DE7403463U - Piralschermesser - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft ein Spiralschermesser, das dazu dient, zusammen mit einem feststehenden, geraden Gegenmesser Gebilde mit vorstehenden Fasern, z.B. Textilien, Felle, Pelze, Bürsten od.dgl. Schergut, zu scheren, und dessen Klingenteil im wesentlichen ein hochkant gewendeltes Band ist, welches mit der Wendelachse parallel zum Gegenmesser anzuordnen ist, an einer Seite seiner in der Wendel außen liegenden schmalen Bandfläche die

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Schneidkante und an der an die Schneidkante angrenzenden, nach innen gerichteten Bandfläche die Brustfläche des Spiralscherniessers aufweist.

Solche Spiralschermesser sind meistens zu mehreren auf einer gemeinsamen Achse montiert und bilden zusammen eine mehrgängige Wendel bzw. den sogenannten Scherzylinder. Die Schneidkanten der Spiralschermesser sind gegenüber der Schneidkante des Gegenraessers um den Schneidwinkel geneigt. Der Schneidwinkel hängt ab von der Wendelsteigung der Spiralschermesser.

Ein großer Schneidwinkel ergibt sich bei kleiner Wendelsteigung. Diese hat den Vorteil, daß bereits eine einzelne Wendel bzw. ein einzelnes Spiralschermesser wegen der größeren Zahl der Wendelwindungen verhältnismäßig viele gleichzeitige Schnittstellen hat. Da die Zahl der auf einer Achse anzubringenden Spiralschermesser begrenzt ist, ergibt sich somit bei großem Schneidwinkel insgesamt eine größere Zahl gleichzeitiger Schnittstellen als bei kleinerem Schneidwinkel. Ein weiterer Vorteil eines großen Schneidwinkels besteht darin, daß bei einer größeren äakixxBBxHxE Zahl von Wendelwindungen beim einzelnen Spiralschermesser dieses leichter zuverlässig auf der Achse befestigt werden kann, als dies bei einer steilen Wendel juöglich ist. Ein großer Schneidwinkel hat aber den Nachteil, daß die Fasern beim Scherschnitt seitlich auszuweichen suchen. Dies führt zu einem ungleichmäßigen Faserflor, der den Wert des Erzeugnisses mindert.

Sin kleiner Schneidwinkel ergibt sich bei großer Wendelsteigung. Der kleine Schneidwinkel hat den Vorteil, daß die Fasern beim Scherschnitt weniger ausweichen und man somit einen gleichmäßigeren Faserflor erhält. Der kleine Schneidwinkel hat aber den Nachteil, daß das einzelne Spirp.lschermesser weniger Wendelwindungen hat und somit beim einzelnen Spiralschermesser und auch beim gesamten Scherzylinder weniger gleichzeitige Schnittstellen gegeben sind. Auch ist eine steile Wendel wegen der geringeren Uiflschlingungen auf der Achse schlechter zu befestigen als eine Wendel mit mehr Wendelwindungen.

Man hat deshalb einen Kompromiß gewählt, bei welchem die beschriebenen Vor- und Nachteile von Fall zu Fall ausgewogen worden sind. Dies hat sich jedoch als nicht befriedigend gezeigt.

Man hat daher die Brustfläche des Spiralschermessers mit das seitliche Ausweichen der Fasern beim Scherschnitt hinderndem, keilförmigem Hieb versehen. Man hat dabei den keilförmigen Hieb so ausgebildet, daß die Hiebkeililächen einen Schneidwinkel in bezug auf das Gregenmesser aufweisen, der um den Hiebwinkel größer ist als der Schneidwinkel bei einer sonst gleichen glatten Brustfläche ohne Hieb. Hierdurch ist ein vollständiges seitliches Ausweichen der Fasern beim Scherschnitt verhindert. Vielmehr können die Fasern jeweils entlang der Schneidkante einer einzelnen Hiebkeilfläche nur bis zum nächsten Keilzwiokel ausweichen, wo sie dann jedes Mal aufgefangen werden. Durch die Vergrößerung des Schneidwinkels um den

