DE2732568C3 - Schneidwalze zum Abtennen kontinuierlicher länglicher Fäden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneidwalze zum Abtrennen kontinuierlicher länglicher Fäden in begrenzte Fasern vorbestimmter Länge, mit einer Schneidwalzentrommel die eine Vielzahl im Abstand angeordneter paralleler, radial nach außen vorstehender Schneidmesser aufweist, die in eine nachgiebige Außenumfangsfläche einer Fadenförderwalze eindringen, wobei eine angetriebene Walze die andere Walze tntreibt und an gegenüberliegenden Enden der Schneidwalzentrommel Endflansche vorgesehen sind, zwischen denen die radial nach außen vorstehenden Messer in axialer Ausrichtung angeordnet sind.

Beim Abtrennen von Fasern, d. h. Stapelfasern aus ti.iem Glasfaserstrang entsprechend diesem Stand der Technik (DE-OS 2064 212) ist eine Vielzahl von Schneidmessern an einer angetriebenen Walze in Intervallen entsprechend der Länge der zerhackten Fasern befestigt. Die Kanten der Schneidmesser liegen an einer nachgiebigen Förderwalze an und dringen in diese ein, wobei der Strang in Fasern zerhackt und die Förderwalze gleichzeitig angetrieben wird. Zur Durchführung der Drehung der Förderwalze mit einer konstanten Geschwindigkeit sind die Schneidmesser in einem Winkel <x zur Achse der Schneidwalze angeordnet, wodurch die Förderwalze immer zumindest an zwei Schneidmessern auf progressive Weise anliegt, was eine gleichmäßigere und weichere Kraftübertragung zur Folge hat Wenn sich jedoch die Schneidlänge oder der Abstand zwischen den Schneidmessern über einen Wert von ungefähr 13 mm hinaus erhöht, treffen die Messer jedoch intermittierend auf die Förderwalze auf, wodurch Schlag- bzw. Stoßschwingungen erzeugt werden. Dies bedingt eine beschleunigte Abnutzung und Zerstörung des synthetischen Harzes oder Gi'tnmis der

ίο Förderwalzen und eine Beschädigung der Kanten der Schneidmesser. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden hat man die Höhe der Schneidmesser reduziert Die Umfangsfläche der Schneidwalzentrommel wird zwischen den Schneidmessern in eine antreibende Berührung mit der Förderwalze gebracht, da die Schneidmesser in die Oberfläche der Förderwalze eindringen. Wenn die Strangfäden jedoch weich sind, wird unter dem Berührungsdruck der Querschnittsbereich der Fasern flach gedrückt und die Stapelfasern neigen dazu, an den Schneidflächen oder der Oberfläche der Förderwalze zu haften.

Es wurde ebenso versucht hinsichtlich eines Antriebs die Förderwalze direkt mit der Schneidwalze durch eine getrennte Kraftübertragung zu kuppeln, jedoch ist es sehr schwierig, die beiden Walzen infolge des Schlupfes zwischen den verschiedenen Antriebseinrichtungen mit einer exakt gleichen Umfangsgeschwindigkeit zu drehen. Weiterhin wird die Oberfläche der Förderwalze infolge der wiederholten Berührung mit den Schneidmessern beschädigt und abgenutzt, so daß die Förderwalze periodisch erneuert bzw. mit einer neuen Oberfläche versehen werden muß, wodurch der Außendurchmesser wechselt. Nach solch einer Wargung oder Wiederinstandsetzung ist es sehr schwierig, die Antriebskupplung so wieder herzustellen, daß die beiden Walzen mit gleichen Umfangsgeschwindigkeiten drehen.

Weiterhin wurde bereits in der GB-PS 14 22 857 ein unmittelbarer getrennter Antrieb sowohl der Schneidwalze als auch der Förderwalze in. .*·· Zahnscheiben und einen Treibriemen vorgeschlagen. Durch diesen getrennten Antrieb über einen Treibriemen ergibt sich ein Nachteil dadurch, daß die Geschwindigkeitsabweichungen während der Drehung einer Riemenscheibe ±2% bis ±3% beträgt. Daher ist es außerordentlich schwierig, die >eiden Walzen mit exakt derselben Umfangsgeschwindigkeit zu betreiben. Weiterhin nutzen sich die Walzen durch wiederholten Reibkontakt ab, woraus eine Verminderung des Trommeldurchmessers einer Walze resultiert, und somit eine Abnahme der Umfangsgeschwindigkeit dieser Walze, so daß auch daher die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen sich ändert, da die Walzen nicht am Umfang gegenseitig angetrieben werden, sondern beide Walzen einem getrennten Antrieb unterworfen sind. Ebenfalls bedingt die Wiederherstellung der ungleichmäßig abgenutzten Oberfläche eine Reduzierung des Durchmessers mit den zuvor genannten Nachteilen.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß bei Gewährleistung einer gleichen Umfangsgeschwindigkeit der beiden zusammenwirkenden Walzen die Abnutzung der Förderwalzen und die Beschädigung der Schneidmesser, insbesondere bei Herstellung einer größeren Schnittlänge, herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Förderwalze derart breit und die radial

