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Verfahren und Vorrichtung zum Sieben von Borsten mittels eines mit
Öffnungen versehenen Sieborgans Es ist eine bekannte Tatsache, daß von der Pinselindustrie
die zur Verarbeitung für Pinsel bestimmten Borsten in reiner Zurichtung verlangt
werden. Die Borsten müssen also derart sortiert sein, daß alle Wurzelenden (Köpfe)
der Borsten an einer Seite und alle Spitzen (Schwänze) der Borsten an der anderen
Seite liegen, d. h. es dürfen keine Borsten mit ihren Köpfen zwischen den Schwänzen
der anderen Borsten liegen.
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Um eine derartige Lage der Borsten zu erzielen, werden die Borsten
gesiebt. Hierbei werden die mit ihren Köpfen zwischen den Schwänzen liegenden Borsten
abgezogen. Das Sieben der Borsten wird entweder von Hand oder maschinell gemacht.
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Das Sieben der Borsten von Hand ist verhältnismäßig zeitraubend und
ermüdend. Man hat deshalb versucht, das Sieben der Borsten auf maschinellem Wege
durchzuführen. Hierbei werden meist rotierende Trommeln verwendet, deren Mantel
eine Vielzahl von kleinen Löchern oder Schlitzen aufweist oder aus Drahtgeflecht
besteht. An der rotierenden Trommel wird ein endloser Borstenstreifen entlang geführt.
Hierbei sollen diejenigen Borsten, die mit ihren Köpfen zwischen den Schwänzen der
anderen Borsten liegen, aus dem - Borstenband herausgezogen werden. Diese Art des
Siebens der Borsten erfordert verhältnismäßig viel Zeit, und es ist dabei noch keine
Gewähr dafür gegeben, daß die Borsten auch tatsächlich einwandfrei gesiebt werden,
Die Ursache hierfür ist vor allem darin zu suchen, daß nur diejenigen Borsten an
ihren Köpfen von der Trommel erfaßt werden, deren Köpfe am äußersten Rande des Borstenstreifens
liegen. Borsten, deren Köpfe weiter im Innern des Borstenstreifens liegen, können
von der Trommel nicht mehr erfaßt werden, da die Schwänze der anderen Borsten eine
Berührung der Trommel mit den tiefer liegenden Borstenköpfen verhindern. Der Borstenstreifen
schleift bei diesen. bekannten Siebvorrichtungen also gewissermaßen nur über die
rotierende Trommel hinweg.
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Es sind auch schon zum Sieben der Borsten rotierende Lochscheiben
verwendet worden, die aber für einen kontinuierlichen Betrieb noch weniger als Trommeln
geeignet sind, da sie die Börstenköpfe noch schlechter als die Trommeln erfassen.
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Sowohl bei der zuletzt beschriebenen Ausführung als auch bei der ersten
Ausführung besteht der Nachteil, daß nur Borsten mit einer bestimmten Kopfstärke
aussortiert werden. Diejenigen Borstenköpfe, die dicker sind als der Innendurchmesser
der Löcher oder Schlitze in den Trommeln, werden von der Trommel nicht erfaßt, da
diese Borsten nicht in die Löcher oder Schlitze der Trommeln eintreten können.
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Schließlich sind auch schon Siebvorrichtungen für Borsten bekannt,
bei denen der Mantel einer Trommel mit nach außen vorstehenden Schneiden oder Flügeln
versehen ist.
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Bei derartigen Siebtrommeln kommt es nicht selten vor, daß die scharfen
Flügel nicht nur die
Köpfe der falsch liegenden Borsten erfassen,
sondern gelegentlich auch die -Schwänze der richtig liegenden Borsten abreißen.
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Auch bei dieser Ausführung ist nicht immer die Gewähr dafür gegeben,
daß auch die tiefer liegenden Borstenköpfe von den Flügeln der Trommel erfaßt werden.
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Durch die Erfindung werden die geschilderten Nachteile beseitigt und
ein Verfahren zum Sieben von Borsten gezeigt, bei dem auch ein mit Öffnungen versehenes
Sieborgan verwendet wird. Dieses Sieborgan wird aber gemäß der Erfindung mit seinen
Öffnungen in der Längsrichtung zu den Borsten ein Stück über das eine freie Ende
der Borsten geführt und dann unter einem Winkel, z. B. etwa senkrecht zu den Borsten,
von letzteren wegbewegt. Hierbei bleiben diejenigen Borsten, die mit ihren Wurzelenden
(Köpfen) in die Sieböffnungen eingetreten sind, in den Sieböffnungen hängen und
werden bei der Seitwärtsbewegung des Sieborgans aus den übrigen Borsten herausgezogen.
