DE928119C

DE928119C - Vorrichtung zum Schneiden von laufenden Kunstfaeden

Info

Publication number: DE928119C
Application number: DEI4359A
Authority: DE
Inventors: Raymond Holden Speakman
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1950-07-10
Filing date: 1951-07-10
Publication date: 1955-05-23
Also published as: CH319129A; GB682473A; FR64549E; FR1039520A; DE1090371B; ES198680A1; NL79622C; US2664160A; BE504425A; BE522239A; CH295355A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Vorrichtung zum Schneiden von sich kontinuierlich fortbewegenden Kunstfäden in kurze Längen. Insbesondere betrifft sie die Herstellung von Stapelfasern durch Zerschneiden von Kunstfäden.

Es wurden bereits verschiedene Vorrichtungen zum Schneiden von sich kontinuierlich fortbewegenden Kunstfäden in kurze Längen vorgeschlagen. Es wurde jedoch gefunden, daß gewisse Stoffe, aus denen Kunstfäden hergestellt werden, wie synthetische lineare Polyamide, z. B. Polyhexamethylenadipamid, und synthetische lineare Polyester, beispielsweise Polyäthylenterepht'halat, Fäden ergeben, welche so zäh sind, daß beim Zerschneiden derselben unter Anwendung der bekannten Vorrichtungen und Verfahren Schwierigkeiten auftreten.

Es wurde nun gefunden, daß derartige Fäden leichter geschnitten werden können, wenn die Schneidkante einer Messerklinge quer über die Fäden gezogen wird, als wenn die Messerklinge eine Schlagwirkung auf diese ausübt, welche mit einer Hackwirkung Hand in Hand geht.

Gemäß der Erfindung wird nunmehr eine Vorrichtung zum Schneiden von laufenden Fäden in kurze Längen vorgeschlagen, bei der die Fäden in Berührung mit einer Anzahl von Vorsprüngen auf einem sich bewegenden Träger gehalten werden, so daß sie die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen überbrücken und während dieser Überbrückung durch mindestens eine Messerklinge geschnitten werden, wobei der Umlauf der Klingen mit Bezug auf die Bewegung des umlaufenden Trägers synchronisiert ist. Das Neue der Erfindung

wird "darin erblickt, daß die Messerklingen um ein Formstück herumgebogen sind, das in einer Ebene rotiert, die im rechten Winkel zur Bewegungsebene des sich drehenden Trägers -liegt, wobei die Schneidr kanten der Klingen über die Formstückkante vor-. stehen und parallel zur Umlauf achse des sich drehenden Trägers in die Zwischenräume des Träger hineinragen, wobei ferner die Krümmung der Messer mit Bezug auf die Achse etwa einem Spiralabschnitt entspricht und die Leitkante der Messerklingen so geformt ist, daß sie keinen Schlag auf die Fäden ausübt, und die Umlaufrichtung des Formstückes derart ist, daß der Berührungspunkt der Schneidkante und der Fäden sich in der Vorschubrichtung der Fäden während des Schneiddurchganges der Messer mitbewegt.

Bei einer bevorzugten Ausführuingsformder Erfindung ist die Klinge gebogen, so daß der Abstand der Schneidkante von der Drehachse sich fortschreitend auf deren Länge ändert; beispielsweise ist die Klinge derart gebogen, daß sie die Form eines Teiles einer Afchimedesschen Spirale besitzt. Es ist einleuchtend, daß es in der Praxis auch möglich ist, mit Klingen ähnliclier Form zu arbeiten. So kann beispielsweise eine halbkreisförmige Klinge etwas außermittig angeordnet sein, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Die Biegung der Klinge erfolgt zu dem Zweck, um zu erreichen, daß die Schneidkante derselben immer mit den Fäden eine gewisse Zeit lang in Berührung bleibt, während die Klinge durch die Fäden hindurchschneidet, d. h. also, daß die Klinge nicht durch einen raschen Schlag wirksam wird, sondern daß beim Durchschneiden durch die Fäden ein ständiger Druck .an der Schneidkante ausgeübt wird. Die Form der Klingen ermöglicht es., daß sie an dem Schnittpunkt mit den Fäden in Berührung bleiben, während sich diese vorwärts bewegen und das Messer durch die Fäden schneidet.

