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Scherverfahren sowie Vorrichtung zum
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Durchführen des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Scheren von Schergut mit Schneidzeugen, bestehend aus einem Scherkopf und einem
Untermesser, wobei das Schergut mit seiner Schauseite kontinuierlich an den Schneidzeugen
vorbeigeführt wird und die Schneidzeuge die vom Schergut abstehenden Fasern abscheren.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Das Scheren von Geweben dient zur Beseitigung der feinen abstehenden
Fäserchen auf glatten Geweben. Außerdem werden Gewebe geschoren, wenn die beim Rauhen
erzielte Faserflaumdekke ein gleichmäßiges Aussehen erhalten soll. Das Scheren erfolgt
z. B. auf Schermaschinen, bei denen die aus der Gewebeoberfläche hervorstehenden
Fäserchen durch schnell umlaufende Messerwalzen abgeschoren werden. Die zu scherende
Ware läuft zwischen einem Tisch und dem Schneidzeug hindurch,
das
aus der Schermesserwalze und dem feststehenden Untermesser besteht. Durch das feststehende
Untermesser können Scherfehler, wie Scherfalten, Scherlöcher, Kahlstellen, stufiger
Schnitt und dergl. entstehen. Auch ist die Wärmeabführung beim Untermesser problematisch,
was sich besonders negativ beim Scheren von synthetischer wärmeempfindlicher Ware
auswirkt, die nur mit geringer Schnittzahl je cm Ware geschert werden kann.
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Neben dem Scheren von Geweben werden insbesondere auch Fellwaren und
Teppiche auf Teppich-Schermaschinen geschert. Dabei werden die Teppiche auf der
Teppich-Schermaschine kräftig gebürstet und bei Velours-Teppichen wird der Flor
aufgerichtet. Die Schauseite des Teppichs läuft unmittelbar unterhalb eines horizontal
angebrachten feststehenden Schermessers hindurch, über dem ein Zylinder rotiert,
dessen im allgemeinen Epiralförmig aufgesetzte Gegenmesser alle abstehenden Fasern
in gleicher Höhe abscheren. Bein Scheren von Teppichen auf schweren Teppichschermaschinen
wird der Teppich über einen Schertisch so geführt, daß die überstehenden Fasern
gegen das feststehende Schermesser gedrückt und von den spiralenförmigen Messern
des rotierenden Scherzylinders abgeschnitten werden. Für die Erzielung eines guten
Schereffektes spielt dabei nicht nur die Schnittzahl je Meter Ware, sondern auch
die Schnittzahl je Zeiteinheit eine große Rolle. Besonders bei der Schur von Teppichen,
deren
Florgarne aus synthetischen Chemiefasern hergestellt sind, ist jeweils die günstigste
Schnittzahl je Meter Ware und je Zeiteinheit in aufwendiger Weise zu ermitteln,
weil Chemiefasern bei mit zunehmender Schnittzahl größer werdender Reibungswärme
der Schneidzeuge leicht schmelzen. Bei den bekannten Schermaschinen ist es ferner
nachteilig, daß der Umfangsgeschwindigkeit des Scherzylinders Grenzen gesetzt sind;
denn bei hohen Geschwindigkeiten des Zylinders ergeben sich Schwierigkeiten dadurch,
daß der Flor durch die von den Scherspiralen bewegte Luft niedergedrückt und von
den Scherspiralen des Scherzylinders nicht in der gewünschten Weise erfaßt und geschnitten
wird. Außerdem. ist es beim Scheren mit herkömmlichen Schermaschinen von besonderem
Nachteil, daß ein reines Scherschnittverfahren angewandt wird, in dem jedes Messer
des Scherzylinders senkrecht zur Messerschneide an der Messerschneide des Untermessers
vorbeibewegt wird. Denn dieses Scherschnittverfahren verlangt die Aufwendung von
großen Kräften, so daß sehr schwere und groß dimensionierte Schneidzeuge erforderlich
sind. Darüber hinaus ist bei diesem Verfahren der Nachteil gegeben, daß der Flor
sich beim Scheren zwischen den Schneiden herausschiebt, wodurch sich schräge Schnittflächen
ergeben.
