NO127989B - - Google Patents

Description

Apparat til oppskj æring av filament- eller trådformet materiale i stapelfibre.

Denne oppfinnelse vedrører en skjære-anordning spesielt egnet for skjæring av

stapelfibre av garn, snorer eller tau av kontinuerlig filament- eller trådmateriale, f.

eks. av kunstsilke eller andre kunstige filamenter eller tråder, nylon og andre syntetiske tråder f. eks. slike som er dannet av

lineære kondensasjonspolyestere, acrylni-tril, polymere og lignende. Mere spesielt

vedrører oppfinnelsen et skjæreapparat og

en montering av Beria-typen som er særlig

egnet for direkte fremstilling av stapelfibre med et antall lengder.

I tekstilindustrien er det ofte ønskelig,

og i mange tilfelle nødvendig, å blande

stapelfibre med varierende lengder når der

fremstilles garn og tråd og lignende. Det er

også fastslått at tekstilfibre med lik eller

forskjellig karakter, dvs. enten naturlige,

kunstige eller syntetiske eller bare en av

disse typer, blandes bedre under behand-ling, særlig efter ull- eller ullgarnsyste-mene, og tilveiebringer et garn med bedre

jevnhet hvis fibrene har et stort antall

lengder. Den opptimale utstrekning og for-deling av et slikt antall varierer selvfølge-lig i overensstemmelse med garntypen eller

stoffet som skal fremstilles og det tekstil-system som man tenker å benytte for samme.

Det har vært foreslått forskjellige apparater og fremgangsmåter for fremstilling

av fibre av forskjellige lengder av et enkelt

fibermateriale, men i de fleste tilfelle svarer

disse ikke til hensikten. For eks. har forskjellige typer av fiberskjæreanordningen

vært foreslått, men vanligvis er disse ikke

drivbare ved normale fabrikasjonshastig-

heter på grunn av kompliserthet og hurtig slitasje av delene. Slike apparater har hel-ler ikke vært lett å tilpasse bestående fa-brikkutstyr.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å skaffe et apparat med hvilket der kan fremstilles fibre som har et stort

antall lengder. Et annet formål er å skaffe

et apparat som kan fremstille stapelfibre med varierende lengde fra en bunt av filamenter eller tråder, og som kan benyttes i forbindelse med det bestående utstyr. Et

videre formål er å skaffe et nytt apparat

som kan fremstille fiberprodukter bestående av blandinger av fibre av forskjellige lengder, og hvori de forskjellige fibre kan variere med hensyn til andre karakteristik-ker, såsom denier, strekning, krympning, seighet og lignende. Andre formål og for-deler ved oppfinnelsen vil fremgå av den efterfølgende beskrivelse i forbindelse med tegningene som gjengir en foretrukket ut-førelsesform for oppfinnelsen, og hvor fig. 1 er et isometrisk riss av en skjæreanord-ning for stabelfibre med varierende lengder, fig. 2 er et sideriss av kammen som benyttes i utførelsen ifølge fig. 1, og fig. 3 viser et skjematisk planriss, delvis i snitt, av en del av fig. 1 som viser anordningen til å avbøye eller forandre fremføringsba-nen for det trådf ormede materiale.

Ifølge oppfinnelsen fremmates det filament- eller trådformede materiale som skal skjæres opp, f. eks. garn, snorer, tau eller andre bunter av trådformet materiale, med. en konstant hastighet gjennom en bane til en skjæreinnretning og der er ved banen for det trådformede materiale anordnet innretninger for periodisk og kontinuerlig å variere lengden av denne bane, hvorved varierende lengder av trådformet materiale periodisk og kontinuerlig bringes i skjære-stilling i skjæreinnretningen. Spesielt er anordningen for å variere lengden av fø-ringsbanen for det trådformede materiale en frem- og tilbakegående anordning som fortrinsvis virker i banens horisontalplan ennskjønt, som det vil fremgå av den etter-følgende beskrivelse, den frem- og tilbakegående anordning kan være plasert til å virke i vertikalplanet, diagonalplanet eller et lignende plan av det trådformede materiales bane.

