EP0058743B1 - Stapelfaserschneidmaschine - Google Patents

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EP0058743B1
EP0058743B1 EP81106808A EP81106808A EP0058743B1 EP 0058743 B1 EP0058743 B1 EP 0058743B1 EP 81106808 A EP81106808 A EP 81106808A EP 81106808 A EP81106808 A EP 81106808A EP 0058743 B1 EP0058743 B1 EP 0058743B1
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EP
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ring
cutting machine
staple
drum
fact
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EP81106808A
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EP0058743A1 (de
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Ernst Bauch
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NEUMAG Neumuenstersche Maschinen und Anlagenbau GmbH
Original Assignee
Neumuenstersche Maschinen und Apparatebau GmbH
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G1/00—Severing continuous filaments or long fibres, e.g. stapling
    • D01G1/02—Severing continuous filaments or long fibres, e.g. stapling to form staple fibres not delivered in strand form
    • D01G1/04—Severing continuous filaments or long fibres, e.g. stapling to form staple fibres not delivered in strand form by cutting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S83/00—Cutting
    • Y10S83/913—Filament to staple fiber cutting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/465—Cutting motion of tool has component in direction of moving work
    • Y10T83/4766—Orbital motion of cutting blade
    • Y10T83/4795—Rotary tool
    • Y10T83/483—With cooperating rotary cutter or backup
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/647—With means to convey work relative to tool station
    • Y10T83/6584—Cut made parallel to direction of and during work movement
    • Y10T83/66—With means to press work to tool
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/929—Tool or tool with support
    • Y10T83/9372—Rotatable type
    • Y10T83/9408—Spaced cut forming tool
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/929—Tool or tool with support
    • Y10T83/9457—Joint or connection
    • Y10T83/9464—For rotary tool