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Neben den Schermaschinen, die nach dem Scherschnittverfahren arbeiten,
sind auch solche bekannt, mittels denen die
Fasern oder der Flor
ziehend geschnitten werden, wobei sich also das Messer nicht senkrecht zur Messerschneide,
sondern mit einer Bewegungskomponente in Schneidenrichtung bewegt.
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Bei einer derartigen Schermaschine ist vorgesehen, daß über zylindrische
Walzen, von welchen die eine oder andere oder auch beide angetrieben werden, ein
endloses Stahlband läuft, das einerseits eine Schneidkante besitzt. Das endlose
Messer soll durch die Rotation der Walzen mit hoher Geschwindigkeit umlaufen und
bei seiner Bewegung die Garn-Wollfasern des zu scherenden Teppichs oder Gewebes
abschneiden, welches zu diesem Zweck in einstellbarer Höhe quer zur Laufrichtung
des Bandmessers bewegt wird. Da das endlose Bandmesser ohne ein Widerlager arbeiten
soll, ist die Gefahr, daß der Flor beim Schneiden verschoben wird und daß sich dadurch
schräge Schnittflächen ergeben, wesentlich größer als es bei den mit Scherzylinder
und Untermesser arbeitenden Schermaschinen der Fall ist.
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Dieser Nachteil liegt in gleicher Weise auch bei einer anderen bekannten
Vorrichtung zum Scheren vor, die aus einem Scherzeug und einem Schertisch besteht,
wobei das Scherzeug aus einem rotierend angetriebenen tellerscheibenförmigen Scherrad
gebildet ist, dessen Umfang radial vorstehende Schneidwerkzeuge mit in Umfangsrichtung
verlaufenden Schneiden aufweist und wobei ferner dem Schneidenbereich ein Schertisch
zugeordnet
ist. Denn auch diese bekannte Vorrichtung arbeitet untermesserfrei, so daß der Flor
beim Schneiden keine Abstützung erfährt und sich zwangsläufig schräge Schnittflächen
ergeben.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Scheren von Schergut
aufzuzeigen, das eine höhere Schneidleistung bei geringerer Belastung des Schneidzeugs
zuläßt und das sich durch einen besonders guten Schereffekt auszeichnen soll.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren der eingangs
beschriebenen Art vor, das sich dadurch auszeichnet, daß die Fasern ziehend-scherend
geschnitten werden, wobei der ziehend-scherende Schnitt vornehmlich durch zwei zusammenwirkende
Schneiden erzeugt wird, die scherend aneinandervorbei und gleichzeitig gegenläufig
bewegt werden. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird vorteilhafterweise die
Belastung der Schneidzeuge wesentlich verringert und gleichzeitig die Schergüte
wesentlich verbessert. Die sinnvolle Kombination eines ziehend-scherenden Schnittes
lag keineswegs nahe, weil erhebliche Probleme im Wege standen. Denn durch das Aufliegen
eines Scherkopfes auf einem bewegten Untermesser waren Schwingungsprobleme sowie
höhere Reibungs- und Verschleißprobleme zu erwarten. Diese Probleme konnten jedoch
gemäß der Erfindung durch sinnvolle
Anordnung einer Kühlvorrichtung,
durch besondere Lagerung des Untermessers sowie durch Abstimmung der Relativgeschwindigkeit
der Messerschneiden gelöst werden.
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Zweckmäßigerweise wird der ziehend-scherende Schnitt dadurch erzeugt,
daß die Schneide des Scherkopfes mit entgegengesetzter Bewegungsrichtung zum Untermesser
rechtwinklig zur Transportrichtung der Warenbahn über die Warenbahn wandert.
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Besondere Vorteile ergeben sich dann, wenn der ziehend-scherende Schnitt
erzeugt wird mit einem umlaufenden Bandmesser, das mit einem zylindrischen Scherkopf
mit spiralförmig am Mantel angeordneten Schneiden zusammenwirkt. Dabei kann das
Bandmesser mit einer Umlaufgeschwindigkeit von vorzugsweise bis zu 35 m/s und der
Scherkopf mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 300 bis 1800 U/Min. angetrieben werden.