Die Form der Stapel kann sich, ändern, indem die Form der Messer verändert wird. Wenn mit einem Messer gearbeitet wird oder wenn zwei Messer der gleichen Form in gleicher Weise angeordnet sind, werden alle Stapel gleichmäßig sein und im Querschnitt die Form eines Parallelogramms besitzen. Wenn zwei Messer- von verschiedener Form verwendet werden und diese derart angeordnet sind, daß sie die Fäden abwechselnd schneiden, kann ein Stapel erhalten werden, welcher trapezförmigen Querschnitt besitzt, d. h. die Längen der Fadenabschnitte in dem Stapel sind nicht die gleichen. Um die Schneidwirkung zu erleichtern, wird es vorgezogen, daß die Bewegung des Berührungspunktes der Schneidkante des Messers mit den Fäden sich mit genau der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie die Fäden selbst. Dies ist jedoch nicht wesentlich und kann in der Tat auch nicht durchgeführt werden, wenn Messer von unterschiedlicher Form verwendet werden.

In den Zeichnungen ist beispielsweise eine Vorrichtung dargestellt, durch die ein sich kontinuierlich fortbewegender Fadenstrang zu- Stapelfasern geschnitten wird.

Fig. ι zeigt schematisch eine Seitenansicht der Vorrichtung und

Fig. 2 schematisch eine Endansicht der Vorrichtung;

Fig. 3 zeigt schematisch eine Hilfsvorrichtung zum Halten der Fäden, die zweckmäßig angewandt wird, und -

Fig. 4 zeigt eine Messerklinge vor ihrer Formgebung.

Wie sich aus den Zeichnungen ergibt, besteht die Schneidvorrichtung aus einem Rad 1, welches auf seinem Umfang eine Nut 10 besitzt. Anden äußeren Wandungen dieser Nut 10 sind gleichmäßig um den Umfang des Rades verteilt radiale Ausschnitte 2 vorgesehen.-Dieses Rad 1 dreht sich in der Pfeilrichtung um die Achse 3. Sich kontinuierlich fortbewegende Fäden 4 werden in diese Umfangsnut 10 eingelegt und in dieser durch ein Rad 11 gehalten, das sich um eine Achse 12 dreht und zur Achse 3 unter einem Winkel angeordnet ist. Dieses Rad 11 besitzt an seinem Umfang sich etwa in Richtung der Drehachse 12 erstreckende Stahlfinger 13, welche in kleine Ausnehmungen 5 am Umfang des Rades 1 zwischen den Ausschnitten 2 eingreifen, so daß sie mit dem Rad 1 in Berührung kommen, und zwar gerade vor, während und kurz nachdem die Fäden geschnitten werden. Wenn diese Finger 13 nicht mit dem Rad 1 in Berührung stehen, werden sie von diesem wegbewegt, um die ständige Fortbewegung der Fäden nicht zu stören und zu ermöglichen, daß die geschnittenen Stapelfasern aus der Apparatur fallen können.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, sind an einem Formstück 8 zwei etwa halbkreisförmig gebogene, in ihrer Höhe zunehmende Messerklingen 6 und 7 angebracht. Eine dieser Messerklingen ist in Fig. 4 in gestrecktem, nicht gebogenem Zustand dargestellt. Die Schneidkante 14 der Klinge ist von dem Punkt X bis zum Punkt Y geschliffen, und die führende Kante 15 ist abgerundet, so daß die Klinge leicht in den Zwischenraum zwischen zwei Vorsprüngen des Radumfanges 1 eindringen kann, ohne daß ein Fangen oder Verknoten der Fäden eintritt und ohne daß eine Schlagwirkung auf diese ausgeübt wird. Die allgemeine Form der Klinge ist derart gestaltet, daß die Klinge auf ihrer Länge in der Höhe zunimmt, so daß sie also beim allmählichen Ein- no treten in den Zwischenraum sämtliche Fäden durch eine ziehende Schneidwirkung schneidet. Die vorzugsweise aus biegsamem Stahl hergestellte Klinge ist an einem Formstück 8 der gewünschten Gestalt angebracht und an diesem mit Bolzen oder Schrau- "5 ben befestigt, welche sich durch Löcher 16 des der Schneidkante gegenüberliegenden Randes der Kl'inge erstrecken, so daß auf diese Weise die Klinge schnell und einfach entfernt und ersetet werden kann. Dieses Formstück 8 dreht sich um eine Achse 9 mit einer solchen Geschwindigkeit mit Bezug auf diejenige des Rades 1, daß, während ein in der Stellung α befindlicher Ausschnitt sich in die Stellung b bewegt, sich die Klinge 6 derart gedreht hat, daß die ganze Länge der Klinge sich durch den Ausschnitt bewegt hat und aus diesem