Hiebwinkel ist jedoch das seitliche Abgleiten der Fasern innerhalb des begrenzten Bereiches nur noch verstärkt. Die Fasern werden demnach nicht auf den Schneidkanten der Hiebkeilfläche geschnitten, sondern in dem Keilzwickel zusammengedrängt und dort jeweils in Büscheln abgeschnitten. Hierdurch erhält der Faserflor unerwünschte Strukturmarkierungen. Auch werden die Schneidkanten ungleichmäßig abgenutzt. Entlang den HiebkcMflachen ist die Abnutzung gering, weil dort die Fasern in der Hauptsache nur gleiten und nicht geschnitten werden. In den Keilzwickeln ist die Abnutzung dagegen übermäßig groß, da das Schneiden der hier jeweils zu Bdscheln angesammelten Fasern verhältnismäßig große Schneidkräfte erfordert.

Man hat daher versucht, auch bei Spiralschermessern mit einer Brustfläche mit Hieb wiederum einen Kompromiß zu finden. Dieser Kompromiß hat dazu geführt, daß auch in diesem Falle verhältnismäßig steile Wendeln angewendet worden sind, um das Gleiten der Fasern entlang der Schneidkante auf den Hiebkeilflächen möglichst gering zu halten. Grundsätzlich hätte man in diesem Falle noch steilere Wendeln als bei einer glatten Brustfläche ohne Hieb vorsehen müssen, um die Vergrößerung des Schneidwinkels um den Hiebwinkel wenigstens teilweise auszugleichen. Dies würde aber die Srenzen konstruktiver Möglichkeiten überschreiten, und mr.n hat daher die geschilderten Nachteile bisher in Kauf genommen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Spiralschermesser mit keilförmigem Hieb bzw. den Hieb selbst so auszubilden, daß ein Gleiten der Fasern beim Scherschnitt entlang der Schneidkante auf den Hiebkeilflächen vermieden wird und diese Schneidkante jeweils auf ihrer ganzen Länge einen gleichmäßigen Schnitt ausführt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Spiralscheraiesser dadurch gekennzeichnet, daß die Hiebkeilflächen an der Schneidkante in der Wendel einen (Hiebspiralen-) Schneidwinkel in bezug auf das Gegenmesser aufweisen, der um den Hiebwinkel kleiner ist als der (Glattspiralen-) Schneidwinkel bei einer sonst gleichen glatten Brustfläche ohne Hieb.

Der neuerungsgemäße Hieb ist also spiegelbildlich zum Hieb bei den bekannten Spiralschermessern.

Dadurch, daß der neuerungsgemäße (Hiebspiralen-) Schneidwinkel um den Hiebwinkel kleiner ist als der (Glattspiralen-) Schneidwinkel, kann die Wendel beim neuerungsgemäßen Spiralschermesser eine verhältnismäßig geringe Wendelsteigung bzw. einen verhältnismäßig großen (Glattspiralen-) ochneidwinkel haben, und der (Hiebspiralen-) Schneidwinkel kann dennoch so klein sein, daß die Fasern beim Scheren nicht an den Schneidkanten im Bereich der Riebkeilflächen entlanggleiten, sondern glatt abgeschnitten werden. Die Schneidkanten werden dabei auf ihrer vollen Länge gleich-

mäßig ausgenutzt. Die Wendel kaan die Achse in verhältnismäßig zahlreichen Wendelwindungen umgeben, und die Zahl der Schnittstellen ist groß, und die Befestigung der Wendeln auf der Achse ist stabil und zuverlässig. Das neuerungsgaiDäße Spiralschenoesser ermöglicht also neben einer stabilen Befestigung auf der Achse einen einwandfreien glatten Schnitt bei großer Schneidleistung und großer Standzeit des Messers.

Zweckmäßig ist das neuerungsgemäße Schermesser derart ausgeführt, daß der Hiebwinkel zwischen zwei Werten, die kleiner oder größer als der (GlattSpiralen-) Schneidwinkel sind, so gewählt ist, daß der Absolutwert des (Hiebspiralen-) Schneidwinkels höchstens so groß ist wie der Reibungswinkel der zu scherenden Pasern in bezug auf die Schneidkanten von Gegenmesser und Spiralschermesser.