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Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn nicht nur ein Sieborgan auf
die Borsten wirkt, sondern mehrere Sieborgane vorgesehen sind, die verschieden große
Sieböffnungen aufweisen. Hierdurch wird erreicht, daß nicht nur Borsten von einer
bestimmten Kopfgröße ausgesiebt werden, sondern alle verkehrt liegenden Borsten.
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Das Verfahren nach der Erfindung soll an Hand der Zeichnungen erläutert
werden, in denen Ausführungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung
dargestellt sind. In den Zeichnungen bedeuten: Fig. i eine Seitenansicht einer schematisch
dargestellten Kämm- und Mischmaschine für Borsten mit einer Vorrichtung gemäß der
Erfindung, Fig.2 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. _, Fig.3 eine Seitenansicht
eines Teiles der Fig. i in vergrößertem Maßstäbe, Fig. q. eine teilweise Aufsicht
auf den Gegenstand der Fig. 3 mit einer schematischen Darstellung der Wirkungsweise,
Fig. 5 und 6 eine Seitenansicht und Draufsicht nach Fig. i und 2 des Erfindungsgegenstandes
mit einem durch die Maschine wandernden Borstenband und einem Einzelteil nach einer
etwas anderen Ausführung, Fig.7 eine Seitenansicht und Draufsicht eines Einzelteiles
des Gegenstandes nach Fig. 6 in vergrößertem Maßstäbe, Fig. 8 eine Seitenansicht
eines anderen Teiles der Maschine nach einer besonderen Ausführung, Fig.9 eine Seitenansicht
eines weiteren Einzelteiles der Maschine in. vergrößertem Maßstäbe, Fig. io . einen
teilweisen Schnitt durch den Gegenstand der Fig. 6 nach der Linie X-X in vergrößertem
Maßstäbe, Fig. ii und 12 eine Aufsicht bzw. einen Schnitt durch eine Siebvorrichtung
gemäß der Erfindung in vergrößertem Maßstäbe.
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Gemäß der Erfindung werden zum Sieben von Borsten ein oder mehrere
Sieborgane mit ihren Öffnungen in der Längsrichtung zu den Borsten ein Stück über
das eine freie Ende der Borsten geführt und dann unter einem Winkel, z. B. etwa
senkrecht zu den Borsten, von letzteren wegbewegt. Hierbei bleiben diejenigen Borsten,
die mit ihren Wurzelenden (Köpfen) in die Sieböffnungen eingetreten sind, in den
Sieböffnungen hängen und werden beim Wegbewegen der Sieborgane aus den übrigen Borsten
herausgezogen.
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Zur Ausführung dieses Verfahrens können die verschiedensten Sieborgane
verwendet werden. Besonders zweckmäßig werden Siebflügel verwendet. Diese Siebflügel
können an bereits bekannten Kämm- und Mischmaschinen angebracht werden, doch kann
auch jede andere unter dem Namen Durchreibemaschine für kontinuierlichen Betrieb
bekannte Sortiermaschine zur Benutzung der Erfindung verwendet werden. Die Erfindung
soll an einer Kämm- und Mischmaschine für Borsten beschrieben und im nachstehenden
erläutert werden.
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In einem Maschinengestell i befindet sich ein aus zwei Riemen 2 bestehendes
Transportband, welches um ein Rad 3 und Rollen q. läuft.Weiter sind zwei Paar übereinanderstehende
Druckscheiben 5, 5' und 6, 6' vorgesehen, wovon je eine Scheibe mit Gummi bezogen
ist. Diese Scheibenpaare 5, 5' und 6, 6' sind federnd zusammengepreßt, um die dazwischen
durchlaufenden Borsten festzuhalten, damit die auf beiden Seiten dieser Druckscheiben
an ihrem Berührungspunkt eingreifenden rotierenden oder schwingenden Kämme 7 die
Borsten auskratzen und auflockern können. 8 ist ein Zwischentransport, um das Borstenband
von einem Druckscheibenpaar zum anderen überzuleiten. Von dem Druckscheibenpaar
6, 6' führt ein weiteres Transportband 9 von Rollen io zu. einem großen Rad ii und
einer Rolle i2. Zu diesem Zweck läuft der eine Teil des Transportbandes 9 über die
Rolle io und das Rad ii, während ein anderer Teil über die Rolle io, eine Rolle
12 und eine Rolle 18 geführt ist. Hierdurch wird erreicht, daß da: Rad ii einseitig
zur Borstenmitte angeordnet - werden kann und die Borsten an der einen Seite weit
über das Rad ii überstehen, so daß beim Sieben auch diekürzestenBorsten erfaßtwerden
können. Alle Transportmittel 2, 5, 5', 8,. 6, 6' und 9 weisen stufenweise
gesteigerte Transportgeschwindigkeiten auf, um den ursprünglich auf die Riemen 2
aufgelegten Borstenstreifen allmählich dünner auseinanderzuziehen.
