerungsstück 11 ist von dem Zylinder 10 abgeschraubt und befindet sich neben dem Zylinder.

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Ein feispiel für die Ausgestaltung eines Metalldrahts für einen Kratzenbeschlag ist in den Fig. 3 und 4 gezeichnet. Die Zähne 30 sind sägezahnförmig und ihre eine Seite ist um 90 abgebogen. Der Draht besteht im allgemeinen aus hochfestem Stahl und kann beispielsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt werden. Der Draht hat L-Querschnitt, wobei die Basis 31 den horizontalen Schenkel des L bildet. Man kann üblichen Garnettkrempel- oder Zuführungsdraht benutzen. Vorzugsweise wird bei Faserungszylindern ein spezieller 90° Zuführungsdraht verwendet.

Ein Abschnitt 50 des Zylinders ist in Fig. 5 dargectellt, wobei Drähte 51 zu mehrgängigen Bündeln 5 2 zusammengefaßt sind. Die Wickelsteigung ist grosser als die Länge eines Bündels 5 2, so daß zwischen den Bündeln immer ein Zwischenraum 53 verbleibt. Die einzelnen Drähte 51 sind im allgemeinen immer so gewickelt, daß sie einander berühren.

Bei der vorzugsweise angewandten Arbeitsweise wird der Zylinder 10 mit dem Verlängerungsstück 11 verbunden und der Bundring 14 wird an das Ende des Verlängerungsstücks 11 gesetzt, wozu die Madenschraube 21 benutzt wird. Die Bauteilgruppe wird dann in eine Drehbank oder eine Spulmaschine eingespannt. Der erste Draht 27 wird mit Silberlot in einer der Nuten 25 der Anfangsschulter 24 festgelegt. In manchen Fällen können zwei oder mehr Drähte 2 7 in eine Nut 25 passen und dann wird vorzugsweise der erste Draht 27 mit Silberlot an einer Seite der Nut 25 befestigt. Man kann auch einen grossen Bundring an der Anfangs schulter 24 anordnen und den ersten Draht 2 7 mit einer C-Klemme oder einer anderen geeigneten Klemmvorrichtung daran festlegen. Dann wird der Zylinder 10 in Drehung versetzt und der Draht durch eine an dem (nicht gezeichneten) Support der Drehbank oder Spulmaschine befestigte Bremse 28 zuge-

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führt. "Wenn der Zylinder 10 sich dreht, läuft dieser Support mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit in Maschinenlängsrichtung und liefert eine Steigung» die grosser ist als die Breite des Drahtbündels und zwischen den Bündeln verbleibt ein Zwischenraum, nachdem der letzte Draht aufgewickelt ist. Die Spannung in dem Draht 27 wird so gewählt, daß er sich nicht mehr verschiebt, wenn er einmal auf den Zylinder gelegt ist, die Spannung darf aber auch nicht so groß sein, daß der Draht 27 deformiert oder seitwärts gewickelt wird. Der Draht 27 wird in schraubenlinienförmigen Windungen auf den Zylinder 10 und das Verlängerungsstück 11 gewickelt und legt sich in eine Nut 16 auf d^r Endschulter 15, Der Draht 2 7 geht xveiter auf den Steg 18 des Bundrings 14 und wird mit einer C-Klemme oder einer anderen geeigneten Klemmvorrichtung festgelegt. Der zweite Draht 27 wird in die gleiche Nut 25 in der Anfangsschulter 24 gelegt oder erhält eine eigene Nut 25. Wird die gleiche Nut benutzt, so befestigt man den zweiten Draht 2 7 mit Silber lot und ;^enn zum Festhalten des ersten Drahts 27 eine Klemmvorrichtung verwendet wurde, so wird sie abgenommen. Die Wandstärke in der Startschulter 24 zwischen den Nuten 25 ist etwa gleich der Stärke des Drahts 27. Wenn die Lötung vorgenommen wird, erreicht daher die V.'and zwischen den Nuten 25 die gleiche Temperatur wie der gerade mit Silberlot befestigte Draht 2 7, so daß eine gute Lötverbindung zustande kommt. Beim Anlehnen des zweiten Drahts 27 empfiehlt es sich, die Zähne 30 des Drahts 27 mit den Zähnen 30 des ersten Drahts 27 fluchten zu lassen. Das erreicht man, indem man ein Stahllineal oder eine gerade Kante parallel zu der Achse des Zylinders 10 und zwischen die Basen der Zähne 30 hält. Die Zähne 30 werden derart fluchtend gehalten, während die Drähte 27 an der Anfangsschulter 24 befestigt werden. Der zweite Draht 27 wird mit der gleichen Steigung wie der erste Draht 27 auf-