Erstreckung der Endflansche derart ausgebildet sind, daß die radialen Endflächen der Endflansche antriebsmäßig an den gegenüberliegenden Enden der äußeren Umfangsfläche eier Förderwalze anliegen.

Durch diese Lösung ergibt sich, daß nicht, wie bisher, die Schneidmesser selbst durch Eindringen in die Förderwalze einen Antrieb der Förderwalze vornehmen, sondern vielmehr der Antrieb selbst durch die Endflansche bzw. ihre radialen Endflächen durch Reibschluß enolgt, so daß die Eindringtiefe der Messer in die Oberfläche der Förderwalze soweit herabgesetzt werden kann, wie sie lediglich für das Abtrennen der kontinuierlichen Fasern notwendig ist Durch diese Maßnahmen kann die Lebensdauer sowohl der Förderwalze als auch der Schneidmesser wesentlich erhöht werden.

Hinsichtlich einer vereinfachcen Herstellung sind die Endflapsche einstückig mit der Schneidwalzentrommel ausgebildet.

Die Merkmale des Unteranspruchs 3 dienen einer sicheren und einfachen Halterung der Messer auf der Trommel, wobei zugleich ein einfaches Auswechseln der Messer und gegebenenfalls auch der fcndflansche gewährleistet ist.

Die Merkmale des Anspruchs 4 dienen einer besseren Bewegungübertragung der Walzen untereinander.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung von Glasstapelfasern mit einer Schneidwalze entsprechend der Erfindung,

Fig.2 eine Vorderansicht einer Förderwalze und einer Schneidwalze entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung mit weggebrochenen Teilen,

F i g. 3 eine vereinfachte Seitenansicht der Schneidwalze der F i g. 2 und

Fig.4 eine Vorderansicht einer Förderwalze und einer Schneidwalze entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit weggebrochenen Teilen.

Bei einer Vorrichtung zur Herstellung von Stapelfasern entsprechend F i g. 1 wird eine Vielzahl von Ciasfäden 10 aus Nippeln 9 einer Düse 8 gezogen und durch eine Applikatorrolle 11 mit einer Schlichte versehen. Mittels einer Sammelrolle 12 werden die Fäden zu einem abgeflachten Strang 13 zusammengefaßt und über eine Führungswalze 14 zu einer Förderwalze 1 umgelenkt. Die Förderwalze J besteht aus einem nachgiebigen oder elastischen Material, wie beispielsweise synthetisches Harz oder Gummi, welches einen hohen Reibungskoeffizienten in bezug auf Glasfasern hat. Die Förderwalze 1 liegt an einer Schneidwalze 2 an. Die Schneidwalze 2 wird durch einen Elektromotor 15 mittels eines Riemens angetrieben und liegt mittels einer Strömungsmitteldruckvorrichtung (nicht dargestellt) an der Förderwalze 1 an. Der Strang 13 wird durch die Schneidmesser der Walze 2 in Fasern C vorbestimmter Länge geschnitten, welche auf einem Förderband 17 gesammelt werden.

Entsprechend der Darstellung in F i g. 2 und 3 sind in der Umfangsfläche der Schneidwalzentrommel 18 in vorbestimmten Intervallen P Nuten 20 vorgesehen. Jedes Schneidmessei 19 ist in eine Nut 20 eingesetzt u^.d wird darin durch einen Haltestreifen 21 gehalten. An beiden Enden der Trommel 18 sind mittels Schrauben B Endflansche 22 und 23 befestigt, welche im Winkel nach innen ragen, um die Schneidmesser 19 und die Häher 21 in den Nuten zu halten.

Die radialen Endflächen 24 und 25 der Endflansche 22

ίο und 23 bilden einen Teil der peripheren Oberflächen der Schneidwalze 2 und dienen als Antriebsflächen für die Förderwalze 1. Die Schneidmesser 19 ragen zwischen den beiden Endplatten um einen Abstand Tnach außen und bilden eine Schneidfläche 26.

