DE2353895B2

DE2353895B2 - Vorrichtung zum zerschneiden von glasstraengen

Info

Publication number: DE2353895B2
Application number: DE19732353895
Authority: DE
Inventors: Samuel Richard Weston Ohio(V.St.A.) Genson
Original assignee: Johns Manville Corp
Current assignee: Johns Manville Corp
Priority date: 1972-10-26
Filing date: 1973-10-24
Publication date: 1976-10-07
Also published as: FR2204715A1; DE2353895A1; BE806511A; CA1003625A; JPS5434195B2; US3815461A; NL7314592A; JPS4977281A; BR7308418D0; IT994743B; FR2204715B1; GB1422857A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerschneiden von Glassträngen zu Stapelfasern mit einer einseitig gelagerten Messcrtmmmcl und einer darunter liegenden, einseitig gelageren Gegendruck-Walze.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt (US-PS 30 11 257). Bei dieser bekannten Vorrichtung handelt es sich um einen S'.rangzerhacker mit einer Messertrommel und einer mit dieser zusammen arbeitenden Gegendruckwalze, wobei die Schneidekanten der Messer in ihrer Länge der Breite der Arbeitsfläche der Gegendruckwalze entsprechen. Das Sirangmaterial wird über einen besonderen Zuführungsmechanismus an die Klemmstellc zwischen Messertrommcl und Gegendruckwalze herangeführt, wobei das Eindringen und Einlegen insbesondere von Endlosstrangmatcrial nicht nur schwierig, sondern für die Bedienungsperson auch insofern gefährlich ist als sie das Strangmaterial unmittelbar bis an den Schneidebereich heranführen muß. Das hierfür verwendete Zuführungsorgan mit einer Vielzahl von im horizontalen Abstand zueinander liegenden Bohrungen macht eine aufwendige Arbeitsweise erforderlich. Nachdem nämlich das Einfädeln einzelner Strange in die Zuführungsoffnungen erfolgt ist, müssen zusätzlich diese im Bereich der Klemmstclle /wischen Schneide- und Druckwalze exakt ausgerichtet werden, was nur bei Stillstand der Schneideal/.e gefahrlos ausgeführt werden ka in.

Auch eine weiter bekannt gewordene Vorrichtung /um Zerschneiden von Strangmaterial (US-1.1 27 45 4^1) bringt hier keine Abhilfe, da sie gleichfalls nur nut einer Messcrtrommcl und einer Gegendruckwalze ausgelegt ist, wobei die Arbeitsfläche der Gegendruckwalze in ihrer Breite genau der Länge der Schneidekanten der ein/einen Messer der Messertrommel entspricht.

Schließlich ist es auch bekannt, neben der Messertrommel und der Gegendruckwalze, die miteinander in Oberflächenberührung stehen, eine dritte Walze in Form einer Andrückwalze zu verwenden (FR-PS 20 75 019), und zwar so, daß die zylindrische Andrückwalze im Eingriff mit der Gegendruckwalze stehend eine axiale Länge aufweist, die sich mii der axialen Länge des Schneidbereirhes deckt. Die Andrückwalze verbessert zwar die Zuführungsmöglichkeit der Endlosstränge zu der Klemmstelle zwischen Messertrommel und Gegendruckwalze, sie gewährleistet in der bekannten Form jedoch nicht eine gefahrlose Einbringung bzw. das Einfädeln von Strangmaterial, da letztlich für die Klemmstelle zwischen Andrückwalze und Gegendruckwalze das gleiche gilt, wie das oben für die Klemmstelle zwischen Messertrommel und Gegendruckwalze Gesagte. Die Andrückwalze dient hier lediglich als eine Art Winde, um die Faser von dem Zuheferwerk abzuziehen. Die beidseitig gelagerten Andrück- und Gegendruckwalzen ermöglichen keinen freien seitlichen Zugang.

Hier setzt die vorliegende Erfindung ein. der die Aufgabe zugrunde liegt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu entwickeln und zu verbessern, daß insbesondere das Einführen des endlosen Strangmaterials, nämlich der aus einer Düse oder dergleichen abgezogenen Glasstränge, in den Schneidebereich einfach und gefahrlos ausfuhrbar ist und gleichzeitig eine homogene Aufteilung des Sirangmaterials im Bereich /wischen Messenrommel und Gegendruckwalze gewährleistet wird, ohne daß die Glasstränge aus dem aktiven Schneidebereich während des Arbcitsablaufs herauslaufen oder zerreißen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemaß erreicht durch eine einseitig gelagerte, mit der Oberfläche der Gegendruckwalze in Eingriff stehende Andrückwalze, deren Andrückbreite wenigstens der Messerbreite entspricht, wobei die axiale Länge der Gegendruckwalze über diejenige der Andrückwalze hinausragt.