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gewickelt, und es bleibt kein Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Draht, Die Drähte 27 werden so aufgewickelt, daß die Basis 31 des L-förmigen Schenkels (Fig. U) in die Richtung zeigt, in der sich der Draht über den Zylinder bewegt (Fig. 1). Auf diese Weise besteht keine Gefahr, daß der sic>> auf den Zylinder 10 wickelnde Draht 27 die Zähne 30 des vorhergehenden Drahts 2 7 auf der Trommel beeinträchtigt. Der zweite Draht 27 liegt in der gleichen Nut 16 auf der Endschulter 15 wie der erste Draht 2 7 und wird zusammen mit ihm durch Silberlot festgelegt. Der zweite Draht 27 kann aber auch in eine eigene Nut gelegt und dort mit Silberlot feabgehalten werden.

Die Gesamtzahl der zum Wickeln eines Faserungszylinders benutzten Drahtanfänge ist so berechnet, daß wenn die Wickel zusammengeschoben sind, die erforderlichen Zahnmuster und Zylinderdurchmesser erhalten werden. Es hat sich herausgestellt, daß die Zahl der Anfänge zweckmassigerweise zwischen eins und dreissig liegt. Jedoch kann man auch mit fünfzig Anfängen arbeiten. Nachdem die für die Bildung des Bündels erforderliche Zahl von Drähten 27 auf den Zylinder 10 gewickelt ist, wird das Verdichtungsrohr 19 auf die Verdichtungsschulter 17 des Bundrings 14 gesetzt. Die Madenschraube 21 wird aus der Schulter 17 herausgeschraubt und der Bundring IM wird durch den Handgriff 20 gegen Verdrehung gesichert. Das Verdichtungsrohr 19 wird gegen die Schulter 17 des Bundrings I¹+ gedrückt und der Bundring IU wird an dem Verlängerungsstück 11 entlang geschoben, wobei die Drahtwindungen zusammengeschoben werden, bis der Bundring IU am Ende des Zylinders 10 vollständig zur Ruhe kommt. Es ist manchmal erforderlich, gleichzeitig den Zylinder 10 gegenüber dem Bundring IU zu verdrehen, damit die Zähne 30 der Drähte 27 in der richtigen Weise ausgerichtet sind und der Draht die richtige Spannung aufweist.

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Die Drehung des Rings 14 wird durch den Handgriff 20 unterbunden, der von dem Support an der Maschine festgehalten wird. In die Aussenseite des Zylinders 10 wird durch die Gewindebohrung 22 hindurch ein Paßloch gebohrt und dann wird die Madenschraube 21 durch die· Gewindebohrung geschraubt, so daß der Dundring 14 in seiner Stellung auf dem Zylinder 10 festgehalten wird. Diese Befestigung stell+ eine dauernde Verbindung dar. Dann werden das Verdichtungsrohr 19 und das Verlängerungsstück 11, wie in Fig. 2 dargestellt, entfernt.

Bei einer anderen Ausführungsweise dieses Vorgehens wird der Bundring 14 am Verlängerungsstück 11 entlang bewegt, bis die Endschulter 15 gerade das Ende des Zylinders 10 überlappt. Die VJindungen der Drähte 27 werden dann an dem Zylinder 10 mit Hilfe einer oder mehrerer Klemmen festgelegt, das Verdichtungsrohr 19 und das Verlängerungsstück 11 werden abgenommen, und der Bundring 14 wird auf einer Drehbank abgestochen, wobei die Endschulter 15 auf dem Zylinder verbleibt. Dann wird die Endschulter durch Silberlot_: Nieten, Dübeln oder auf andere Weise an dem Zylinder befestigt und werden die Klemmen abgenommen.