Som vist på tegningen mates en lengde av filament- eller trådformet materiale 2 ved hjelp av matningsruller 3 og 4 til en kutte- eller skjæreinnretning 5. Det trådformede materiale mates til skjæreinnretningen fra en egnet tilførselskilde, f. eks. direkte fra en spinnemaskin for syntetiske eller kunstige filamenter eller tråder eller fra en spole og er viklet om matningsrullene 3 og 4 med en eller flere vindinger. Skjæreinnretningen 5 er av Beria-typen som omfatter en dreibart montert kutte-skive 6 med en innløpskanal 7 som står i forbindelse med den radielle kanal 8. Ved hjelp av sentrifugalkraften trekkes det trådformede materiale radielt utad fra ka-nalen 8 inn i banen for kniven 9 som kan være montert stasjonært. I forbindelse med foreliggende oppfinnelse er det av viktighet at der benyttes en kutter som kan fremstille fibre ved ytterst hurtige forandringer i matningshastigheten. Normalt kan der benyttes kuttere som bruker sentrifugal-kraft, luftblåst-, eller vakuumsystemer, men roterende kuttere av Beria-typen er imidlertid foretrukket.

Ved fremføringsbanen for det trådformede materiale 2 er der plasert et passende stativ 10 som omfatter ben 11 hvorpå er montert langsgående bæredeler 12 og 13 og tverrdeler 14 og 15 forbundet med delene 12 og 13. Mellom tverrdelene 14 og 15 og paral-lelt disse er anbragt en tredje tverrdel 16 som også er festet til delene 12 og 13. På tverrdelen 16 er et lager 17 og et lignende lager 18 er montert på tverrdelen 14. Lagrene 17 og 18 understøtter dreibart en aksel 19 hvorpå er fastkilt en kam 20.

En variabel hastighetsanordning eller

-overføring 21 er anbragt ved stativet 10 som drives ved en motor eller lignende kraftkilde (ikke vist). Enhver passende kraftkilde og variabel hastighetsoverføring kan benyttes. Anordningens 21 aksel 22 er forbundet med akselen 19 ved hjelp av kop-lingen 23. Når foreliggende oppfinnelse be-

nyttes er det viktig for å sikre jevne resul-tater at hastigheten av kutteren 5 og kammen 20 er synkronisert. For å sikre en slik synkronisering er det vanligvis ønskelig at den samme motor eller kraftkilde benyttes til å drive både kutteren og kammen. Dette kan utføres ved hjelp av den variable has-tighetsoverføring 21 da, som nedenfor for-klart, kutteren og kammen vanligvis ikke vil bli drevet med samme omdreining pr. min.

På de langsgående deler 12 og 13 er montert lagre 24 og 25, hvori er forskyvbart lagret en aksel 26. Lagrene 24 og 25 er slik plasert at akselen 26 ligger ved kammen 20. På akselen 26 er innstillbart montert en bæredel 27 som har et nedad rakende parti 28 som er plasert i den avlange åpning 29 i

tverrdelen 30 som er festet til delene 12 og

13. Det nedad rakende parti 28 tjener til å

hindre dreining av akselen 26 når den er i virksomhet. Bæredelen 27 bærer den drei-bare kamrulle 31 som er plasert i sporet 32 i siden av kammen 20. En kanalføring eller avbøyningsføring 33 er anordnet på enden av akselen 26 på en slik måte at den bringes i kontakt med det trådformede materiale 2 på dets vei til kutteren. Det vil forståes, at mans en kanalformet føring er vist i utførelsesformen på tegningen, kan en hvilken som helst passende føring bru-kes som er utformet til å hindre sideveis bevegelse av det trådformede materiale som passerer gjennom samme, f. eks. en sliss, U-formet føring og lignende. Kanalførin-gen har den fordel at tråden lettvint kan tres gjennom ved starten.

Bæredeler 34 og 35 er montert på den langsgående del 12 på hver side av lagret 24.1 bæredelen 34 og 35 og stikkende ut fra disse henimot det trådformede materiales bevegelsesbane er innstillbart montert gri-sehaleformede føringer eller øyer henholds-vis 36 og 37. Enhver passende føring kan benyttes istedenfor de viste, men fordelene med disse er at de er lette å tre ved starten og i tilfelle av brudd på det trådformede materiale. I denne henseende kan, i tilfelle brudd eller av andre grunner for stopp i ar-beidet, automatiske stoppeanordninger benyttes i forbindelse med foreliggende apparat, f. eks. slike som er vist og beskrevet i U.S. patent 2.722.983.