Dadurch, daß die Gegendruckwalze bezüglich ihrer axialen Länge ausreichend gegenüber der Länge der Messer und damit der aktiven Schneidefläche verbreitert ist und die Andrückwalze eine Arbeitsfläche aufweist, die in ihrer Breite wenigstens derjenigen der Messertrommel entspricht, wird es der Bedienungsperson der Maschine möglich, die Glasstränge in den Schneidcbcreich einzubringen, während die Maschine mit voller Geschwindigkeit arbeitet, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Hände der Bedienungsperson in den Schneidebereich gelangen. Die Bedienungsperson muß hierfür lediglich die Glasstränge seitlich außerhalb des aktiven Schneidebereichs auf die Walze auflegen, also im Abstand von den gefährlichen Messeranordnungen, und sie schräg in Richtung auf die aktive Schneidefläche zu ausrichten. Erleichtert wird diese Einführmöglichkeit insbesondere auch dadurch, daß der freie Bereich der Gegendruckwalze, der nicht mit der Messertrommel in Eingriff gelangt, sich am freitragenden, nicht gelagerten Ende derselben befindet. Das Auflegen des Strängendes auf die Gegendruckwalze wird weiter erleichtert durch die verkürzte Ausführungsform der Andrückwalze, deren axiale Länge jedoch wiederum größer als die der Messcrtrommcl ist so daß die Glasstränge allzeit sicher erfaßt werden.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird da> Einführen der Glasstränge weiter dadurch erleichtert daß die Andrückwalze an ihrem freien Ende kegel stumpfartig ausgebildet ist, so daß sich die Glasstränge nachdem sie in der genannten Weise aufgelegt wordei sind, sich längs der Gegendruckwalze in eine

schraubenförmigen Bahn bewegen können, und zwar bis zum mittleren Bereich der Schneidemesser hin

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Zerschneiden von Glassträngen kennzeichnet sich auch noch dadurch, daß die Gegendruckwalze an ihrem freien Ende kegelstumpfartig ausgebildet ist und daß eine Starterrolle mit ihrer Drehachse parallel zu der Kegelstumpfschrägung liegt, wobei diese vorteilhaft auf die Oberfläche der Gegendruckwalze absenkbar und von dieser entfernbar montiert ist.

Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend näher beschrieben werden. Ls zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung kontinuierlicher Glasfaserzufuhr von mehreren Lieferwerken,

Fig. 2 eine Vorderansicht der in h ig. 1 schematisch gezeigten Vorrichtung,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2.und "

Fig. 4 eine vereinfachte Seitenansicht eines zweiten Alisführungsbeispiels.

Die Vorrichtung 17 zum Zerschneiden von Glassträngen gemäß Fig. I wird aus mehreren Ziehdüsen Ii rnii je einer Vielzahl von Fasern 12. die durch eine Schlichtmittelaufbringungsvorrichtung 13 hindurch zu einem Lieferwerk gezogen werden, gespeist, wofür die Fasern 12 zu Strängen 15 zusammengefaßt werden. Über Umlenkrollen 16 und 18 gelangen diese Stränge auf parallelen Bahnen zu der Vorrichtung 17. Die wesentlichen Teile dieser Vorrichtung sind die Messer trommel 29 mit den Messern 28, die Gegendruckwalze 19. die mit einer Urethanschicht 21 versehen ist. und die Andrückwalze 22.

Die Welle 23 der Gegendruckwalze 19 ist einseitig im Lagerblock 24 gelagert, so daß sie freitragend aus dem Rahmen 25 herausgeführt ist. Die Welle 26 der Andrückwalze 22 ist im Hebel 27 ebenfalls freitragend gelagert. Die Stränge 15 werden zerschnitten, indem sie von der Gegendruckwalze !9 nach oben gefördert werden, wo sie mit den radial aus der Messcrtrommel 29 ragenden Messern 28 ergriffen werden. Die Messerirommcl 29 ist auf einer freitragenden Welle 31 befestigt. Der Lagerblock 32 für die Welle 31 ist in senkrechter Richtung verstellbar, so daß die Lage der Messertrommel 29 relativ zur Gegendruckwalze 19 verändert werden kann.