Beispiel

Ein als Faserungszylinder geeigneter Zylinder wurde hergestellt durch Verwendung eines speziellen 90°-Zuführungsdrahts mit 13,33 Zähnen je inch (ca. 5,3 Zähne je cm). Die Drahthöhe von dor Basis der L-Form bis zur Zahnspitze betrug 0,159 inches (4 min), die Breite des Drahts an dor Basis 0,037 inches (0,9 mn). Der Zylinderdurchmesser betrug 2,375 inches (60 mm) und der Abstand zwischen der Anfangsschulter und der Endschulter bei eingeschraubtem

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Endstück 16,07 inches (410 mm). Auf den Zylinder wurden 20 Anfänge mit einer Steigung von 1 Windung je inch (I Windung je 25 mm) gewickelt.

Die Nuten in der Anfangs- und in der Endschulter waren 0,087 inches (2,2 mm) breit, die Wandstärke zwischen den Nuten betrug 0,013 inches (0,3 mm). In jeder Nut lagen zwei Drähte, wobei der erste Draht mit Silberlot an der Anfangsschulter befestigt und an dem Steg hinter der Endschulter festgeklemmt wurde. Der zweite Draht wurde mit Silberlot in der Nut in der Anfangsschulter festgelegt und zu-P sammen mit dem ersten Draht in der Nut in der Endschulter

mit Silberlot festgehalten. Nachdem alle Drähte auf den Zylinder gewickelt waren, wurden die Draht v/in dun ge η zusammengeschoben. Der Zylinder mußte um ungefähr eine Vierteldrehung in dem Bundring verdreht werden, damit die Zähne ungefähr· ausgerichtet blieben. Bei der Ausrichtung verblieben jedoch geringfügige Ungenauigkeiten, weil Un_T g enauigkeiten bei den Abständen zwischen den Zähnen an dem Draht auftraten.

Nach dem Zusammenschieben betrug die Länge des Zylinders zwischen der Anfangs schulter und der Endschulter 12₅OO fe inches (305 mm). Der Bundring wurde mit der Madenschraube

auf den Zylinder geklemmt und das Verlängerungsstück wurde abgenommen.

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Claims

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P atentansprüche

Verfahren für die Herstellung eines Kratzen- oder Garnettkrempelzylinders, bei dem Kratzenbeschlag-Metalldrähte um einen Zylinder mit glatter Mantelfläche gewickelt sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Zylinders (10) durch vorübergehendes Ansetzen eines Verlängerungsptücks (11) vergrössert wird, daß nacheinander eine Anzahl Drähte (27) unter Spannung in einer mehrgängigen schraubenlinienförmigen Anordnung zur Bildung von Wikkeln (52) um den Zylinder (10) und das Verlängerungsstück (11) gewickelt werden, daß die Drähte (2 7) zur Verhinderung des Wiederaufspringens festgeklemmt werden, daß die Wickel (52) zusammengeschoben und dabei gleichzeitig in ihrer Ausdehnung auf die Zylinderlänge beschränkt werden, daß das provisorische Verlängerungsstück (11) abgenommen wird und daß schließlich die Drähte (27) dauerhaft auf dem Zylinder (10) festgelegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Draht (27) unter Spannung mit einer vorgegebenen Steigung aufgewickelt wird und daß anschliessend eine vorgegebene Zahl von Drähten(27) mit der vorgegebenen Steigung unter Spannung aufgewickelt wird, wobei jeder Draht (27) den zuvor aufgewickelten Draht (27) berührt und die Breite der vorgegebenen Zahl von Drähten (27) geringer ist als die vorgegebene Steigung.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Draht (27) so aufgewickelt wird, daß zwischen benachbarten Windungen ein Zwischenraum verbleibt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (27) in Längsrichtung mit Zähnen (30) besetzt sind und jeder Draht (27) so aufgewickelt wird, daß die Zähne (30) in den Windungen miteinander fluchten..
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung in den Drähten (27) aufrechterhalten wird, während die Windungen zusammengeschoben werden.
6. Verfahren nach einem dev Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zahl von Drähten einschließlich des ersten Drahts (27) zwischen zwei und dreissig liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Windung jedes auf den Zylinder (10) gewickelten Drahts (27) an einen auf den Verlängerungsstück (11) befindlichen Bundring (14) geklemmt wird, und daß die Windungen durch Verschieben des Bundrings (14) über das Verbindungsstück (11) auf den Zylinder (10) zusammengeschoben werden.

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8. Verfahren nach Anspruch 1 rait den Angaben aus dem Be i sp ie I.

9, Kratzen- oder Garnettkrempelzylinder, hergestellt nach dem in einem der Ansprüche 1 bis 7 angegebenen Verfahren.

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