Selv om det for enkelhetsskyld ikke er vist kan kammen 20 drives ved den variable hastighetsoverføring 21 ved en særskilt motor eller ved den roterende kuttermotor. Som det vil sees fra den etterfølgende beskrivelse av virkemåten av foreliggende apparat er det imidlertid av viktighet at kammen drives synkront med kutteren og følgelig er noe utstyr til den roterende kuttermotor ønskelig. Slikt utstyr vil ligge in-nenfor en vanlig mekanikers erfaringer.

Virkemåten av apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er som følger: Kammen 20 som dreies med konstant hastighet bringer akslen 26 og føringen 33 til å bevege seg frem og tilbake i et horisontalplan som faller sammen med planet av det trådformede materiale 2 som er grepet av føringen 33. Med konstant hastighet menes at hastigheten av kammen alltid står i samme forhold til hastigheten av kutteren. Akselen 26 beveges frem og tilbake som følge av kamrullen 31 som føres i kamsporet 32. Det vil bemerkes (fig. 2) av formen av sporet 32 at føringen 33 befinner seg i en startstilling som faller sammen med trådmaterialets føringsbane og vil føres utad fra denne og tilbake til startstilling to ganger under en fullstendig omdreining av kammen 20. Virkningen av denne bevegelse av kanal-føringen 33 er å forlenge det trådformede materiales føringsbane mellom matningsrullene 3 og 4 og kutteren 5. Dette bevirker på sin side en forskjell i lengden 2A (fig. 1) av trådformet materiale som står i skjære-stilling. Størrelsen av avbøyningen av strengen eller det trådformede materiale kan varieres ved å forandre størrelsen av kammen 20 og også ved å føre de stasjonære føringer 36 og 37 mot eller bort fra knalføringen 33. For en effektiv drift må kanalføringen 33 være i nøytralstilling, dvs. falle sammen med den normale førings-bane for det trådformede materiale 2 ved apparatets starting og knivbladet 9 må være i berøring med det trådformede materiale 2A som skal kuttes.

For å illustrere apparatets virkemåte mere detaljert skal følgende spesielle eksempel gis. Den roterende kutter 5 ble innstilt til å virke med en hastighet på 4500 omdreininger pr. min. Hastigheten av matningsrullene 3 og 4 ble innstilt til å gi skårne fibre eller en stapellengde på 75 mm når kammen 20 og den frem- og tilbakegående kanal-føring 33 ikke var i virksomhet. Med denne innstilling på kutteren og matningsrullene og ved bruk av en kam 20 tilnærmet 508 mm i diameter og konstru-ert som vist i fig. 2 ble der oppnådd stapelfibre som varierte i lengde fra 25 til 125 mm. Det bør her bemerkes formen av kammens 20 kamspor 32 som fremgår av fig. 2. Kammen er inndelt i trinn eller tilvekster som hver er på 35° og betegner med boksta-vene A til J. Når kamrullen 31 går gjennom hvert av trinnene A, B, D, E, F, G, I og J beveger kanalføringen 33 seg. Trinnene C og H representerer kammens oppholdstid og når rullen 31 passerer gjennom disse står føringen 33 stille ved enden av det ut-adgående slag. Det vil bemerkes at sporet 32 er slik formet at det bringer kanalførin-gen 33 til å bevege seg utad og returnere til sin startstilling, som faller sammen med det trådformede materiales bane, to ganger under en enkelt omdreining av kammen.

Der er anordnet 10 trinn (A—J) på kammen, hvilket betyr at ti stykker vil bli kuttet av det trådformede materiale under en omdreining av kammen. Med dette menes at kammen må rotere bare en gang for hver ti omdreininger av kutteren eller med en hastighet på 450 omdr./min. da i dette eksempel kutteren ble drevet med 4500 omdr./min.