austritt, wenn der. Ausschnitt in die Stellung b gelangt ist. Der nächste Ausschnitt befindet sich dann in der Stellung a, und das schmale Ende der Klinge 7 tritt in diesem Augenblick in diesen Ausschnitt ein.

Falls erwünscht, kann der Klinge von vornherein eine gewisse Formgebung erteilt werden, um die Bildung von Spannungen zu verringern, welche auftreten, wenn diese an dem Formstück angebracht wird. Die Klinge kann auch dadurch verstärkt sein, daß gewisse Teile derselben stärker ausgebildet sind als andere, d. h. also, das Stahlband, aus dem die Klinge hergestellt wird, braucht nicht notwendigerweise rechteckigen Querschnitt zu besitzen.

Es ist einleuchtend, daß eine beliebige Anzahl von. Klingen verwendet werden kann, wobei jedoch immer darauf zu achten ist, daß diese derart angeordnet sind, daß sie sich mit den Ausschnitten am Umfang des Rades 1 im Gleichtakt bewegen.

Zwecks Vereinfachung der Arbeitsweise wird es vorgezogen, die Klingen in ihrer Längsrichtung keilförmig auszubilden; d. h. also, daß der Teil der Klinge, welcher zuerst mit den Fäden in Berührung kommt, schmaler sein muß als die nachfolgenden Teile, so daß, wenn sich das Messer dreht, es nach und nach weiter in den Ausschnitt am Radumfang eintritt und hierbei langsam in das in der Umf angsnut gehaltene Fadenbündel ziehend einschneidet und es dann schließlich ganz durchschneidet.

Obwohl der Bogen des Messers sich gewöhnlich nicht über 360⁰ erstrecken wird und vorzugsweise 180⁰ beträgt, ist es möglich, daß zum Schneiden starker Fadenbündel eine so lange Schneidoberfläche erforderlich wird, daß ein Bogen von mehr als 360⁰ notwendig sein kann. Es ist einleuchtend, daß in jedem Fall die Länge des Messers derart auszubilden ist, daß das Messer bei der Geschwindigkeit, mit der es sich dreht, immer durch jeden Ausschnitt hindurchgeführt wird und nicht mit den Rändern desselben in Berührung kommt.

Die Art der Zuführung der Fäden zu dem Messer kann in bekannter Weise erfolgen; jedoch wird bevorzugt ein Rad mit symmetrisch angeordneten Ausschnitten angewandt, und die Fäden werden mit dem Umfang des Rades in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise in Berührung gehalten.

Die Breite jedes Ausschnittes an dem Schneidpunkt soll so schmal wie möglich sein. Bei Anwendung eines Rades ist es bisweilen notwendig, die Weite des Zwischenraumes beim Eintritt in das Rad auszudehnen, um eine Änderung der relativen Winkelbewegung der Messerklinge und der Ausschnittwandungen zuzulassen, welche während der Drehung des Rades und der Klinge auftreten.

Es ist naturgemäß nicht notwendig, das Schneiden in jedem der am Radumf ang vorgesehenen Ausschnitte vorzunehmen; so können beispielsweise Zwischenräume abwechselnd ausgelassen und hierdurch Fadenlängen abgeschnitten werden, die doppelt so lang sind, als wenn der Schneidvorgang in jedem Zwischenraum erfolgt.

Die Fäden müssen mit den Vorsprüngen am Radrand ι fest in Berührung gehalten werden, um ein Verschieben der Fädenvor und nach dem Schneiden zu vermeiden. Dies kann auf verschiedene Weise erfolgen. Außer der oben mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen Methode kann jegliche Abänderung dieser Arbeitsweise oder irgendeine bekannte Arbeitsweise zum Festlegen der Fäden angewandt werden, bei der die Haltemittel die Wirkung der Messer nicht beeinträchtigen.