Der Reibungswinkel der zu scherenden Fasern in bezug auf die Schneidkanten von Gegenmesser und Spiralschermesser ist entscheidend dafür, ob die Fasern beim Scheren an den Schneidkanten entlanggleiten oder glatt abgeschnitten werden. Ist der Schneidwinkel höchstens so groß wie der Reibungswinkel, so iat ein einwandfreies Schneiden ohne Gleiten erreicht. Der Reibungswinkel ist bei unterschiedlichem Fasermaterial verschieden groß. Der Schneidwinkel für einwandfreies Schneiden kann dennoch einen einheitlichen Wert haben. Er muß nur höchstens so groß sein wie der Reibungswinkel von demjenigen Fasermaterial, welches den kleinsten Reibungswinkel hat. Vom Absolutwert des

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Schneidwinkels ist desha3-b gesprochen, weil es bei der Größe des Schneidwinkels in bezug auf den Reibungswinkel außer Acht bleiben kann, ob der Sehneidwinkel in bezug auf das Gegenmesser positiv oder negativ ist.

Insbesondere kann das neuerungsgemäße Schermesser auch so ausgebildet sein, daß der Hiebwinkel etwa so groß ist wie der (Glattspiralen-) Schneidwinkel.

Bei dieser Ausführungsart ist der (Hiebspiralen-) Schneidwinkel gleich Null bzw. die Hiebkeilflächen an der Schneidkante in der Wendel bilden mit dem Gegenmesser den Winkel Null. Die Hiebkeilflächen treffen dabei also mit ihrer Schneidkante jeweils parallel auf die Sehneidkante des Gegenmessers auf. Dies hat den Vorteil, daß auch sehr glatte Fasern, die also einen kleinen Beibwinkel haben, beim Schneiden nicht an den Schneidkanten entlanggleiten können, sondern gleichmäßig abgeschnitten werden. Der Nullwert des (Hiebspiralen-) Schneidwinkels braucht dabei nur mit geringer Genauigkeit gegeben zu sein. Dies bedeutet, daß für die Herstellung eines so ausgeführten Spiralschermessers kein zusätzlicher Aufwand nötig ist.

Eine weitere Ausbildung des neuerungsgemäßen Schermessers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hiebkeile hinterschnitten sind. Dies hat den Vorteil, daß die zu schneidenden Fasern von den Keil zwickein ferngehalten werden und lediglich in den Bereich der eigentlichen Schneidkanten kommen. Hierdurch werden Ungleichmäßigkeiten im Faserflor vermieden.

Eine weitere Ausbildung des neuerungsgemäßen Sohermessers ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hieb in bezug auf den Scherzylinder nicht radial verläuft, sondern abweichend von der radialen Richtung schräg ist, und zwar derart, daß beim Arbeiten die äußeren Teile des Hiebes in der Wendel den übrigen Teilen des Hiebes voreilen. Durch diese Maßnahme wird die Wirkung des Hinterschneidess noch unterstützt.

In der Zeichnung ist die Neuerung durch Gegenüberstellung mit dem Bekannten an Band eini^sr ,Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die Zeichnung bzw. auf diese Beispiele. Sie beinhaltet aber zugleich eine weitere allgemeine Beschreibung der Neuerung. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 in verkleinertem Maßstabe einen Seherzylinder mit einer Anzahl von Spiralschermessern, die zusammen eine mehrgängige Wendel bilden,

Fig. 2 in größerem Maßstabe einen Abschnitt von einem

Spiralschermesser mit glatter Brustfläche,

Fig. 3 im gleichen Maßstabe wie Fig. 2 einen Abschnitt von einem Spiralschermesser mit Hiebbrustfläche,

Fig. 4 in etwas kleinerem Maßstabe als die Fig. 2 und 5 eine Darstellung von zwei Spiralschermessern mit Hieb, von denen das links gezeichnete eine kleine Wendelsteigung und das rechts gezeichnete eine große Wendelsteigung hat,

