DE2502593C3 - Vorrichtung zum öffnen und zum Abtransport frisch geschnittener Faserbündel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum öffnen und zum Abtransport frisch geschnittener Faserbündel, welche aus einem an eine Schneidvorrichtung für Stapelfasern anschließbaren Radialgebläse besteht.

Ein wesentliches Problem beim Schneiden von Fadenkabeln zu Faserbündeln besteht darin, den Abtransport der geschnittenen Fasern so zu gestalten, daß das anschließende Öffnen, das zur Weiterverarbeitung Voraussetzung ist, nicht durch Zopfbildung und dergleichen erschwert mrd. Insbesondere beim Schneiden von langen Stapelfasern wird diese Zopfbildung häufig beobachtet Sie wird im allgemeinen dadurch verursacht, daß im Anschluß an den Schneidvorgang Strömungsturbulenzen auftreten, die meist ihre Ursache in der durch die umlaufende Schneidvorrichtung erzeugten Luftströmung haben. Um diese Erscheinung zu vermeiden, hat man versucht, die geschnittenen Faserbündel entweder abzusaugen oder von der Schneidstelle wegzublasen. Zwar konnte damit gelegentlich die Zopfbildung verhindert werden, dafür traten jedoch andere Ungelegenheiten auf. Insbesondere wenn es sich um lange Kanäle mit mehrfacher Querschnittsänderung handelte, waren in der Regel Zusammenballungen und KJumpungen, die zum Teil zur Verstopfung von Leitungen führten, nicht zu vermeiden. Sie führten auch dazu, daß sich beim anschließenden Öffnungsvorgang zum Teil erhebliche Schwierigkeiten ίο ergaben. Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, nicht nur für einen einwandfreien Abtransport der Faserbündel von der Schneidstelle einer üblichen Faserschneidmaschine zu sorgen, sondern zusätzlich auch noch das öffnen der Faserbündel unmittelbar mit dem Abtransport zu verbinden, wenn ein in besonderer Weise modifiziertes Radialgebläse mit seiner Ansaugöffnung unter möglichster Ausscheidung von Undichtheiten so nahe wie möglich an die Schneidzone der Faserschneidmaschine herangeführt wird. Der Erfindung Hegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abtransport und zum öffnen von Faserbüscheln unmittelbar nach deren in einer Faserschneidmaschine bekannter Art erfolgten Abtrennung zu schaffen, durch welche beide Maßnahmen gleichzeitig und unter äußerster Schonung der einzelnen Fasern erfolgen und Zopf-, Klumpenbildung und dergl. vermeiden wird.

Dies geschieht erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum öffnen und zum Abtransport frisch geschnittener Faserbündel, welche aus einem an eine Schneidvorrichtung für Stapelfasern anschließbaren Radialgebläse besteht und welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schneidzone an einer Schneidvorrichtung angebracht ist, bei der in an sich bekannter Weise der Schnittvorgang mittels eines rotierenden Schneidrades mit im wesentlichen radial angeordneten Schneiden ausgeführt wird, um welche kontinuierlich das Fadenkabel aufgewickelt und durch Anpressen einer Anpreßrolle gegen die jeweils äußere Wicklung zerteilt wird, wobei das Radialgebläse mit seiner Saugöffnung in unmittelbarer Nähe der Schneidzone derart angeordnet ist, daß die geschnittenen Faserbündel unmittelbar in die Saugöffnung des Gehäuses eintreten können, wobei die Schaufeln des Gebläserades einen Spalt zwischen Schaufeln und Gehäusewand freilassen, welcher mindestens der halben in der dem Radialgebläse vorgeschalteten Faserschneidvorrichtung je Schneidstelle wirksame Messerlänge entspricht.
Unter wirksame Messerlänge wird hier die beim in der der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschalteten Stapelfaserschneidvorrichtung ablaufenden Schneidvorgang mit dem Fadenkabel unmittelbar in Berührung kommende Länge der Messerschneide bzw. der einzelnen Messerschneiden verstanden. Dieses Maß ergibt einen Anhaltspunkt für die Größe des Querschnitts der entstehenden Faserbündel, der seinerseits eine entscheidende Größe für die Bestimmung der vorteilhaften Spaltbreite darstellt. Demgemäß wäre dem sogenannten hydraulischen Durchmesser des Faserbündels (definiert durch D_w = 4 F/U, wobei F die Querschnittsfläche und U der Umfang dieser Fläche ist) als Bezugsmaß für die Bestimmung der vorteilhaften Spaltbreite an sich der Vorzug zu geben, es hat sich jedoch gezeigt, daß die (in aller Regel erheblich einfacher feststellbare) Länge der beim Schneidvorgang in der vorgeschalteten Faserschneide mit dem Fadenkabel in Berührung kommenden Messerschneide ein brauchbares und zum angestrebten Erfolg führendes