Die Breite W der Förderwalze 1 entspricht zumindest der Breite W der Schneidwalze 2 einschließlich der Endflansche 22 und 23, so daß die antreibenden Endflächen 24 und 25 vollständig und unmittelbar an der Umfangsfläche der angetriebenen Förderwalze anliegen. Die radialen Endflächen 24 und 25 sind vorzugsweise aufgerauht, um eine: guten Griff sicherzusieiier, und jeden Schlupf zu vermeide ·_

Da die Übertragung der Drehkraft auf die Förderwalze 1 vollständig durch die Endflächen 24 und 25 der Endflansche Xt und 23 erfolgt, müssen die Schneidmesser 19 'ediglich um einen Betrag Tin die Umfangsfläche 28 der Förderwalze 1 eindringen, was zum Abtrennen der Stapelfasern vollständig ausreicht. Die Tiefe T ist viel geringer als di; entsprechende Eindringtiefe, die bei den bekannten Walzen erforderlich .n, bei denen die Schneidmesser ebenso die Förderwalze antreiben. Infolge der geringen Eindringtiefe wird die Lebensdauer der Antriebswalze und der Schneidmesser erhöht. Bei der Ausführungsform entsprechend Fig.4 sind die radialen Endflächen 34 und 35 an den äußeren Kanten der Trommel 30 einer Schneidwalze 29 ausgebildet, so daß sie in Reihe mit den Nuten 33 zur Aufnahme der Schneidmesser 31 und der Haltestreifen 32 liegen. Die Schneidmesser und Haltest/eifen werden ebenso durch Endflansche 36 und 37 auf der Schneidwalzentrommel 30 gehalten. Der Kantenbereich 3t jedes Schneidblattes ragt radial zwischen den Anlageflächen um einen Betrag T nach außen vor. wodurch die Messerkanten in die Umfangsfläche 40 einer Förderwalze 39 eindringen, ura die Stapelfasern abzutrennen. Wiederum erfolgt die Übertragung der Drehkraft auf die Förderwalze 39 lediglich durch Reibkontakt mit den Endflächen 34,35.

Infolge des separaten Abtrennens und der separaten Antriebsfunktion durch die Schneidmesser bzw. die Endflächen wird unmittelbar eine gleiche Umfangsdrehgeschwindigkeit der Förderwalze und der Schneidwalze erreicht. Stoßschwingungen bzw. Vibrationen infolge des '».ufschlagens der Schneidmesser auf die Führungswalze werden weitgehend vermieden, sogar bei hohen Betriebsgeschwiniigkeiten. Weiterhin erfolft unabhängig von der Länge der abgeschnittenen Fasern eir, gleichmäßiger, weicher und unmittelbarer Antrieb der Förderwalze. Der Abstand zwischen den benachbarter Schneidmessern «ann daher wunschgemäß über einen weiten Be-eich. bis zu 50 mm. ausgewählt werden, ohne die Produktivität zu reduzieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schneidwalze zum Abtrennen kontinuierlicher länglicher Fäden in begrenzte Fasern vorbestimmter Länge, mit einer Schneidwalzentrommel, die eine Vielzahl im Abstand angeordneter paralleler, radial nach außen vorstehender Schneidmesser aufweist, die in eine nachgiebige AuBenumfangsfläche einer Fadenförderwalze eindringen, wobei eine angetriebene Walze die andere Walze antreibt, und an gegenüberliegenden Enden der Schneidwalzen trommel Endflansche vorgesehen sind, zwischen denen die radial nach außen vorstehenden Messer in axialer Ausrichtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderwalze derart breit und die radiale Erstreckung der Endflansche (22, 23; 36, 37) derart ausgebildet sind, daß die radialen Endflächen (24,25; 34,35) der Endflansche antriebsmäßig an den gegenüberliegenden Enden der äußeren Umfangsfläche (28; 40) der Förderwalze (l;39j anliegen.

2. Schneidwalze nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflansche (22,23; 36,37) einstückig mit der Schneidwalzentrommel (30) ausgebildet sind.

3. Schneidwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen (24, 25) durch ein Paar Endflansche (22,23) gebildet werden, die an gegenüberliegenden Enden der Schneidwalzentrommel (18) befestigt sind und welche nach innen vorstehen, um die Schneidmesser (19) in ihrer Befestigur^siage zu halten.

4. Schneidwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Endflächen (24, 25; 34, 35) tür eineo guten Reibantriebskontakt mit der äußeren Uml_ungsfläche (28,40) der Förderwalze (17, 39) aufgerauht sind, und daß die Schneidmesser (19) parallel zur Achse der Schneidwalze (2,29) angeordnec sind.