Durch diese Maßnahmen der Erfindung kommt eine wesentliche Steigerung der Schneidleistung
zustande, die eine besonders hohe Durchlaufgeschwindigkeit des Schergutes, auch
in Form von schwerer Florware, z. B. von Teppichen, Pelzwaren od.
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dgl. ermöglicht. Fernerhin wird der Vorteil erzielt, daß trotz hoher
Durchlaufgeschwindigkeit des Schergutes eine hohe Schergüte, insbesondere auch bei
Flor aus synthetischem Material erreicht wird; denn durch die geringere Schneidzeugbelastung
ergibt sich auch eine geringere Reibungswärme und durch die Relativbewegung der
Schneiden wird
ein Schrägstellen des Flors verhindert, wodurch
sich wiederum gerade Schnittflächen mit optimalem Schereffekt ergeben.
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Die geringere Belastung des Schneidzeuges ermöglicht es ferner, das
Scheren auf einer Vorrichtung durchzuführen, die in Leichtbauweise, insbesondere
hinsichtlich des Gewichts der Schneidelemente ausgeführt werden kann.
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Der ziehend-scherende Schnitt kann aber auch erzeugt werden mit einem
rotierenden Kreismesser, das mit einem am Umfang mit Schneidlamellen versehenen,
entgegengesetzt zum Kreismesser rotierend angetriebenen Rotor zusammenwirkt. Alternativ
ist es ferner möglich, daß der ziehende-scherende Schnitt durch einen mit konkaver
Oberfläche mit auf dieser spiralförmig angeordneten Schneiden und einem mit den
Schneiden zusammenwirkenden tel 1 erscheiben förmigen Untermesser erzeugt wird.
Die zu scherende Warenbahn ist dann über einen entsprechend ausgelegten Schertisch
zu führen.
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Die besagte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus
einer Schermaschine mit einem Schertisch und zwei Schneidzeugen, welche gebildet
sind aus einem Scherkopf mit Schneiden und einem Untermesser mit einer Schneide,
auf der der Scherkopf mit seinen Schneiden aufliegt und zeichnet sich erfindungsgemäß
dadurch aus, daß sowohl der Scherkopf als auch das Untermesser mit einem Antrieb
ausgerüstet
und mit gegensinnig verlaufender Schneidkantenbewegung antreibbar sind. Dabei ist
der Scherkopf zweckmäßigerweise ein Scherzylinder mit auf der Mantelfläche spßralförmig
angeordneten Schneiden und das Untermesser zweckmäßigerweise ein endloses Bandmesser
mit einer dem Scherzylinder zugewandten Schneide, das von einer antreibbaren Scheibe
und einer Spannscheibe aufgenommen ist, wobei die Rotationsachsen der Scheiben parallel
zueinander verlaufen und rechtwinklig zur Rotationsachse des Scherkopfes ausgerichtet
sind. Weitere wesentliche Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den
Unteransprüchen 11 bis 22 gekennzeichnet.
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Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Scheren von
Schergut anhand von auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Schervorrichtung, Fig.
2 eine Seitenansicht nach Fig. 1, Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht auf eine
Untermesserführung, Fig. 4 eine Seitenansicht der Schervorrichtung mit zugehörigen
Elementen,
Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch einen Bereich der
Untermesserführung, Fig. 6 eine aus Rotor und Kreismesser bestehende Schervorrichtung
in Draufsicht und Fig. 7 eine Seitenansicht nach Fig. 6.
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Bei der auf der Zeichnung gezeigten Schervorrichtung sind nur die
für die Erfindung wesentlichen Bauelemente dargestellt. So zeigt die Zeichnung einen
üblichen Schertisch 1, der nach Fig. 2 senkrecht, nach Fig. 4 waagerecht und nach
Fig. 7 geneigt ausgerichtet ist und über den die zu scherende Warenbahn 2 kontinuierlich
geführt wird. Der Schertisch 1 ist für normal appretierte Teppiche oder Florgewebe
im allgemeinen feststehend und halbrund ausgebildet. Für mit Latex oder ähnlichen
Stoffen appretierte Teppiche besteht er aus einer rotierenden Rolle.