Når kammen 20 dreies avbøyer kanal-føringen 33 den fremmatede lengde av trådformet materiale. I dette eksempel øker det første kamtrinn (E) strengens 2 bane med 50 mm. Disse 50 mm ble trukket fra den grunnleggende fremmatning på 75 mm pr. kutt av den roterende kutter. Det neste trinn (D) på kammen bevirker en videre økning av trådbanen på 25 mm før neste avskjæring av kutteren. Det tredje trinn (C) er lik null og bevirker et opphold ved det tidligere trinn, hvilket, som det vil bemerkes ikke påvirker trådhastigheten da det bare forskyves inntil den neste avskjæring. Dvs. under trinnet C vil trådmaterialet som bringes i kuttestilling gå tilbake til 75 mm da trådhastigheten blir konstant. Efter å ha passert trinnet C er de neste to trinn B og A på kammen det om-vendte av E og D og følgelig ble trådbanen, når kamrullen passerer gjennom samme, forminsket, hvilket resulterte i tilsvarende større lengder av de av trådmaterialet av-skårne stykker, dvs. i større lengde enn den normale lengde på 75 mm for hvilken matningsmekanismen er innstilt. Disse fem trinn på kammen danner en halv syklus og ved enden av denne er kanalføringen tilbake i sin nøytrale senterlinje som svarer til trådmaterialets bane. Den neste halve syklus av kammen er en gjentagelse av den første.

Virkningen av den foreliggende mekanisme bør her forklares. Den grunnleggende fremmatning av strengen eller tråden var 75 mm pr. omdreining av kutteren. Det første trinn E på kammen berøver strengen eller tråden, eller i virkeligheten kutteren, for 50 mm, herav ble kuttet 75—50 eller 25 mm. Det annet trinn D tok bare 25 mm og kuttet ble 75—25 eller 50 mm. Det tredje trinn C tok ingenting slik at kuttet ble 75

—0 eller 75 mm. Det fjerde trinn B refun-derte de 25 mm som trinnet D tok og kut-

tet ble 75 + 25 eller 100 mm. Det femte trinn A erstattet de 50 mm som ble tatt ved trinn E slik at kuttet derfor ble 75 + 50

eller 125 mm. I en halvdel av en kamsyk-

lus med fem trinn ble der derfor fremstilt fem fiberlengder på 25, 50, 75 og 100 og 125 mm eller en samlet lengde på 375 mm av strengen eller trådmaterialet. Den sam-

me kuttervirkning ble gjentatt under den annen halvdel av kammens syklus hvorved 750 m av trådmaterialet ble behandlet pr.

omdreining av kammen. Da kammen ble drevet med 450 omdr./min. ble samlet 332,5

m av det trådformede materiale skåret opp hvert minutt.

Som tidligere fremholdt er det ønskelig

for mest effektiv drift å ha kutterens og kammens aksler innbyrdes forbundet eller gripende inn i hverandre for å sikre at begge drives med konstant hastighet uten variasjon. Uten en slik forbindelse mellom kammens og kutterens aksler vil enhver liten hastighetsfeil, f. eks. som i det oven-

nevnte eksempel, hastighetene av kammen og kutteren var 449 resp. 4500 omdr./min.

istedetfor 450 resp. 4500 omdr./min, resul-

tere i en faseskiftning av kutteren i for-

hold til kammen eller måleanordningen re-

sulterende i lengdevariasjoner mellom trin-

nene. Denne faseskiftning kan elimineres ved å benytte en egnet variabel hastighets-

anordning, f. eks. som 21 på tegningen.

Som foran angitt kan føringene 36 og

37 stå i en hvilken som helst ønsket av-

stand fra hverandre avhengig av graden av den ønskede avbøyning av banen og størrelsen av kammen 20 som benyttes i en bestemt kutteoperasjon. Når f. eks. førin-

gene 36 og 37 er plasert 300 mm fra hver-

andre og avstanden fra hver føring til av-bøyningspunktet (styringen 33) er 150 mm vil der kreves en avbøyning på 88,6 mm fra en rett linje for å øke strengens bane med 50 mm i lengden, når der benyttes en kam som vist med tilnærmet 500 mm i diameter.