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Um den äußeren Teil des Rades ii ist bei dem
Ausführungsbeispiel
nach Fig. i, 2, 5 und 6 ein glattes Stahl- oder Metallband 13 gelegt, welches
an Bügeln 14 und 15 befestigt ist. Weiter ist um das Rad ii sowie um Rollen 16,
17, 18 eine Gelenkkette, gegebenenfalls mit elastischen Zwischengliedern aus Leder
oder Gummi, oder aber ein entsprechender Rundriemen ig aus Leder oder Gummi gelegt.
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Während das Stahlband 13 zum Niederführen des sich zwischen dem Rad
ii bzw. zwischen den Transportriemen g und ig einerseits und dem Stahlband 13 andererseits
befindlichen Borstenstreifens 2o dient, wobei der Borstenstreifen 2o auf ein zweites
Stahlband 21 abgegeben wird, hat die Kette bzw. Gummischnur ig die Aufgabe, den
Borstenstreifen 2o auf dem glatten zweiten Stahlband 21 vermittels ihrer Adhäsion
weiter zu transportieren.
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Zweckmäßig ist diejenige Stelle, an welcher der dünn ausgezogene Borstenstreifen
2o vom oberen Teil der Maschine zum unteren Teil transportiert und gleichzeitig
zwischen dem Stahlband 13 und Rad ii einigermaßen festgehalten wird, für den Eingriff
der Siebvorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen. Es können dabei zum verstärkten
Festhalten des Borstenstreifens eine Feder 22 (Fug. i und 5) zum dauernd gleichmäßigen
Anspannen des Stahlbandes sowie eine gewellte Blattfeder 23 (Fug. i) oder eine Anzahl
von Druckfedern 24 (Fug. 5) oder ein entsprechendes weiches Gummipolster, welche
zwischen dem Stahlband 13 und einem ebenfalls konzentrisch angeordneten, nicht biegsamen
gekrümmten Metallbüge125 gelagert sind, zum gleichmäßigen Verteilen des Druckes
auf die Borsten angewendet werden.
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Die Siebvorrichtung selbst besteht nun beim gezeichneten Ausführungsbeispiel
aus einer senkrecht angeordneten Hauptachse 26, welche oben und unten mittels geeigneter
Ausleger des Maschinengestells i so gelagert ist, daß sie entsprechend der Länge
der zu siebenden Borsten mehr oder weniger gegen dieselben verstellt werden kann.
Diese Hauptachse wird durch einen geeigneten Riementrieb 27 o. dgl. von einer Welle
28 aus in Umdrehung versetzt und kann mittels einer Kupplung 29 nach Belieben aus-
und eingerückt werden. Auf der Hauptachse 26 sind Hebe13o fest angebracht, zwischen
deren Enden Gelenkbolzen 31 angeordnet sind. An diesen Gelenkbolzen sind Hebel
32 mit daran befestigten flügelartigen, seitlich versteiften Drahtsieben
33 vorgesehen, welche beim Drehen der Hauptachse mit den Borstenspitzen in Berührung
kommen. Unten auf der Hauptwelle 26 sitzt ein Doppelhebel 34, der mit umläuft und
mittels zweier Federn 34' mit einfachen Hebeln 35 in Verbindung steht, die ihrerseits
wieder über die Gelenkbolzen 31 mit den Hebeln 32 verbunden sind. An den Hebeln
35 sind Anschläge, z. B. Schrauben 36, angebracht, die als Anschlag zur einseitigen
Begrenzung der Bewegung der Hebel 35 und damit der Siebflügel 33 dienen.
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Am oberen Ende der Achse 26 ist eine Kurvenbahn 37 vorgesehen, die
zur Herbeiführung der oben bereits erwähnten seitlichen Bewegung der Siebflügel
dient. Hierzu sind am oberen Ende der Gelenkbolzen 31 Hebel 38 mit Leitorganen,
z. B. Leitstiften 39, angeordnet, die im Innern der Kurvenbahn entlang gleiten
und dadurch eine Schwenkbewegung der Hebel 32 mit Siebflügel 33 hervorrufen.