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Die Warenbahn 2 wird so über den Schertisch 1 geführt, daß die aufrecht
stehenden Fasern 3 durch die Transportbewegung der Warenbahn gegen das Untermesser
4 gedrückt und von der Schneide des Untermessers 4 und den Messern 5 des rotierenden
Scherkopfes 6 abgeschert werden. Das Untermesser 4 ist als endloses Bandmesser ausgebildet
und auf zwei Scheiben 7, 8 gelagert, wobei eine Scheibe 7 oder 8 mit einem stufenlos
regelbaren
Antrieb gekuppelt ist und die andere Scheibe als Umkehr- bzw. Spannscheibe dient.
Das endlose Bandmesser 4 besitzt an seiner dem Scherkopf 6 zugewandten Kante eine
hohl rund geschliffene Schneide 9. Der Obertrum des Bandmessers 4 wird durch einen
sich parallel neben dem Scherkopf 6 über dessen Länge erstreckenden Messerträger
10 geführt. Der Messerträger 10 weist eine Gleitschiene 11 mit einer Nut 12 auf,
deren Nutwände 19 mit vorspringenden Gleitstegen 13 versehen sind, die das endlose
Bandmesser an den Flachseiten abstützen. Die rückwärtige Abstützung des Bandmessers
4 erfolgt über in Fig. 3 dargestellte Gleitdruckrollen 14, gegen die das Bandmesser
4 mit seinem hinteren Rand 22 angreift. Durch die verstellbar angeordnete Auflage
15 kann die Nutweite der jeweiligen Blattdicke des Bandmessers 4 angepaßt werden.
Das Bandmesser 4 ist somit über den gesamten Bereich, in dem es mit den Messern
5 des Scherkopfes 6 zusammenwirkt, schwingungsfrei geführt und abgestützt. Dabei
ist die Führung des Bandmessers 4 aufgrund der besonderen Abstützung durch die Gleitstege
13 und Gleitdruckrollen 14 äußerst reibungsarm.
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Der Scherkopf 6 ist mit Messerschneiden 5 versehen, die spiralenförmig
auf dem Zylindermantel 20 angeordnet sind. Dabei ist es grundsätzlich möglich, die
Messerschneiden 5 als rechts- oder linksgewundene Spiralen auszubilden. Sofern,
wie in Fig. 1 dargestellt, das Unter- bzw. Bandmesser 4 im Linksumlauf
angetrieben
wird, ist der Scherkopf 6 mit Messerschneiden 5 versehen, die als rechtsgewundene
Spiralen ausgebildet sind (Fig. 1). Bei einem rechtsumlaufend angetriebenen Bandmesser
4 sind dann die Messerschneiden 5 des Scherkopfes 6 als linksgewundene Spiralen
ausgebildet. Damit werden die zusammenwirkenden Schneidkanten der Schneiden 5 und
9 beim Scheren gegenläufig bewegt, indem das Bandmesser 4 von rechts nach links
und jede Messerschneidekante der Schneiden 5 des Scherkopfes 6 von links nach rechts
über die Warenbahn 2 wandern, und zwar jeweils rechtwinklig zur Transportrichtung
der Warenbahn 2 in der Scherebene. Der damit erzeugte ziehend-scherende Schnitt
ergibt eine optimale Scherwirkung und einen geraden bzw. waagerechten Schnitt.
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Es ist von Vorteil, wenn die Schneiden 5 des Scherkopfes 6 mit nicht
dargestellten Hiebkerben vorgesehen sein können.
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Denn durch die Hiebkerben wird der Flor gewissermaßen eingefangen
und bis zum Abschneiden gehalten. Diese Maßnahme trägt wesentlich dazu bei, ein
seitliches Verschieben des Flors beim Schneiden weitgehend zu verhindern.
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Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, wird das umlaufende Bandmesser 4 vor
dem Einlauf in den Messerträger 10 durch eine der Schervorrichtung zugeordnete Schleifvorrichtung
16 geführt, damit die Schneide 9 des Bandmessers 4 stets eine optimale Scherschärfe
besitzt. In der Zeichnung sind zwei Schleif-bzw. Schärfvorrichtungen 16 dargestellt,
weil es grundsätzlich
möglich ist, das Bandmesser 4 links- oder
rechtsumlaufend anzutreiben. Bei dem in Fig. 1 durch Pfeile angedeuteten Linksumlauf
durchläuft das Bandmesser 4 nach dem Schärfen eine der Schervorrichtung zugeordnete
Schmiervorrichtung 17 und im Anschluß auf den Auslauf aus dem Messerträger 10 eine
Kühleinrichtung 18. Die Kühleinrichtung 18 kann auch der Schärfvorrichtung 16 nachgeschaltet
sein.