Det vil kreve en ytterligere avbøyning på

21 mm for å øke banen 25 mm mere. Det skal bemerkes at en liten økning av av-

standen mellom føringen 36 og 37 vil re-

dusere lengden av de korteste fibre som skjæres. På den annen side skal det også

bemerkes at en liten minsking av mat-ningsrullenes hastighet vil innkorte leng-

den av de lengste fibre som kuttes.

Et viktig trekk ved foreliggende opp-

finnelse er at den tilveiebringer hurtige og kontrollerte forandringer i matningshas-

tigheten av et streng- eller trådformet materiale til en kuttemaskin på en slik måte at variasjonene over et tidsintervall oppheves uten å forstyrre den grunnleg-

gende matningshastighet for trådmateri-

alet.

Et annet viktig trekk ved anordningen

er at den muliggjør fremstilling av et sta-belfiberprodukt som har et hvilket som helst ønsket maksimum og minimum fiber-

lengder og en hvilken som helst lengdefor-

deling kan lett fåes ved å variere hastig-

heten av kammen i forhold til kutterhas-

tigheten ved å bruke forskjellig formede kammer, ved å variere avstanden mellom de stasjonære føringer, eller ved enhver kombinasjon av slike forandringer.

Det trådformede materiale 2 som føres

til matningsrullene 3 og 4 kan tas fra en spoleramme med oppviklede pakninger av trådmateriale, f. eks. garnspoler eller -bob-

biner eller bunter av kunstsilke. Alternativt kan det trådformede materiale tas direkte fra en spinnemaskin, f. eks. en maskin til spinning av kunstige og syntetiske fila-mentmateriale ved utpresning av plast-

materiale, f. eks. viskose, akrylonitrile poly-

mer, nylon og lignende, gjennom åpninger i dysen hvorfra det trekkes gjennom et egnet koaguleringsmiddel om omkretsen av par av fremmatningsvalser som drives med praktisk talt konstant hastighet, eller i rekkefølge om omkretsen av et antall slike valspar, mellom to eller flere av hvilke materialet, hvis ønskes, kan utsettes for strekning eller krympning eller for strek-

ning og krympning i rekkefølge.

Foreliggende oppfinnelse er fordelaktig

derved at den tilveiebringer en enkel anord-

ning for kontinuerlig fremstilling av stabel-

fibre med forskjellig lengde. Videre er fore-

lignende mekanisme fordelaktig derved at den kan benyttes med eksisterende kutter-

utstyr.

Claims (6)

1. Apparat til oppskj æring av filament-

eller trådformet materiale i stapelfibre med variable lengder, omfattende en kutte-innretning til avskjæring av det trådformede materiale med mellomrom i sprang-vis varierende lengder, og en fremmat-ningsanordning for å føre det trådformede materiale gjennom en bane til kutteinnretningen, karakterisert ved føringsanord-ninger (33) for det trådformede materiale (2) anordnet langs banen bevegelig påtvers av denne for å forandre lengden av den nevnte bane, slik at varierende lengder av trådformet materiale bringes til skjære-stilling i kutteinnretningen (5).

2. Apparat ifølge påstand 1, karakteri- sert ved at føringsanordningen (33) bæres av en aksel (26) som er anbragt i rett vinkel på banen og ved drivanordninger (20, 27, 28, 30, 31, 32) kan føres frem og tilbake med regelmessige og forutbestemte tids-mellomrom.

3. Apparat ifølge påstand 2, karakterisert ved at en roterende kutter (6) og driv-anordningen til å føre akselen (26) frem og tilbake drives i synkronisert forhold til hverandre fra samme drivanordning (21).

4. Apparat ifølge påstand 2, karakterisert ved at anordningen til å føre akselen (26) frem og tilbake omfatter en drei-bar kam (20) som er plasert ved siden av akslen (26) og har et spor (32) i den mot akslen vendende side, hvori en på akselen festet kamrulle (31) griper inn.

5. Apparat ifølge en av de foregående påstander, karakterisert ved at der foran og efter det trådformede materiales føring (3)) på akselen (26), langs banen for det trådformede materiale (2) er anordnet føringsanordninger (36, 37) for det trådformede materiale, mens det vandrer langs banen.

6. Apparat ifølge påstand 2, karakterisert ved at den i vinkel på det trådformede materiales bane anbragte aksel (26) er plasert i banens horisontalplan.