Um eine Beschädigung der Fäden zu vermeiden und ein Verschieben derselben insbesondere während des Schneidvorgänges auszuschließen, wird es vorgezogen, daß die Oberfläche, gegen die die Fäden gehalten werden, nachgiebig ist, und falls mögli'dh, sollen sie in der Nut gehalten werden. Zu diesem Zweck besteht das bevorzugterweise angewandte Rad am Umfang, und zwar an denjenigen Punkten, an denen die Fäden ergriffen werden, vorzugsweise aus Gummi oder einem gummiartigen Material, das gegebenenfalls auch nur in der Nut zu liegen kommt.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Apparatur zeichnet sich durch besonders einfachen Aufbau aus. Der Hauptvorteil besteht darin, daß das Messer einen ziehenden Schnitt ausübt gegenüber einer Schlagwirkung und daß das Messer, welches einfach aus einem flachen Stahlband besteht, leicht entfernt und geschärft werden kann. Durch diese Vorteile ist die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung besonders geeignet zum Schneiden von zähen künstlichen Fäden, wie beispielsweise denjenigen aus synthetischen, linearen Polyamiden oder hochpolymerisierten Polymethylenterephthalaten, wenn diese zu kurzen Längen geschnitten werden sollen, beispielsweise zu Stapelfasern oder Bürstenborsten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Vorrichtung zum Schneiden von laufenden Kunstfäden in kurze Längen, bei der die Fäden in Berührung mit einer Anzahl von Vorsprüngen auf einem sich bewegenden Träger gehalten werden, so daß sie die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen überbrücken und während dieser Überbrückung durch mindestens eine Messerklinge geschnitten werden, wobei der Umlauf der Klingen mit Bezug auf die' Bewegung des umlaufenden Trägers synchronisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerklingen (6, 7) um ein Formstück (8) herumgebogen sind, das in einer Ebene rotiert, die im rechten Winkel zur Bewegungsebene des sich drehenden Trägers (1) liegt, wobei die Schneidkante der Klingen über die jeweilige Formstüekkante vorsteht und parallel zur Umlaufachse (3) des sich drehenden Trägers (1) in die Zwischenräume (2) des Trägers (1) hineinragt, wobei ferner die Krümmung der Messer (6, 7) mit Bezug auf die Achse (3) etwa einem Spiralabschnitt entspricht und die Leitkante der Messerldingen so geformt ist, daß sie keinen Schlag auf die Fäden ausübt, und die Umlaufrichtung des Formstückes (8) derart ist, daß der Beruh-

rungspunkt der Schneidkante und der Fäden sich in der Vorschubrichtung der Fäden während des Schneiddurchganges der Messer mitbewegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der sich drehende Träger ein Rad ist, das an seinem Umfang mit Vorsprungen versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad auf seinem Umfang eine Nut (10) aufweist, in die sich die Fäden einlegen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund der Nut ganz oder teilweise mit nachgiebigem Material ausgelegt ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daßidemRad (1) ein Rad (11) mit an seinem Umfang im wesentlichen rechtwinklig zu seiner Umlaufebene vorspringenden Fingern (13) zugeordnet ist, das einen größeren Durchmesser besitzt als das die Fäden tragende Rad (1), wobei die Drehachse (12) des Rades (11) in einem Winkel zu der Umlaufadhse (3) des die Fäden tragenden Rades (1) steht, so daß die Finger (13) mit den Vorsprüngen des Rades (1) nur auf einem Teil dessen UmfamgeS', und zwar in kleinen Ausnehmungen (5), in Berührung treten, gerade vor und kurz nachdem die Fäden geschnitten werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerklingen (6, 7) in Form einer Archhnedesschen Spirale gebogen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch' 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerklingen derart ausgebildet sind, daß sie während des Schneidens der Fäden nach und nach immer mehr in den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Vorsprungen eintreten.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leitkante der Messerklinge verjüngt.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerklingen (6, 7) aus einem flachen Stahlstreifen bestehen.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerklingen (6, 7) in einem Winkel von etwa i8o° gebogen sind.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 707770, 704975.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 509 507 5.55