Fig. 5 in etwas größerem Maßstabe als die Fig, 2 und 3 schematisch einen Schnitt durch einen vollständigen Scherzylinder mit Darstellung des Gegenmessers, des Schertisches und des über den Schertisch geführten Schergutes,

Fig. 6 stark vergrößert einen Teilausschnitt von Fig. 5,

Fig. 7 im Maßstabe der Fig. 6 einen Teilausschnitt entsprechend der Fig. 6 mit einem anders ausgebildeten Schertisch zum Scheren von schwerem Gut, z.B. von Teppichen,

Fig. 8 bis 11 in noch stärkerer Vergrößerung Teilschnitte gemäß der Schnittlinie A-A in Fi dreht; dabei zeigt im einzelnen

gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 6, um 90° ge-

Fig. 8 ein Spiralschermesser mit einem Hieb gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 9 ein Spiralschermesser gemäß der Neuerung mit einem Hieb gemäß der Neuerung mit positivem Schneidwinkel zwischen den Keilflächen und dem Gegenmesser,

Fig. 10 ein neuerungsgemäßes Spiralschermesser entsprechend Fig. 9, jedoch mit negativem Schneidwinkel, und

Fig. 11 ein neuerungsgemäßes Spiralschermesser entsprechend den Fig. 9 und 10, jedoch mit dem Schneidwinkel Null.

Die Fig. 1 bis 7 beziehen sich grundsätzlich auch auf die bekannten Ausführungen. Sie dienen in der Hauptsache der Problemdarlegung. Die Fig. 8 zeigt den bekannten Stand der Technik. Die Fig. 9 bis 11 betreffen verschiedene Ausführungsarten der Neuerung.

Gemäß Fig. 1 sind auf der Achse 1 des Scherzylinders die Spiralschermesser 2 befestigt. Diese haben im allgemeinen einen Hieb 3. Siehe hierzu auch die Fig. 2 und 3. Gemäß Fig. 4 können die Messer eine kleine Wandelsteigung (links dargestellt) oder eine große Wendelsteigung (rechts dargestellt) haben. Bei kleiner Wendelsteigung ist der Schnittwinkel mit dem Gegenmesser größer_t und bei großer Wendelsteigung ist der Schnittwinkel mit dem Gegenmesser kleiner.

Gemäß Fig. 5 dreht sich der Scherzylinder mit der Achse und den Spiralschermessern 2 im Sinne des Pfeiles 9. Das feststehende Gegenmesser ist mit 4 bezeichnet. Über den Schertisch 5 läuft das Schergut 6 in Richtung des Pfeiles 10. Das Schergut hat vor dem Scheren die Fasern 7 und

nach dem Scheren die kürzeren Fasern 8. Siehe hierzu auch die Fig. 6 und 7. In Fig. 7 ist der speziell geformte Schertisch mit 5* bezeichnet.

Das Folgende bezieht sich auf Fig. 8, die ein Schermesser gemäß dem bekannten Stand der Technik zeigt. Mit 2 ist das Spiralschermesser und mit 4 das feste Gegenmesser bezeichnet. 11 ist die Wendelsteigung, und ) 12 ist der (Glattspiralen-) Schneidwinkel. Das Spiralschermesser 2 bewegt sich in bezug auf das feste Gegenmesser 4 gemäß dem Pfeil 9. 13 ist der Hiebwinkel, der sich zum (Glattspiralen-) Schneidwinkel 12 addiert und den (Hiebspiralen-) Schneidwinkel 14 ergibt« Wegen der Größe des Winkels V' gleiten die zu scherenden Fasern 7 an den Hiebkeilflächen 15 ab, ohne geschnitten zu werden, und werden in den Zwickeln 16 zusammengedrängt und dort jeweils in Büscheln abgeschnitten. Hierdurch erhält der Faserflor unerwünschte Strukturmarierkungen.

