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Maschine -zum Herstellen von Borsten- und Faserbündeln. Für diese
Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 19 c i die Priorität auf
Grund der Anmeldung in Frankreich vom 28. Mai 1921 beansprucht Gegenstand der Erfindung
ist Eine Maschine zum Herstellen von Borsten- und Faserbündeln von bestimmter Länge
aus Fasern von unbestimmter Länge.
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Maschinen zur Herstellung von Bündeln aus Fasern oder Borsten für
Pinsel, Bürsten u. dgl. sind bekannt. Bei diesen Maschinen müssen aber die Fasern
vorher auf die Länge zugeschnitten sein, die die fertigen Bündel haben sollen, auch
werden die Bündel nur gebunden, und .es kann jeweils nur ein Bündel bearbeitet werden.
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Die Maschine nach der Erfindung bezweckt die Massenherstellung von
Borstcn- oder Faserbündeln aus Fasersträngen von unbestimmter, d. h. beliebiger
Länge. Das Wesen der Erfindung besteht in der Vereinigung von Verteilern, die die
Fasern in Strangform in der Längsrichtung auf ein rinnenförmiges Förderband legen,
von Druckwalzen, die jeden Strang zu einem Zylinder pressen, Schneidvorrichtungen,
die gleichzeitig den Strang in mehrere Bündel von bestimmter Länge zerschneiden,
und einer Vorrichtung, die einen -als ununterbrochenes Band zugeführten Binder,
beispielsweise Papier oder Metallband, abschneidet und tun ein Ende jedes Bündels
herumlegt.
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Auf der Zeichnung .sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, die sich voneinander durch ihre Binde-und Schneidvorrichtungen unterscheiden.
Abb. -i ist ein teilweise geschnittener Aufriß der ersten Ausführungsform, Abb.
2 ein Querschnitt nach Linie A-A der Abb. i, die den Trichter und Verteiler erkennen
läßt; A.bb. 3 ist eine perspektivische Darstellung des Trichters, Abb. q. ein Querschnitt
nach Linie B-B der Abh. i .in größerem Maßstab, der die Einzelheiten einer Bindevorrichtung
für gummiertes Papier darstellt; Abb. 5 ist ein Achsialschnitt der Bindevorrichtung
; Abb. 6 und 7 sind Achsial- und Querschnitte einer Scheidv orrichtung, die die
Stränge schneidet und ihren Enden die gewünschte runde Form gibt, Abb. 7 ist ein
Schnitt nach Linie C,C der Abb. i ; Abb. 8 zeigt perspektivisch ein Messer der Schneidvorrichtung
; Abb. g ist ein Aufriß eines Teils zweier aufeinanderfolgender Stränge, von denen
einer ein Band hat, während das Ende des anderen abgerundet ist; ' Abb. io zeigt
im Achsialschnitt die zweite Ausführungsform ; Abb. i i ist ein Querschnitt nach
der Linie D -D der Abb. io;@ Abb. 12 ist ein Aufriß einer Trommel
dieser Ausführungsform, teilweise nach der Mittelebene geschnitten;
Abb.
13 ist ein Grundriß der Trommel und der zugehörigen Teile; Abb. 14 ist ein Teilschnitt
nach Linie E-E der Abb. 12 in größerem Maßstab; Abb. 15 ist eine perspektivische
Darstellung der Teile, die die Binderinge herstellen.
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Bei beiden Ausführungsformen ist i der Trichter, in den die Fasern
gebracht werden. Der Trichter hat parallel zu einer seiner senkrechten festen Wände
:2 eine Wand 3, die in verschiedenen Lagen festgestellt werden kann, beispielsweise
in Nuten 4 der geneigten Wände des Trichters, um die Bearbeitung von Fasern verschiedener
Länge zu ermöglichen. Auf den geneigten Trichterwänden bewegen sichTransportbänder
5 ohne Ende, die die Fasern nach unten führen und sie dabei in paralleler Lage halten.