Wie aus F i g. 2 und 3 ersichtlich, wird mittels eines pneumatischen Zylinders 33 und einer Gelenkstangc 34, die drehbar mit dem Hebel 27 verbunder, ist, welcher an der Stütze 35 angelenkt ist und die Druckrollenwelle 26 ti agi. die Andrückwalze 22 gegen die Urethanschicht 21 gepreßt. Das freie Ende 36 der Andrückwalze 22 ist kegelstumpfartig ausgebildet, so daß ^ich die Glasstränge in den Berührungsbereich zwischen Andrückwalze 22 und Gegendruckwalze 19 leicht einführen lassen.

Die Stränge 15 werden zwischen der Messeitrommet 29 und der Gegendruckwalze 19 zerschnitten, deren Drehachsen in einer gemeinsamen Vertikalcbenc liegen, und sie verlassen die Klemmstelle in Form von Stapelfasern 49 in Richtung einer waagerechten Tangente, die an beiden Walzen längs einer anfänglich waagerechten Fallinie anlcgbar ist. Diese anfänglich waagerechte Fallinie ermöglicht eine Verlangsamung der Bewegung der Stapelfasern während des Flugs im Vergleich zur Ziehgeschwindigkeit, so daß die Auffallgesehv, indigkeit der Stapelfasern auf dem Sammelband 51 gegenüber der Auffallgeschwindigkeit bei einer anfänglich senkrechten Fallinie vermindert ist.

Eine weitere Verminderung der Geschwindigkeit wird dadurch erreicht, daß das um die Bandscheibe 52 geschlungene endlose Sammelband so bewegt wird, daß eine Geschwindigkeitskomponente der Bandbewegung in Richtung der Tangente an die Fallinie im Auftreffpunkt der Stapelfasern liegt.

Dadurch, daß die Gegendruckwalze 19, die Andrückwalze 22 und die Messertrommel 29 freitragend gelagert sind, und zwar auf der gleichen Seile, können die Stränge zu Beginn leicht in die Vorrichtung eingeführt v/erden. Wie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht. wird das Einführen der Stränge durch bestimmte Längenwahl der Walzen untereinander weiter erleichtert, so daß die Stränge sicher ergriffen werden, ehe s-ie zu den Messern geführt werden.

Beim Anlauf der Vorrichtung werden die Stränge zunächst über die Führun^sräder 18 geführt. Da die Strangbahn zum Verlauf in einer zu den Drehachsen der Walzen und der Führungsräder senkrechten Radialebene liegen, wandert die Strangbahn nach Auflegen der Stränge auf das vorstehende Ende der Gegendruckwalze 19 außerhalb des Berührungsbereichs /wischen Gegendruckwalze 19 und Andrückwalze 22 rasch nach innen, bis die Stränge in den Zerhackbereich unter die Messer 28 gelangen.

Die Andtückwal/e 22 ist mit einer kegelstumpfförmigen Nase an ihrem freien F.nde versehen, um die Einführung der Stränge in den Berührungsbereich zwischen den Walzen zu erleichtern. F i g. 3 und 4 /eigen je ein Ausführungsbeispiel für eine Andrückwalze. Bei der Vorrichtung gemäß F i g. 3 können die Stränge aufgelegt werden, wenn die Vorrichtung mit Nenndrehzahl läuft. Eine Auflegehilfsvorrichtung für die Stränge besteht aus einem Kegel 53, dessen Oberseite mit einer Starterrolle 54 in Berührung steht, so daß der Kegel 53 der an der Gegendruckwalze 19 befestigt ist und sich mit ihr und ihrer Welle 23 dreht, die Stränge in Nähe seiner Spitze und daher mit niedriger Umfangsgeschwindigkeit erfaßt, wonach die Stränge sich die Kegelfläche hoch bis zum Beginn der Urethanschicht 21 die an den Kegel 53 grenzt, bewegen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Andrückwalze 22 etwa se lang wie die Gegendruckwalze 19. Wie aus l· i g. j ersichtlich ist. liegt die Basis der Kegelspiue 36 innerhalb des Bereichs der Gegendruckwalze 19 während ihre Spitze in den Bereich des Starterkegels 5': ragt. Zur Einleitung des Zerhackvorgangs werden die Stränge in den Spalt zwischen dem Kegel 53 und deir angeschrägten äußeren Bereich 55 der Siarterrolle 54 gelegt. Sie wandern von hier mit entsprechend den Durchmesser des Kegels zunehmender Geschwindig keit die Kegelfläche hoch, bis sie an der Basis des Kegel· 53 die Umfangsgeschwindigkeit der Gegendruckwalze 19 erreicht haben. Geführt von den Führungsrädern If wandern die Stränge vom Kegel 53 zur Gegendruck walze 19 und von dort unter die Kegelnase 36 bis untei die Andrückwalze 22. Sie wandern weiter nach innen au der Oberfläche der Gegendruckwalze 19 bis jede Strang in einer gemeinsamen Radialebone mit de Führungsrille seines Führungsrades 18 liegt. Dan! dieser Anordnung können die Stränge in die mi Betriebsdrehzahl laufende Vorrichtung eingeführt wer den