Durch das Verschwenken der Hebel 32 wird also gewissermaßen ein Einknicken
der die Siebflügel 33 tragenden Hebel 30, 32 bewirkt. Durch dieses Einknicken
der Hebel 30, 32 wird die radiale Stellung der Siebflächen zu der Achse 26
zeitweise aufgehoben und zu einer mehr tangentialen Stellung der Siebflügel zu der
Achse 26 gemacht (vgl. die rechten Siebflügel in Fig. 12).
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Die Bewegung der Siebflügel soll an Hand der Fig.4 nachstehend noch
näher erläutert werden. Die Kurvenbahn 37 drückt durch die Leitstifte
39 die Siebflügel von Punkt A nach Punkt B (Fug. 4) und spannt dabei die
Federn 34'. Von Punkt B aus schwingt der Siebflügel unter der Einwirkung der Feder
34' wieder nach außen bis zum Punkt C und schlägt dabei gegen die Borstenspitzen
2o. Nun werden durch die Kurvenbahn 37 die Siebflügel 35 von Punkt C bis D senkrecht
zu den Borsten 2o abgezogen (abgestreift) und die Feder 34' wieder gespannt. Im
Punkt D läßt die Kurvenbahn 37 den die Siebflügel verschwenkenden Leitstift
39 und damit die Siebflügel wieder ganz frei, so daß sie durch die Wirkung
der Feder 34' in ihre äußerste Stellung bis Punkt E schnellen, um von hier zu Punkt
A im Kreisbogen zurückzukehren.
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Durch diese besondere Art der Bewegung der Siebflügel 33 wird also
erreicht, daß nach dem Überführen der Siebflügel über die Borsten die Siebflügel
seitlich von den Borsten wegbewegt werden, um dabei diejenigen Borsten, die mit
ihren Köpfen durch die Öffnungen der Siebflügel getreten sind, aus den übrigen Borsten
herauszuziehen. Die herausgezogenen Borsten werden im Punkt E weggeschleudert, so
daß die Siebflügel dann erneut auf andere Borsten einwirken können.
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Bei der Kurvenbahn 37 muß noch der am inneren Teil der -Kurvenbahn
37 federnd gelagerte Kurventeil 40, 4o' erwähnt werden, welcher dem Leitstift
39 eine besonders sichere Führung gibt. Dadurch wird verhindert, daß die
Siebflügel in Schwingungen geraten. Durch diese Schwingungen könnten die Siebflügel
unter Umständen wieder in der Längsrichtung der Borsten von letzteren abbewegt werden.
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Rechts und links von dem endlosen Borstenstreifen 2o befinden sich
insbesondere vor und hinter den Kämmen 7 sog. Aufstoßer 41
und 42,
die durch geeignete Hebelgestänge und Exzenter in. bestimmter Hubzahl rasch gegeneinander
verschoben werden, wobei sie so eingestellt sind, daß ihr geringster Abstand voneinander
gleich der Borstenlänge ist. Die Aufstoßer 41 sind mit kleinen Stiften 43 versehen,
welche beim Wirken der Aufstoßer in die Kopfseite der Borsten eindringen und die
kürzeren Borsten nach der entgegengesetzten Seite zu gegen den glatten Aufstoßer
42 verschieben (Fig. 7).
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Um diese Wirkung noch zu verstärken, können die einzelnen Riemen der
Transportbänder 9 verschieden hoch gelagert werden (Fig. io), so daß die gesamten
Borsten, selbst kurze und lange, noch mehr das Bestreben haben, gegen den glatten
Aufstoßer 42 zu rutschen.
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Derartige Aufstoßer können natürlich noch in größerer Anzahl auch
im unteren Teil der Maschine angebracht sein.
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Fig. 8 der Zeichnung zeigt noch eine andere Ausführungsform der Einrichtung
zum Ableiten des Borstenstreifens 2o in den unteren Teil der Maschine und damit
auch zum Festhalten der Borsten während des Siebens.
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Die in dieser Figur dargestellte Einrichtung besteht aus mehreren
Rollen 44, über die ein Transportband'45 läuft. Durch die Rollen 44 wird das Transportband
an den äußeren Umfang des Rades ii gedrückt, so daß die zwischen dem äußeren Umfang
des Rades ii und des Transportbandes 45 liegenden Borsten besonders festgehalten
werden.