Zum Folgenden siehe die Fig. 9, die sich auf eine Ausführungsart des neuerungsgemäßen Spiralschennessers bezieht. Das neuerungsgemäße Spiralschermesser ist mit 2¹ und das feste Gegenmesser wiederum mit 4 bezeichnet. Das Messer 2' bewegt sich in bezug auf das Messer 4 gemäß dem Pfeil 9. 12 ist wiederum der (Glattspiralen-) Schneidwinkel. Der Hiebwinkel 13' ist jedoch derart Torgesehen, daß der (Hiebspiralen-) Schneidwinkel 14' sich als Differenz des Winkels 12 weniger dem Winkel 13' ergibt. Der Winkel 14' kann so klein sein, daß er kleiner

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ist als der Reibungswinkel der zu scherenden Fasern 7 in bezug auf die Schneidkanten 15' des Spiralschermessers 2' und die diesbezüglichen Schneidkanten des Gegenmesser? 4. Im Raum 17 gleiten daher die Fasern 7 nicht seitlich ab, sondern werden einwandfrei geschnitten.

Bei der Ausführungsalt 2" der Neuerung gemäß Fig. 10 ist der Hiebwinkel größer als der (Glattspiralen-) Schneidwinkel 12, und es ergibt sich somit ein negativer (Riebspiralen-) Schneidwinkel. Im beim Schneiden entstehenden Raum 18 können die Fasern 7 ebenfalls nicht seitlich abgleiten, sondern werden glatt abgeschnitten.

Bei der Ausführungsart 2¹¹¹ der Neuerung gemäß Fig. 11 ist der Hiebwinkel ebenso groß wie der (Glattspiralen-) Schneidwinkel 12. Ss ergibt sich ein (Hiebspiralen-) Schneidwinkel von der Größe Null. Im Raum 19 werden wiederum die Fasern 7 ohne seitliches Abgleiten glatt abgeschnitten.

Alle Merkmale, die in der vorstehenden Beschreibung erwähnt und/oder in der Zeichnung dargestellt sind, sollen, sofern der bekannte Stand der Technik dies zuläßt, für sich allein oder in beliebigen Kombinationen oder Teilkombinationen als erfindungswesentlich angesehen werden, auch wenn sie in den Ansprüchen nicht enthalten sind.

Claims (5)

I t I 1 4 I ■ ( • 1 - 13 - Schutzansprüche

1) Spiralsohenneeser, das dazu dient, zusammen mit einem feststehenden, geraden Gegenmesser Gebilde mit vorstehenden Fasern zu scheren, und dessen JQingenteil im wesentlichen ein hochkant gewendeltes Band ist, welches mit der Wendelachse parallel zum Gegenmesser anzuordnen ist, an einer Seite seiner in der Wendel außen liegenden schmalen Bandfläche die Schneidkante und an der an dio Schneidkante angrenzenden, nach innen gerichteten Bandfläche die Brustfläche des Spiralschermessers aufweist, die mit das seitliche Ausweichen der Fasern beim Scherschnitt hinderndem, keilförmigem Hieb versehen ist, dadurch gekannzeichnet, daß die Hiebkeilflächen (15¹) an der Schneidkante in der Wendel einen (Hiebspiralen-) Schneidwinkel (14') in bezug auf das Gegenmesser (4) aufweisen, der um den Hieb winkel (13¹) kleiner ist als der (Glattspiralen-) Schneidwinkel (12) bei einer sonst gleichen glatten Brustfläche ohne Hieb,

2) Schermesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hiebwinkel (13¹) zwischen zwei Werten, die kleiner (Fig. 9) oder größer (Fig. 10) als der (Glattspiralen-) Schneidwinkel (12) sind, so gewählt ist, daß der Absolutwert des (Hiebspiralen-) Schneidwinkels (14') höchstens so groß ist wie der Reibungswinkel der zu scherenden Fasern (7) in bezug auf die Schneidkanten von Gegenmesser (4) und Spiralschermesser (2', 2", 2'").

3) Schermesser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eiebwinkel etwa so groß ist wie der (Glattspiralen-) Schneidwinkel (12) (Fig. 11).

4) Schermesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kiebkeile hlnterschnitten sind.

5) Schermesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, da8 der Hieb abweichend von der radialen Richtung schräg ist, und zwar derart, daß beim Arbeiten die äußeren Teile öes Hiebes in der Wendel den übrigen Teilen des Hiebes voreilen.