Mittels der .Starterrolle 54 wird Reibungsschlul zwischen den Strängen 15 und den Antriebsteilen de Vorrichtung hergestellt. Da Glasfasern einen erhebli chen Abrieb verursachen und da die Oberfläche de

Kegels 53 relativ hart ist, besteht die Starterrolle 54 aus einem nachgiebigen Werkstoff, wie z. B. Gummi oder Polyurethan, und zur Ermöglichung eines teilweisen oder vollständigen Austauschs ist sie scheibenförmig unterteilt. Die Scheiben 46 schmiegen sich unter verhältnismäßig leichtem Druck an den Kegel 53 an und, falls einzelne Scheiben abgenutzt sind, können diese ausgetauscht werden.

Die Starterrolle 54 wird von einem Ausleger 57 getragen, der derart am Rahmen 25 befesiigi ist, daß die Achsen der Gegendruckwalze 19, der Messertrommel 29 und der Starterrolle 54 in einer gemeinsamen Vertikalebene liegen. Am Ausleger 57 ist ein für die Lagerung der Startcrrolle 54 geeigneter Bügel 58 befestigt, in dem die Starterrolle 54 derart gelagert ist, daß sie die Oberfläche des Kegels 53 auf ihrer ganzen Länge berührt und sich freilaufend mit dem Kegel 53 drehen kann. Mittels ineinander verschieblichcr Teile 59 und 61 und Verstcllmitteln 62 zur gleichzeitigen Festlegung der Lage der Teile, können Bügel 58 und Starterrolle 54 bezüglich ihres Abstandss vom Kegel 53 eingestellt werden

Die einzelnen Teile der F i g. 4 entsprechen weitgehend den Teilen der übrigen Figuren und sind durch die entsprechenden, jedoch mit einem Strich versehenen Bezugszeichen versehen.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, ist die Andrückwalze 22' kürzer als die Gegendruckwalze !9', so daß die Spitze der Kegelnase 36' innerhalb des Bereichs der Gegendruckwalze 19' liegt. Dank dieser Anordnung ist der äußere Bereich der Gegendruckwalze 19' frei, so daß die Stränge hier zur Einleitung des Ziehens und Zerhackcns aufgelegt werden können. Beim betriebsmäßigen Einsatz dieser Ausführungsform werden die Fasern 12 unterhalb der jeweiligen Schlichtmittelaufbringungsvorrichtung 13 erfaßt, über das jeweilige Sammelrad 14. Führungsrad 16 und Führungsrad 18' geführt und ca. 180" um das freie Ende der Gegendruckwalze 19' gewunden. Nunmehr wird der Antriebsmotor angelassen, so daß die Gegendruckwalze 19' sich zu drehen beginnt; hierdurch werden die Stränge unter die Andrückwalze 22' und danach unier die Messertrommel 29' gezogen.