Definitions

  • the invention relates to a staple fiber cutting machine of the type specified in the preamble of claim 1.
  • the stretch depends on the friction and other uncontrollable influences.
  • the cable is therefore cut in a more or less stretched state. Accordingly, the length of the staple fibers deviates more or less from the ideal length, which is given by the distance between two adjacent knife edges.
  • the object of the invention is to improve the machine according to EP-A-0 026 258 - insofar as it is a staple fiber cutting machine with a rotatably mounted and driven knife carrier - in such a way that the undesirable scattering of the stack length is considerably reduced.
  • the new component is made usable for fastening the inner knife ends.
  • the drum also contributes to the secure clamping of the outer knives.
  • the feature of claim 9 facilitates the failure of the cut staple fibers.
  • a plate 4 is fastened to a fixed machine frame 1, which is only partially indicated, with a pivot pin 2 and an eyelet 3, which plate can be pivoted from the horizontal operating position shown in the direction of arrow 5 by approximately 90 degrees or more.
  • the cylindrical bearing housing 7 In an opening of the plate 4 sits the cylindrical bearing housing 7, the collar-like approach is firmly connected to the plate 4 by screws 8.
  • a shaft 11 In the bearing housing 7, a shaft 11 is supported with bearings 9, 10, which shaft can be driven by a motor 12 flanged to the upper end of the bearing housing 7.
  • the knife carrier 13, from which the knives 14 protrude radially outward, sits on the downward-facing end of the shaft 11. Your cutting edges are directed upwards.
  • the outer surface of the knife carrier 13 is formed as a spherical zone above the plane spanned by the knife edges.
  • the center 15 of the associated ball coincides with the center of the upper end face of the knife carrier 13.
  • the component 18 is fastened to the knife carrier 13 with at least one screw 16 and with dowel pins 17.
  • This consists of an annular hub 19, a drum 20 coaxial therewith and three spokes 21 arranged at uniform angular intervals of 120 degrees, which connect the hub 19 to the drum 20.
  • the smooth inner wall of the drum 20 is slightly tapered downwards.
  • the length of the drum -20 corresponds approximately to its inner radius.
  • This drum length is based on the premise that there are normally at least six knives 14. With six knives evenly distributed over the circumference, the stack length is equal to the side length of the regular hexagon formed by the knife edges, ie to the radius of the circumscribed circle and thus to the drum length. If there are more than six knives, the same drum or a shorter drum can be used. In this case, three knives coincide exactly with the three spokes 21 of the Drum 20 in order to hinder the removal of the staple fibers through the spokes 21 as little as possible. The remaining knives are arranged in the spaces between the spokes 21.
  • a ring 22 is clamped, the z. B. seventy-two evenly distributed on the circumference radial slots.
  • the inner ends of the knives 14 sit in the slots.
  • a support ring 23 secures the knives 14 in their radial position.
  • the ring 24 is clamped between the drum 20 and a further ring 25 which is firmly connected to the drum 20 by screws 26 and dowel pins 27.
  • the ring 25 overlaps the outer knife ends in the manner of a collar ring.
  • the inner surface of the ring 25 facing the spherical outer surface of the knife carrier 13 is designed as a concentric hollow spherical zone. In between is an annular channel 28.
  • the inside diameter of the ring 25 and the inside diameter of the ring 24 corresponding to it are approximately equal to the inside diameter of the drum 20, but in no way larger.
  • the outer surface and the inner surface of the pressure ring 29 are adapted to the spherical lateral boundary surfaces of the ring channel 28.
  • the machine works as described in EP-A-0 026 258.
  • the cut staple fibers are pressed against the inner wall of the drum 20 immediately after the cut by the centrifugal force and fall through their own weight - with a conical design of the inner surface of the drum reinforced by a component of the centrifugal force - into a funnel (not shown) connected to the machine frame, from which they fall are conveyed pneumatically.
  • the free cable end is supported laterally along its entire length by the drum, so that any pulling force is switched off.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stapelfaserschneidmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
  • Bei der Herstellung von Stapelfasern ist in der Regel eine einheitliche Stapellänge mit möglichst geringer Streuungsbreite erwünscht. Erfahrungsgemäß läßt sich diese Forderung, die durch die Weiterverarbeitung bedingt ist, aber vielfach nur unzureichend erfüllen.
  • Auch bei der Maschine gemäß der EP-A-0 026 258 ergaben sich im Betrieb vor allem bei hohen Drehzahlen des Messerträgers uneinheitliche Stapellängen. Nach den Überlegungen des Erfinders kann man sich diesen Effekt wie folgt plausibel machen: Bei hoher Drehzahl des Messerträgers wirkt auf das mitrotierende, gerade abgeschnittene Kabelende eine starke Zentrifugalkraft, die es nach außen zieht. Diese Zugkraft bewirkt eine Dehnung, die jedoch nicht nur auf das frei heraushängende Kabelende beschränkt ist, sondern sich bis in den Bereich erstrecken kann, in dem das Kabel noch an den nachfolgend zur Einwirkung gelangenden Messern anliegt.
  • Die Dehnung hängt von der Reibung und anderen unkontrollierbaren Einflüssen ab. Das Kabel wird demnach in mehr oder weniger gedehntem Zustand geschnitten. Dementsprechend weicht die Länge der Stapelfasern mehr oder weniger von der idealen Länge ab, die durch den Abstand zweier benachbarter Messerschneiden gegeben ist.
  • Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Maschine gemäß der EP-A-0 026 258 - soweit sie eine Stapelfaserschneidmaschine mit drehbar gelagertem und angetriebenem Messerträger - so zu verbessern, daß die unerwünschte Streuung der Stapellänge wesentlich verkleinert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Trommel wird dabei das Kabelende seitlich abgestützt, so daß die Zentrifugalkraft vollständig kompensiert wird. Die ersten Betriebsergebnisse haben bestätigt, daß auf diese Weise das Längenspektrum wesentlich vereinheitlichtwird.
  • Durch das Merkmal des Anspruchs 2 wird das Abführen der Stapelfasern erleichtert. Dabei ergibt sich aus der obigen Überlegung von selber, daß der Neigungswinkel des Kegels (der halbe Kegelwinkel) nicht größer sein darf als der Reibungswinkel zwischen dem Fasermaterial und der Trommel.
  • Um den Messerkranz nicht durch die Trommel zusätzlich zu belasten, wird die Aufhängung der Trommel gemäß Anspruch 3 empfohlen.
  • Die Merkmale der Ansprüche 4 und 5 erleichtern den Austausch und die Montage.
  • Gemäß Anspruch 6 wird das neue Bauteil für die Befestigung der inneren Messerenden nutzbar gemacht.
  • Das konstruktive Merkmal des Anspruchs 7 ist besonders wichtig. Im Gegensatz zur EP-A-0 026 258, derzufolge der Ring nur durch die Messer gehalten wird, dient jetzt die Trommel als Halterung für den Ring. Die Messer sind also völlig entlastet. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht in der vereinfachten Montage.
  • Gemäß Anspruch 8 trägt die Trommel auch zur sicheren Einspannung der äußeren Messeren den bei.
  • Durch das Merkmal des Anspruchs 9 wird das Ausfallen der geschnittenen Stapelfasern erleichtert.
  • Dabei wird durch das Merkmal des Anspruchs 10 gewährleistet, daß die Schneideinrichtung für Montagearbeiten leicht zugänglich ist.
  • Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.
  • An einem nur teilweise angedeuteten feststehenden Maschinengestell 1 ist mit einem Gelenkzapfen 2 und einer Öse 3 eine Platte 4 befestigt, die aus der dargestellten horizontalen Betriebsstellung in Richtung des Pfeiles 5 um etwa 90 Grad oder mehr verschwenkbar ist. In einer Öffnung der Platte 4 sitzt das zylindrische Lagergehäuse 7, dessen kragenartiger Ansatz durch Schrauben 8 mit der Platte 4 fest verbunden ist. In dem Lagergehäuse 7 ist mit Lagern 9, 10 eine Welle 11 gelagert, die durch einen am oberen Ende des Lagergehäuses 7 angeflanschten Motor 12 antreibbar ist. Auf dem nach unten weisenden Ende der Welle 11 sitzt der Messerträger 13, aus dem die Messer 14 radial nach außen vorstehen. Ihre Schneiden sind nach oben gerichtet. Die Mantelfläche des Messerträgers 13 ist oberhalb der von den Messerschneiden aufgespannten Ebene als Kugelzone ausgebildet. Der Mittelpunkt 15 der zugehörigen Kugel stimmt mit dem Mittelpunkt der oberen Stirnfläche des Messerträgers 13 überein.
  • An dem Messerträger 13 ist mit mindestens einer Schraube 16 sowie mit Paßstiften 17 das Bauteil 18 befestigt. Dieses besteht aus einer ringförmigen Nabe 19, einer dazu koaxialen Trommel 20 und drei in gleichmäßigen Winkelabständen von 120 Grad angeordneten Speichen 21, die die Nabe 19 mit der Trommel 20 verbinden. Die glatte Innenwand der Trommel 20 ist nach unten hin schwach konisch erweitert. Die Länge der Trommel -20 stimmt etwa mit ihrem Innenradius überein. Diese Trommellänge beruht auf der Voraussetzung, daß normalerweise mindestens sechs Messer 14 vorhanden sind. Bei sechs gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Messern ist die Stapellänge gleich der Seitenlänge des von den Messerschneiden gebildeten regelmäßigen Sechsecks, d. h. gleich dem Radius des umgeschriebenen Kreises und damit gleich der Trommellänge. Wenn mehr als sechs Messer vorhanden sind, kann dieselbe Trommel oder aber eine entsprechend kürzere Trommel eingesetzt werden. Dabei decken sich jeweils drei Messer genau mit den drei Speichen 21 der Trommel 20, um die Abführung der Stapelfasern durch die Speichen 21 möglichst wenig zu behindern. Die übrigen Messer sind in den Zwischenräumen zwischen den Speichen 21 angeordnet.
  • Zwischen Nabe 19 und Messerträger 13 ist ein Ring 22 eingespannt, der mit z. B. zweiundsiebzig gleichmäßig auf dem Umfang verteilten radialen Schlitzen versehen ist. In den Schlitzen sitzen die inneren Enden der Messer 14. Ein Stützring 23 sichert die Messer 14 in ihrer radialen Lage. Auf der oberen Stirnfläche der Trommel 20 sitzt als Gegenstück zu dem Ring 22 in derselben Ebene ein Ring 24, der entsprechende radiale Schlitze zur Aufnahme der äußeren Messerenden aufweist. Der Ring 24 ist zwischen der Trommel 20 und einem weiteren Ring 25 eingespannt, der durch Schrauben 26 und Paßstifte 27 fest mit der Trommel 20 verbunden ist. Der Ring 25 übergreift nach Art eines Überwurfringes die äußeren Messerenden. Die der kugeligen Mantelfläche des Messerträgers 13 zugewandte Innenfläche des Ringes 25 ist als konzentrische Hohlkugelzone ausgebildet. Dazwischen befindet sich ein Ringkanal 28. Der lichte Durchmesser des Ringes 25 und der mit ihm übereinstimmende lichte Durchmesser des Ringes 24 sind annähernd gleich dem Innendurchmesser der Trommel 20, aber keinesfalls größer. Ein Andrückring 29, der mittels schief gestellter Lager 30 um eine zur geometrischen Achse der Welle 11 geneigte, diese im Kugelmittelpunkt 15 schneidende Achse 31 frei drehbar ist, taucht auf der in der Zeichnung rechts liegenden Seite mit geringem seitlichem Spiel in den Ringkanal 28 bis in die Näher der Messerschneiden ein. An der linken Seite bleibt infolge der Schiefstellung ein Spalt für das tangential einlaufende Kabel offen. Zumindest in der Nähe der den Messern 14 zugekehrten Stirnfläche sind die Außenfläche und die Innenfläche des Andrückringes 29 die kugeligen seitlichen Begrenzungsflächen des Ringkanals 28 angepaßt.
  • Die Maschine arbeitet bis zum Schneidvorgang so wie in der EP-A-0 026 258 beschrieben. Die abgeschnittenen Stapelfasern werden unmittelbar nach dem Schnitt durch die Zentrifugalkraft an die Innenwand der Trommel 20 gedrückt und fallen durch ihr Eigengewicht - bei konischer Ausbildung der Trommelinnenfläche verstärkt durch eine Komponente der Zentrifugalkraft - in einen nicht dargestellten, mit dem Maschinengestell verbundenen Trichter, aus dem sie pneumatisch abgefördert werden. Das jeweils freie Kabelende wird auf seiner ganzen Länge durch die Trommel seitlich abgestützt, so daß jegliche Zugkraft ausgeschaltet ist.