Bezugsmaß für die Ermittlung der günstigen Spaltbreite zwischen Schaufeln und Gehäuseinnenwand darstellt Bezogen auf den hydraulischen Durchmesser liegt das Äquivalent zu 0,5 wirksamer Messerlänge bei ca. 0,7 bis 1,2 Dh, abhängig vom Verhältnis der wirksamen Messerlänge zur Dicke des Fadenkabels beim Durchtrennen.

Sei einer vorteilhaften Ausgestaltungsform entspricht die Breite des Spalts zwischen Schaufeln und Gehäusewand mindestens etwa dem 0,8fachen Wert der wirksamen Messerlänge, dabei einen Mindestwert von ca. 5 bis 8 mm jedoch nicht unterschreitend.

Es hat sich gezeigt, daß es insbesondere bei empfindlichem Fasermaterial, beispielsweise solchem mit geringem Einzel ti ier, zweckmäßig ist, die Möglichkeit unmittelbarer Schaufelberührung möglichst weitgehend zu begrenzen. Andererseits muß aber auch die erforderliche Saugwirkung aufrechterhalten bleiben.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Saugöffnung des Gebläses unmittelbar an die Faserschneide ansetzbar ist und der Austritt der Schneide in die Saugöffnung, die Verbindungsstelle weitestgehend gegen den Eintritt von Fremdluft abdichtend, einsetzbar ist. Durch sie wird erreicht, daß im Raum hinter der Schneidstelle jegliche Störung durch Fremdluft vermieden wird und eindeutiger Strömungsverlauf gewährleistet ist

Allgemein hat sich gezeigt, daß die günstige Spaltbreite zwischen Schaufeln und Gehäusewand im wesentlichen abhängig ist vom Gesamttiter des zu zerschneidenden Fadenkabels, der Schnittlänge, d. h. der Länge des einzelnen Faserbündels, und der wirksamen Messerlänge.

Zwar wurde bereits vorgeschlagen, für den Abtransport der geschnittenen Faserbündel von der Schneidstelle ein Radialgebläse zu benutzen (US-PS 28 64 004; DE-OS 23 28 274). Es war hier jedoch nicht nur das Gebläse in einem erheblichen Abstand von der Schneidstelle angeordnet, sondern es wiesen die Führungen für die Faserbündel auch starke Querschnittsveränderungen oder/und Umlenkungen auf; ein vergrößerter Spalt zwischen Schaufein und Gehäuse war nicht vorgesehen. Die erfindungsgemäße Aufgabe war damit nicht zu lösen. Die Vorrichtungen zeigten nicht nur die beschriebenen Unzulänglichkeiten, so daß sich beim öffnen der aus dem Förderstrom ausgesonderten Faserbündel wegen der entstandenen Verfilzungen und Verklumpungen erhebliche Schwierigkeiten einstellten. Als wesentlicher Nachteil kam hinzu, daß beim Durchwandern der Fasern durch das Gebläse in erheblichem Umfang Faserschädigungen auftraten.

Daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen ein störungsfreier Abtransport der Faserbünde! und gleichzeitig auch eine ausgezeichnete Öffnungswirkung auf diese erreicht werden könnte, war überraschend. Insbesondere konnte nicht vorhergesehen werden, daß die Kombination zweier an sich nicht üblicher und der gängigen Auffassung entgegenstehender Maßnahmen, nämlich der Anordnung des Radialgebläses mit seiner Ansaugöffnung so nahe wie möglich an der Schneidstelle, wobei dafür gesorgt wird, daß mindestens der weit überwiegende Teil der angesaugten Luft unmittelbar von der oder den zusammengefaßten Schneidstellen aus zuströmt, und der Schaffung eines den allgemeinen Vorstellungen von einem Radialgebläse entschieden widersprechenden verbreiterten Spaltes zwischen Lüfterschaufeln und Gehäuseinnenwand, einen derartigen Erfolg in bezug auf das öffnen und den Abtransport der

Faserbündel herbeiführen könnte.

Es zeigt sich, daß aufgrund der beschriebenen Maßnahmen und der dadurch erzielten schnellen und sauberen öffnung der Faserbündel der Abtransport so stark von Störungen befreit wird, daß selbst der durch den vergrößerten Spalt zwischen Schaufeln und Wand erheblich verminderte Wirkungsgrad des Gebläses die erstrebte Gesamtwirkung auf die Faserflocken nicht beeinträchtigen kann. Es ei"weist sich sogar als möglich,

ίο daß in manchen Fällen die Anzahl der Schaufeln des Gebläses erheblich reduziert werden kann, ohne daß deshalb die Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachließe. So hat sich gezeigt, daß ein Lüfterrad mit nur zwei Schaufeln unter bestimmten Verhältnissen bereits genügt, um neben einer ausgezeichneten öffnung der Faserbündel auch deren Abtransport zu sichern.

Eine verbesserte Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und insbesondere eine noch bessere Schonung der entstehenden Fasern, kann erfindungsgemäß erzielt werden durch das sorgfältige Glätten und Abrunden der mit den Faserbündeln bzw. mit der geöffneten Flocke in Berührung kommenden Teile und Kanten, beispielsweise durch Beschichten der Flächen mit Polytetrafluorethylen oder Werkstoffen mit ähnlichen Eigenschaften. Auf jeden Fall sollte dafür Sorge getragen werden, daß die durch die Vorrichtung wandernden Fasern mit keiner scharfen Kante in Berührung kommen.

Für besonders schonende Behandlung der zu öffnenden und abzutransportierenden Faserbündel kann es in einer Reihe von Fällen von Vorteil sein, das Lüfterrad mit verformbaren, aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Weich-PVC, Gummi oder Polyurethan bestehenden Schaufeln zu versehen, wobei das Lüfterrad selbst in der Regel aus einem Werkstoff gefertigt ist, der den hohen auftretenden Zentrifugalkräften zu widerstehen in der Lage ist Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Faserschneide mit zulaufendem Fadenkabel,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine nach der Erfindung angeordnete Vorrichtung.

In F i g. 1 ist eine Faserschneidmaschine eines Typs gezeigt, welcher verhältnismäßig weit verbreitet ist und bei welchem sich die Kombination mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders bewährt hat. Ein aus mehreren Fadenbündeln 1 zusammengesetztes Faden kabel 2 wird unter einer vorgegebenen Spannung dem umlaufenden Schneidrad 3 derart zugeführt, daß sich das Fadenkabel, tangential auf die Messer der Schneide 4 auflaufend, auf diesen aufwickeln. Das umlaufende Schneidrad 3 mit den Schneiden 4 läuft unter einer

5^r> Anpreßrolle 6 hinweg, die zwar radial beweglich ist, jedoch einen Mindestabstand von den Schneidkanten der Schneiden 4 nicht unterschreiten kann. Das sich in mehreren Lagen auf den Schneidmessern 4 ablegende Fadenkabel 2 bildet so ein mehrschichtiges Fadenpaket

bo 5. Mit Dickerwerden dieses Pakets erhöht sich der Druck der Anpreßrolle 6 der Schneidvorrichtung 3,4,6 derart, daß nun die unteren, den Schneidkanten der Messer am nächsten liegenden Lagen durchgetrennt werden jnd durch entsprechende Kanäle 14 (F i g. 2) in

h'i den Innenraum 15 der Schneidvorrichtung wandern. Mit Hilfe des verstellbaren Anschlages 7 wird die Dicke des Fadenpakets 5 begrenzt. Bei Überschreiten einer durch den Anschlag eingestellten Dicke wird ein Endschalter

betätigt, der den Antrieb der Schneidmaschine abschaltet.