Da mittels der Vorrichtung eine Zugkraft auf die Stränge 15 und auf die aus den Ziehdüsen 11 austretenden Fasern 12 ausgeübt wird und weil der Faserdurchmesser von der Ziehgeschwindigkeit abhängt, müssen die Stränge allmählich beschleunigt werden. Beim Aasführungsbeispiel entsprechend Fig.4 muß die Gegendruckwalze 19' anfänglich stillstehen oder sich nur langsam drehen, während dies beim Kegel 53 der F i g. 2 und 3 nicht erforderlich ist. Während der Beschleunigungsphase der Strängt? sind bei beiden Ausführungsbeispielen die Faserdurchmesser größer als bei der vollen Betriebsgeschwindigkeit der Fasersiran-

Der langsame Anlauf der aus mehreren Ziehdüsengruppen gezogenen Stränge erfordert ein sukzessives Auflegen der einzelnen Stränge auf die Gegendruckwalze. Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 werden die Stränge auf dem Kegel 53 beschleunigt, wobei die Gegendruckwalze 19 sich mit voller Betriebsdrehzahl dreht. Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 jedoch darf die Gegendruckwalze 19' sich anfänglich noch nicht mit voller Bctriebsdrehzahl drehen, denn bei dieser Konstruktion der Vorrichtung ist dann kein allmähliches Beschleunigen der Stränge möglich. Wenn mehrere Stränge aus mehreren Ziehdüserigruppen aufgelegt werden sollen, wird erst ein Strang aufgelegt und der Zerhacker gestartet. Die Drehzahl der Gegendruckwalze 19' muß dann beim Auflegen der folgenden Stränge hoch genug sein, um das Abfallen der vorher aufgelegten Stränge zu vermeiden, aber auch niedrig genug, um ein Zerreißen der schon !aufgelegten und der hinzugelegten Stränge zu verhindern. Wenn sämtliche Stränge aufgelegt worden sind, kann die Drehzahl des Zerhackers auf die Betriebsdrehzahl erhöht und das zerhackte Stranggut gesammelt werden.

Die Gegendruckwelle 19 und die Messertrommcl 29 weisen Antriebe auf. die mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden können. Ein bezüglich seiner Drehzahl steuerbarer Motor (nicht dargestellt) treibt einen Keilriemen 63 an, der um eine Riemenscheibe 64 auf einer Hauptantriebswellc 65 geschlungen ist. die ein Zahnrad 66 trägt, das mit einem weiteren Zahnrad 67 auf einer Nebenwclle 68 in Eingriff steht. \ui der Nebenwelle 68 sitzt eine weitere Riemenscheibe 69 d^; über einen Keilriemen 71 eine auf der Welle 31 der Mcssertromme! 29 sitzende Riemenscheibe 72 nut einer Geschwindigkeit antreibt, die zur Drehzahl des Antriebsmotors proportional ist. Der Keilriemenanirieb für die Riemenscheibe 72 ist derart konstruiert, daß die Messertrommel 29 und die Welle 31 in senkrechter Richtung verstellt werden können. Ein federbelastetes Spannteil 73 trägt eine mitlaufende Riemenscheibe 74. mit deren Hilfe die richtige Zugspannung im Keilriemen 71 aufrechterhalten wird. Die Hauptantriebswelle 65 trägt ferner eine Verstellriemenscheibe 75. die über einen Keilriemen 76 eine auf der Welle 23 der Gegendruckwalze 19 befestigte Verstellriemenscheibe 77 trägt- Eine Verstellung der Verstellriemenscheibcn 75 und 77 verändert das Drehzahlverhältnis zwischen der Welle 23, der Gegendruckwalze und der Hauptantriebswelle 65 bzw. der Welle 31 der Messertrommel.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

'f Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zerschneiden von Glassträngen zu Stapelfasern mit einer einseitig gelagerten Messertrommel und einer darunter liegenden, einseitig gelagerten Gegendruckwalze, gekennzeichnet durch eine einseitig gelagerte, mit der Oberfläche der Gegendruckwalze (19) in Eingriff stehende Andrückwalze (22), deren Andrückbreite wenigstens der Messerbreite entspricht und die axiale Länge der Gegendruckwalze (19) über diejenige der Andrückwalze (22) hinausragt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückwalze (22) an ihrem freien Ende kegelstumpfartig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckwalze (19) an ihrem freien Ende kegelstumpfartig ausgebildet ist. und daß eine Starterrolle (54) mit ihrer Drehachse parallel zu der Kegelstumpfschrägung liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Starterrolle (54) auf die kegelstumpfartig abgeschrägte Oberflache der Gegendruckwalze (19) absenkbar und von dieser entfernbar ist.