Am unteren Ende des Trichters liegt ein umlaufender Verteiler 6, der die Fasern
in Stränge von der gewünschten Dicke abteilt und die so gebildeten Stränge auf eine
wagerechte Fördervorrichtung 7 ablegt, die sie an einer Reihe von Druckwalzen 8
vorüberführt. Damit die Fasern nicht zwischen den Verteiler 6 und seinem Mantel
eindringen, sind Walzen 9, die in der Pfeilrichtung umlaufen, unterhalb der Transportbänder
5 angeordnet, derart, daß die Fasern nach der Mitte des Trichters hingeleitet werden.
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Im oberen Teil des Trichters kann ein nicht dargestelltes Gewicht
vorgesehen sein, das die Fasern nach unten drückt. Dieses Gewicht besteht nötigenfalls
aus gelenkigen oder geschmeidigen Teilen, um sich während des Niedergehens der Form
des Trichters anpassen zu können. Das Gewicht kann mit einem Warner verbunden sein,
der anzeigt, wenn der Trichter beinahe leer ist.
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Der Verteiler 6 kann aus einer Walze bestehen, die am Umfang mit Höhlungen
versehen ist. Der Inhalt der Höhlungen ist dem Volumen der zu bildenden Stränge
angepaßt. Die Walze hat eine unterbrochene Umlaufbewegung, derart, daß sie den Inhalt
ihrer Höhlungen nacheinander auf den Förderer 7 wirft.
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Der Förderer 7 ist ein endloses Band, dessen Ränder durch eine Führung
io auf ihrem Weg unter dem Verteiler heraufgebogen werden. Der Förderer erhält durch
eine der Walzen i i oder 12, um die er läuft, eine unterbrochene Bewegung. Die Größe
dieser Bewegung richtet sich nach der Länge der Stränge, beispielsweise 6o cm, derart,
daß die Stränge ständig hintereinander hergehen.
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Die Druck-,valzen 8 dienen gleichzeitig zur Mitnahme der Stränge und
zum Zusammenpressen in Zylinderform. Zu diesem Zweck hat der Umfang der Walzen eine
Eindrehung vom gewünschten Durchmesser.
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,Alle Walzen 8 erhalten eine unterbrochene Drehbewegung, die mit derjenigen
des Förderers 7 übereinstimmt. Indessen haben die letzten Walzen am Austritt eine
Umfangsgeschwindigkeit, die etwas größer ist als die der vorhergehenden Walzen,
um eine gewisse Streckung der Stränger hervorzurufen und die Fasern genau parallel
zu legen.
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Beim Austritt aus den letzten Walzen hat der Strang den gewünschten
Durchmesser, worauf man daraus Faserbündel für Pinsel u. dgl. auf zwei verschiedene
Arten herstellen kann.
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Bei der ersten Ausführungsform (Abb. i bis 9) geht der zwischen den
Walzen 8 hindurchgetretene Strang zwischen einer Reihe am Umfang ausgedrehter Walzen
13 hindurch, deren Abstand voneinander der Länge der aus den Strängen herzustellenden
Bündel, beispielsweise 6 cm, entspricht. Die Walzen 13 haben die gleiche unterbrocheneDrehbewegung
wie die vorhergehenden Walzen B. In den Zwischenräumen der Walzen 13 liegen die
Vorrichtungen, durch die die Bündel gebunden «erden.
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Jede dieser Vorrichtungen hat zwei runde, feste Kasten 14 und 15,
die von einem gemeinsamen, nicht dargestellten Rahmen getragen werden und mit den
Rahmen, in denen die Walzen 13 umlaufen, aus einem Stück bestehen. Im Innern dieser
Kasten 14, 15 sind zwei Büchsen 16 angeordnet, die auf ihren Innenflächen eine Schraubennut
17 tragen. Die Nuten 17 münden in seitliche Nuten 18, die zur Einführung des Papier-
oder dünnen Metallstreifens 25 zum Binden dienen.