Die zusammen mit dem Messerkranz umlaufende Verkleidung 16 der Messer weist an der Seite des Austritts der Faserbündel einen kurzen Rohrstutzen auf, dessen Außendurchmtsser mit sehr geringem, reibungsfreies Drehen gestattenden Spalt in die Saugöffnung 17 eines Radialgebläses 8 paüt, das mit seiner Saugöffnung 17 in der unmittelbaren Nähe der Schneidzone 4, 14 angeordnet ist.

Dieses Radialgebläse ist in an sich üblicher Weise aufgebaut und weist ein Gehäuse 9 mit der zugehörigen spiralförmigen Erweiterung 18, ein Gebläserad 10 und an dieses angesetzte Schaufeln 11 auf. Erfindungsgemäß ist nun das Gebläserad 10 mit den Schaufeln 11 derart bemessen, daß zwischen Schaufeln 1! und Innenwand des Gehäuses 9 ein Spalt 12 bleibt

Die in den Innenraum 15 unter Wirkung de Saugkraft des Gebläses eintretenden Flocken wanden mit hoher Geschwindigkeit durch den Bereich de Gebläserades 10 und werden dabei in idealer Weisi geöffnet. Sie sammeln sich in dem Sammelkanal 18 um treten durch diesen dann in bereitgestellte Auffangbe halter aus.

Die Wirkung der erf indungsgemäßen Maßnahmen is jedoch nicht an eine Schneidvorrichtung entsprechen! der vorstehenden Beschreibung gebunden. Sofern dii erfinrlungsgemäße Vorrichtung genügend dicht an dii Schneidstelle herangebracht und letztere so mit dei Ansaugstutzen des Radialgebläses verbunden werdei kann, daß die Menge der angesaugten Fremdluft eil Maß von ca. 10—20% nicht übersteigt, ist dii beschriebene Wirkung der erfindungsgemäßen Maß nähme bei jeder Art von Faserschneiden gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum öffnen und zum Abtransport frisch geschnittener Faserbündel, welche aus einem an eine Schneidvorrichtung für Stapelfasern arischließbaren Radialgebläse besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidzone (4, 14) an einer Schneidvorrichtung (3,4,6) angebracht ist, bei der in an sich bekannter Weise der Schnittvorgang mittels eines rotierenden Schneidrades (3) mit im wesentlichen radial angeordneten Schneiden (4) ausgeführt wird, um welche kontinuierlich das Fadenkabel (2) aufgewickelt und durch Anpressen einer Anpreßrolle (6) gegen die jeweils äußere Wicklung zerteilt wird, wobei das Radialgebläse (S) mit seiner Saugöffnung (17) in unmittelbarer Nahe der Schneidzone (4, 14) derart angeordnet ist, da 13 die geschnittenen Faserbündel unmittelbar in die Saugöffnung (17) des Gehäuses (8) eintreten können, wobei die Schaufeln (11) des Gebläserades (10) einen Spalt (12) zwischen Schaufeln (11) und Gehäusewand (9) freilassen, welcher mindestens der halben in der dem Radialgebläse (8) vorgeschalteten Faserschneidvorrichtung (3, 4, 6) je Schneidstelle wirksamen Messerlänge entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spalts (12) zwischen Schaufeln (11) und Gehäusewand (9) mindestens etwa dem 0,8fachen Wert der wirksamen Messerlänge entspricht und dabei einen Mindestwert von ca. 5 bis 8 mm nicht unterschreitet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläserad (10) Schaufeln (11) aus einem leicht elastisch verformbaren Material aufweist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (11) aus Weich-PVC, Gummi oder Polyurethan bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugöffnung (17) des Gebläses (8) unmittelbar an die Faserschneide (3) ansetzbar ist und der Austritt (14,15) der Schneide in die Saugöffnung (IV), die Verbindungsstelle weitestgehend gegen den Eintritt von Fremdluft abdichtend einsetzbar ist.