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Die Ansicht nach Fig. 4 zeigt zunächst, daß das Bandmesser 4 im Gegensatz
zur Anordnung nach den Fig. 1 bis 3 horizontal umlaufend auf Scheiben 7, 8 gelagert
sein kann. Das zwischen den Gleitbahnen 21 geführte Bandmesser stützt sich mit seiner
hinteren schneidenfreien Kante 22 an Gleitdruckrollen 14 ab, die auf Kugellagern
auslaufen. Die Gleitdruckrollen 14 sind exzentrisch in je eine Stellscheibe 23 eingesetzt,
welche drehbar in einer Ausnehmung 24 des Messerträgers 10 sitzt und über den Stellbolzen
25 nach Lösen der Kontermutter 26 verdreht werden kann. Damit ist eine Zustellung
des Bandmessers 4 in Richtung auf die Messerschneiden 5 des Scherkopfes 6 in einfacher
Weise ermöglicht. Aus Fig. 4 ist weiterhin die in Fig. 1 vereinfacht dargestellte
und generell mit 18 bezeichnete Kühleinrichtung mit Versorgungsleitungen 27 und
Düsenkanälen 28 zu erkennen, wobei als Kühlmedium vorzugsweise über ein Pneumatiksystem
zugeführte Kaltluft dient.
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Fig. 5 zeigt, daß die Gleitbahnen 21 unterbrochen ausgebildet sein
können und daß in die Unterbrechungen Schmierfilze 29 eingesetzt sind, die von einem
Tropföler 30 gespeist werden.
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Die Schmierfilze 29 mit Tropföler 30 bilden die in Fig. 1 dargestellte
und mit 17 bezeichnete Schmiervorrichtung, die wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, auch
außerhalb des Messerträgers 10 angeordnet werden kann.
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In den Fig. 6 und 7 ist eine Schervorrichtung dargestellt, die aus
einem Schertisch 1 sowie aus einem Scherkopf und einem Untermesser besteht. Dabei
ist der Scherkopf als Rotor 31 ausgebildet, der eine Topfform besitzt, an dessen
Umfang Schneidlamellen 32 angeordnet sind. Die Schneidlamellen 32, die auswechselbar
am Rotor 31 angeordnet sein können, besitzen eine Brust 33, die dazu dient, den
Flor zu greifen und im Zusammenwirken mit dem als Kreismesser 34 ausgebildeten Untermesser
abzuschneiden. Die Schneidlamellen 32 liegen auf dem Rand- bzw. Schneidenbereich
des Kreismessers 34 auf und stehen mit ihren freien Endbereichen etwas über den
Umfang des Kreismessers 34 über. Während der Rotor 31 in Pfeilrichtung R rotierend
angetrieben wird, wird das Kreismesser 34 in Pfeilrichtung K rotierend angetrieben.
Gleichzeitig wird die Warenbahn 2 oder auch gleichzeitig zwei Warenbahnen 2 kontinuierlich
an den Schneidzeugen vorbeibewegt. Dadurch wird der Flor ziehend-scherend und insbesondere
mit geraden
Schnittflächen geschnitten.
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Das Kreismesser 34 wird von einer zentrisch angeordneten Antriebswelle
35 angetrieben. Ebenso wird auch der Rotor 31 über eine Antriebswelle 36 angetrieben,
die nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung hohl ausgebildet ist und
gleichzeitig als Absaugrohr für die abgeschnittenen Fasern dient.
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Es ist aber möglich, während des Scherens das Bandmesser nicht zu
bewegen und den Umlauf des Bandmessers lediglich zum Schleifen und Abziehen zu benutzen.Damit
ergeben sich schon die erheblichen Vorteile, daß immer ein optimal scharfes Ccgenmesser
bzw. Untermesser zur Verfügung steht. Darüber ergibt sich der Vorteil, daß das Bandmesser
billiger und wirtschaftlicher ist.
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L e e r s e i t e