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Zwischen den Zylindern 16 ist eine Schraubenfeder i9 mit ihrem einen
gabelförmigen Ende befestigt. Indem Raum zwischen dieser Feder und den Rändern der
Kasten 14, 15 kann sich eine Nocke 2o drehen, die voll außen durch einen Mitnehmer
21 angetrieben wird. Dieser ist an der 1\ ocke 2o befestigt und geht frei zwischen
den Kasten 14, 15 durch. Das Ende des Mitnehmers liegt in einer Bohrung eines Ringes
22, der um die Kasten 14 und 15 umläuft, beispielsweise unter Antrieb eines Zahnrades,
das in einen Zahnkranz 23 des Ringes eingreift.
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Der Ring 22 hat einen Schlitz 24, der in der Ruhestellung des Ringes
mit den guten 18 zusammenfällt, um das Band 25 durchzulassen. Letzteres wird selbsttätig
vorgeschoben, beispielsweise durch Walzen mit unterbrochener Drehbewegung.
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So oft das Band 25 in dieser Weise durch die Nuten 24 und 18 vorgeschoben
wird, gelangt es in die Nuten 17 und bildet im Innern der Federn i9 einen Ring um
den Strang, der durch die Walzen 13 zugeführt wird.
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Die Nocke 2o hat- am Umfang einen Vorsprung 26, der in der Ruhestellung
der \ ocke
in eine Aussparung 27 der Kasten 14, 15 greift. Wenn
die Nocke durch den Ring 22 mitgenommen wird, tritt der Vorsprung aus der Aussparung
27 heraus und zwingt die Nocke, sich wieder dem Mittelpunkt der Kasten zu nähern,
wodurch die Feder i9 veranlaßt wird, das Band 25, das vorher auf die gewünschte
Länge zugeschnitten ist, um (las Bündel zu drücken.
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Am Ende der Rollenreihe 13 und der Bindevorrichtungen ist eineVorrichtung
angebracht, die dazu dient, die Stränge an den Bändern 25 glatt abzuschneiden und
dem anderen Ende des Bündels die gewünschte Form, vorzugsweise die gerundete Form
nach Abb. 9 zu geben.
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Das Abschneiden erfolgt durch ein gebogenes Messer 28, das an einem
beweglichen Kopf 29 sitzt, der in einer sehr schnell umlaufenden Büchse 3o befestigt
ist. Die Büchse wird beispielsweise von einem Treibriemen angetrieben. Der Kopf
29 ist in exzentrischen Nuten 3 i der Wände der Büchse so geführt, daß die Relativbewegung
des Kopfes 29 zur Büchse eine radiale Verschiebung des Messers 28 zur Folge hat.
Um diese Relativbewegung hervorzubringen, genügt es, die umlaufende Büchse
30 periodenweise während des Durchgangs des Bündels anzuhalten oder zu bremsen,
während das Messer sich durch seine Trägheit weiterbewegt und das Bündel bis zur
Mitte auf die gewünschte runde Form zuschneidet.
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Ein notwendiges Zubehör ist ein Sauger, der nicht dargestellt ist
und dazu dient, die Abfälle zu entfernen, damit sie die Arbeit der Maschine nicht
stören.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Die Fasern, die parallel zueinander
im Trichter i liegen, werden vom Verteiler 6 zu Strängen geordnet, derart, daß diese
sich hintereinander ohne Unterbrechung auf das Förderband 7 auflegen, wenn es angehalten
wird.
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Bei jeder Bewegungsperiode geht ein Strang zwischen den Druckwalzen
8 hindurch und erhält den gewünschten Durchmesser, worauf er zu den Bindevorrichtungen
und Walzen 13 gelangt. Bei jeder Ruheperiode wird gleichzeitig auf der ganzen Länge
des Strangs eine Anzahl von Bindevorgängen bewirkt, und zwar in Abständen, die der
Länge der Bündel angepaßt sind.