Claims (10)

1. Stapelfaserschneidmaschine zum kontinuierlichen Schneiden von Kabeln aus künstlichen Fäden,
mit einem rotationssymmetrischen, drehbar gelagerten und angetriebenen Messerträger, mit mehreren auf dem Umfang verteilten, aus dem Messerträger herausstehenden Messern, mit einem auf den herausstehenden Enden der Messer befestigten Ring, der zusammen mit der Oberfläche des Messerträgers vor den Messerschneiden einen Ringkanal bildet, und
mit einem Andrückorgan, das auf einem Teil des Umfangs nahezu bis zu den Messerschneiden mit geringem seitlichem Spiel in den Ringkanal eintaucht und auf einem anderen Teil des Umfangs einen Einlaufspalt für das Kabel freigibt, wobei
das Andrückorgan um eine zur Achse des Messerträgers geneigte Achse mit einer der Umdrehungsgeschwindigkeit des Messerträgers angepaßten Geschwindigkeit drehbar ist,
die Oberfläche des Messerträgers als Kugelzone und die ihr zugekehrte Fläche des Ringes als konzentrische Hohlkugelzone ausgebildet ist, zumindest die in den Ringkanal eintauchende Zone des Andrückorgans den kugeligen Flächen des Messerträgers und des Ringes angepaßt ist, und die Achse des Andrückorgans die Achse des Messerträgers im Mittelpunkt der Kugelzone schneidet,
dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Ring (25) auf der Austragseite eine Trommel (20) mit zylindrischer oder nahezu zylindrischer Innenfläche anschließt, deren Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Ringes (25) entspricht und deren Länge mindestens etwa gleich dem Abstand der Schneiden zweier benachbarter Messer (14) ist.
2. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Trommel (20) sich zum offenen Ende hin schwach konisch erweitert.
3. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (20) durch Speichen (21) mit einer Nabe (19) verbunden ist.
4. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Trommel (20), Nabe (19) und Speichen (21) als einstückiges Bauteil (18) ausgebildet sind.
5. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (19) durch leicht lösbare Verbindungsmittel (16, 17) stirnseitig in dem Messerträger (13) befestigt ist.
6. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Messerträger (13) und Nabe (19) ein Ring (22) eingespannt ist, der mit Schlitzen für die Aufnahme der inneren Enden der Messer (14) versehen ist.
7. Stapelfaserschneidmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (25) mit der Trommel (20) starr verbunden ist.
8. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ring (25) und Trommel (20) ein Ring (24) eingespannt ist, der mit Schlitzen für die Aufnahme der äußeren Enden der Messer (14) versehen ist.
9. Stapelfaserschneidmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende der Trommel (20) nach unten gerichtet ist.
10. Stapelfaserschneidmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schneideinrichtung um eine waagerechte Achse (Zapfen 2) verschwenkbar ist.
EP81106808A 1981-02-18 1981-09-01 Stapelfaserschneidmaschine Expired EP0058743B1 (de)

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DE19813105877 DE3105877A1 (de) 1981-02-18 1981-02-18 Stapelfaserschneidmaschine

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EP0058743A1 EP0058743A1 (de) 1982-09-01
EP0058743B1 true EP0058743B1 (de) 1984-12-12

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JP (1) JPS5855246B2 (de)
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