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Es ist bereits erwähnt worden, daß die übereinanderliegenden Siebflügel
verschieden große Öffnungen aufweisen. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel besitzen
die obenliegendenSiebflügel größere Öffnungen als die unteren Siebflügel. Durch
die oberen Siebflügel werden also Borsten mit großen Köpfen und durch die unteren
Siebflügel entsprechend den Öffnungen in ihnen Borsten mit kleineren Köpfen aus
dem umlaufenden Borstenband herausgezogen.
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Um die durch die einzelnen Flügel herausgezogenen und dann von den
Flügeln abgeschleuderten Borsten sofort ihrer Größe nach zu sortieren, sind für
die einzelnen Flügel verschiedene Fangrinnen 46, 46' und 46" vorgesehen, in denen
die von den Siebflügeln 33 abgeschleuderten Borsten in Vorratsbehälter 47 bz`. 47',
47" herabgleiten.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist kurz folgende: Die auf das Transportband
2 aufgelegten Borsten gelangen von links nach rechts zuerst zu dem ersten Aufstoßerpaar
41, 42, werden nach diesem zum Kämmen dem ersten Druckscheibenpaar 5, 5' bzw. Kammpaar
7 zugeführt, so da.ß die Kämme ihre auskratzende und auflockernde Wirkung ausüben
können. Gleichzeitig werden die kürzeren Borsten dem glatten Aufstoßer 42 durch
die Stifte des Aufstoßers 41 zugeschoben. Mit ständig wachsender Geschwindigkeit
wird nun der Borstenstreifen mittels des Zwischentransportes 8 der zweiten Kammstelle
6, 6', 7 zugeführt, desgleichen dem zweiten Aufstoßerpaar 41, 42 bzw. dem Transportband
g. Von hier aus gelangt der bereits ausgekratzte und auf die Schwänze aufgestoßene
Borstenstreifen zwischen das Rad ii und das angepreßte Stahlband 13 und wird
nach unten durch die Adhäsion des Rades ii bzw. der darumgelegten Transportriemen
g und ig an der glatten Innenfläche des Stahlbandes entlang geschoben und gleichzeitig
festgehalten. Beim Abwärtsgang des Borstenbandes treten nun die schwingenden Flügel
33 ans verschieden weitmaschigen Sieben in Tätigkeit, d. h. die Siebflügel
33 treffen bei ihrem Weg um die Hauptachse 26 mit leichtem Schlag (B-C) gegen
die Schwänze der in dünnem Streifen von oben nach unten vorbeiwandernden Borsten,
wobei die letzteren in die Maschen der Siebflügel eintreten. Durch die anschließende,
weitet oben beschriebene, senkrecht zu den Borsten verlaufende abstreifende Bewegung
(C-D) der Siebflügel werden die verkehrt liegenden Borsten, die mit ihren Wurzeln
in den Maschen der Siebe hängenbleiben, herausgezogen (Fig. 4, 6 und 12). Durch
die weiter folgende kräftige Schwingbewegung (D, E, A) werden die herausgezogenen
Borsten von den Siebflügeln 33 abgeschleudert und entsprechend ihren verschiedenen
Dicken in dem mehrteiligen Behälter 47, 47', 47" (Fig. 9) aufgefangen. Falls die
zurückbleibenden Borsten durch die erste Bearbeitung mit den Siebflügeln noch nicht
ganz rein von verkehrt liegenden Borsten geworden sind, müssen die Borsten mehrere
Male durch die Maschine laufen. Sie wandern also zwischen Transportkette oder Gummischnur
o. dgl. ig und dem zweiten, gleichzeitig vor- und zurückgehenden Stahlband 21 vorwärts
(jetzt von rechts nach links) und werden in mehreren Schichten übereinandergefaltet
auf das untere Transportband 48 abgelegt (gemischt), welches den nunmehr wieder
gleich dicken Borstenstreifen wiederum über das Rad 3 dem oberen Auflege- und Transportband
2 zuführt. Alsdann wiederholen sich diese Vorgänge so lange, bis die Borsten vollständig
rein. ausgesiebt sind.
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Da außer der Vorrichtung zum Sieben selbst und den mit Stiften versehenen
Aufstoßer 41 alles andere die typischen Merkmale einer Borstenkämm- und -mischmaschine
darstellt, so kann die beim Erfindungsgegenstand verwendete Maschine durch Außerbetriebsetzung
der Siebvorrichtung und Stellung der Siebflügel in Ruhestellung (Fig. ii) sowie
Auswechseln der Aufstoßer gegen glatte ohne
weiteres als einfache
Kämm- und Mischmaschine für Borsten, Haare und Faserstoffe verwendet werden.