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In diesem Augenblick liegen alle Bänder aus gummiertem Papier oder
Metall 25, die vorher in Bogenform in das Innere der Feder i9 vorgeschoben
worden sind, den Strängen von außen an, infolge der Drehung der Nocken 2o in den
Kasten 14 und 15. Diese Drehung wird durch mehr als eine Umdrehung derart
bewirkt, daß das Band sich zunächst auf den Strang legt, worauf es scharf um den
Strang herumgezogen und schließlich an den Enden durch Zusammenleimen oder, wenn
es sich um ein Metallband handelt, durch feine Bohrungen zusammengehalten wird,
die an der Feder i9 angebrachte Spitzen erzeugen.
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Die Einschaltung der Feder i9 zwischen die Nocke 2o und das Band 25
hat zur Folge, daß letzteres durch die Nocke in seiner Drehbewegung mitgenommen
und während des Rufwickelns die Bildung von Falten vermieden wird.
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Während - des nun folgenden Vorrückens wird der Strang durch das umlaufende
Messer 28 zerschnitten, so oft die Büchse 30 gebremst oder angehalten wird.
Diese Bremsung erfolgt selbsttätig, so oft der Strang um die Länge eines Bündels
vorgerückt ist, durch einen nicht dargestellten Mechanismus. Die Bündel sind nun
fertig. Sie können pasteurisiert und selbsttätig verpackt werden. Dies geschieht
durch Vorrichtungen, die keinen Teil der Erfindung bilden.
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Bei der zweiten Ausführungsform (Abb. io bis 15) ist die Vorrichtung
zur Bildung und Weiterführung der Stränge der beschriebenen ähnlich. Hinter den
letzten Walzen 8 liegt eine Trommel 32, die eine unterbrochene Drehbewegung ausführt.
Sie hat eine Reihe von Öffnungen 33, die nacheinander die aus den Walzen 8 kommenden
Stränge aufnehmen. In jeder Öffnung liegt eine Klemmbacke 34, die von einer radial
in der Trommel geführten Stange 35 getragen wird. Die inneren Enden der Stangen
35 stützen sich unter Einwirkung einer Rückziehfeder 37 und unter Vermittlung einer
Rolle 38 auf eine feststehende Nocke 36. Zwischen den letzten Walzen 8 und der Trommel
32 liegt eine Schneidvorrichtung, die beispielsweise zwei im entgegengesetzten Sinne
umlaufende Messer 39, 49 hat.
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Auf der anderen Seite der Trommel 32 ist eine Vorrichtung angeordnet,
durch die Binderinge aus einem Band 25 aus Papier oder dünnem Metall hergestellt
werden. Diese Vorrichtung hat, in ähnlicher Weise wie die Vorrichtungen zum Wickeln
von Zigaretten; eine Stange oder einen Kern 41, gegen den das Band periodisch oder
ständig durch die Mitnehmerrollen 42, 43 und eine Führung 44 geführt wird. Hierdurch
nimmt das Band allmählich, indem es längs des Kernes 41 und eines genuteten Zapfens
45 mit Gegenhaltern 46 vorbeigeht, die Rohrform nach Abb. 15 an. Die -Enden
des Bandes werden umgebogen und ineinander gefalzt, hierauf durch Drehrollen 47
und in der bekannten Weise gefaßt. Man kann aber auch die Enden des Bandes einfach
mit Leim bestreichen, anfeuchten und durch Rollen, die an die Stelle der Drehrollen
47, 48 treten, gegeneinanderlegen. Der Vorschub des Bandes ist so geregelt, daß
zu jeder
Periode, die dem Vorrücken des Strangs uni die Bündellänge
entspricht, das Band um die Länge eines Ringes vorgeschoben wird, beispielsweise
15 mm.
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Zwischen dem Zapfen 45 und der Trommel 32 liegt eine Schneidvorrichtung,
die beispielsweise zwei Messer 49, 5o hat, und nach jedem Vorrücken der Papier-
oder Metallröhre diese abschneidet.
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Die Vorrichtung hat noch eine Schneidvorrichtung 51, die sehr schnell
umläuft und dem Bündel die gewünschte runde Form gibt. Sie hat eine achsiale Hin-
und Herbewegung, die ihr durch einen Winkelhebel 52 erteilt wird. Dieser stützt
sich mit seinem einen, mit einer Rolle 53 versehenen Ende gegen eine wellenförmige
Nocke 54, die mit der Trommel 32 aus einem Stück besteht.
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Auf einer Seite der Trommel liegt ein wechselweise hin und her bewegter
Auswerfer 55 für die fertigen Bündel.
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Die Arbeitsweise dieser Maschine ist folgende: Während des Vorrückens
der Stränge wird die Trommel 32 in unterbrochene Drehung versetzt, was jedes Mal
eintritt, wenn der Strang in eine der Öffnungen 33 jenseits der Messer 39, 40 eingelegt
ist. In diesem Augenblick wird der Strang abgeschnitten. Fast gleichzeitig wird
er von der zugehörigen Backe 34 zusammengepreßt, die durch die Nocke 36 gehoben
wird. Die Trommel dreht sich nun um einen Bruchteil einer Umdrehung, während ein
weiterer Strang in die folgende Öffnung 33 eintritt: Um dieses Fortschreiten zu
erMöglichen, ist einer der Ränder der Öffnungen 35 schräg ausgeschnitten, wie Abb.
14 zeigt.
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.Infolge der Umdrehung der Trommel 32 wird der Strang, der von der
Backe 34 gehalten wird, vor die Einrichtung geführt, die die Binderinge bildet,
und empfängt das Ende der Papier- oder Metallröhre, die gegen den Strang vorrückt
und im geeigneten Augenblick zerschnitten wird.
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Das mit dem Band versehene Bündel wird nun der Schneidvorrichtung
5 i zugeführt, wenn diese gemäß Abb. io .abgehoben ist. Gegen das Ende jeder Drehbewegung
der Trommel 32 und während der folgenden Halteperiode dreht das Messer, das durch
die N ocke 54 eingestellt wird, sich über das Ende des Bündels und gibt ihm die
gewünschte Form.
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Endlich wird das Bündel vor den Auswerfer 55 gestellt, der es aus
seiner Öffnung austreibt. Die Backe 34 wird vorher durch die Nocke 35 und die Feder
36 entspannt.
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Die fertigen Bündel oder Pinsel können jetzt pasteurisiert und verpackt
werden, wie vorhin erwähnt.
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Es ist hervorzuheben, daß die Erfindung nicht auf die beiden beschriebenen
Ausführungsformen beschränkt ist, und daß die verschiedenen Anordnungen durch jede
beliebige andere gleichwertige Anordnung ersetzt werden können.
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Beispielsweise -kann man den Strang in einer Maschine bilden und binden,
die aus einer Reihe von Walzen besteht, die nach den Kanten eines Prismas angeordnet
sind, sich berühren und im gleichen Sinne umlaufen, derart, daß sie die Fasern zwischen
sich rollen. Einige dieser Walzen können in der Querrichtung verschoben werden,
einerseits um die Einführung .der Fasern zu gestatten, anderseits um sie in der
Form zusammenzupressen und schließlich die gepreßten und gebundenen Stränge entweichen
zu lassen. Die Bindung kann in diesem Falle durch Bänder mit Leim bestrichenen Papiers
bewirkt werden, die zwischen zwei Walzen zugeführt und durch die Drehung des Bündels
mitgenommen werden, derart, daß -sie um den Strang mit ihren sich überdeckenden
Enden verklebt werden. Der so in regelmäßigen Zeiträumen gebundene Strang wird durch
eine Fördervorrichtung aufgenommen und -an den gewünschten Stellen zu Bündeln zerschnitten,
und zwar entweder durch mehrere umlaufende Messer gleichzeitig oder nacheinander
durch eine Schneidvorrichtung.
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An Stelle mehrerer Stränge kann man auch einen durchlaufenden Strang
verwenden, indem marl die Fasern ähnlich verarbeitet wie bei der Herstellung von
Gewebebändern, beispielsweise aus Flachs.
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Im übrigen braucht die vorliegende Maschine, wenn sie bereits vorgerichtete
Bündel verarbeitet, nur die Einrichtungen zum Mitnehmen, zum Zusammenpressen, zum
Binden und Abschneiden zu haben.