EP1505182B1

EP1505182B1 - Schneidvorrichtung für das Trennen von Doppelflorgewebe

Info

Publication number: EP1505182B1
Application number: EP20030017262
Authority: EP
Inventors: Martin Burkert; Dr. Rainer Gössl
Original assignee: Staeubli GmbH
Current assignee: Staeubli GmbH
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: CN1584165A; EP1505182A1; DE50307329D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für das Trennen von Doppelflorgewebe an einer Doppelflorwebmaschine, bestehend aus einem quer zur Kettrichtung in der Trennebene, entlang einer Führungsschiene bewegbaren Messerschlitten und aus einem am Messerschlitten positionierbarem Messer.
Durch die DE 31 04 970 C2 wird offenbart, an einem Messerschlitten das Messer an einem Aufnahmeteil mittels Deckplatte und Spannschraube zu fixieren. Die Spannplatte ist am Messerschlitten senkrecht zur Bewegungsrichtung des Messerschlittens gegen die Schneidebene bzw. gegen die Arbeitsrichtung der Webmaschine einstellbar. Das Messer wird bei jedem Hub oder Doppelhub des Messerschlittens mittels gestellfester aber nachgiebig gelagerter Schleifvorrichtung geschärft. Das wiederholte Schärfen führt zu häufig notwendigem Nachstellen. Das Nachstellen wird in kurzen Intervallen manuell bei Maschinenstillstand ausgeführt. Bei der üblichen Nutzungsart der Webmaschine werden pro Schicht bis zu zwei neue Messer benötigt.
Durch die DE 34 16 477 A1 wird vorgeschlagen, das Nachstellen des Aufnahmeteiles mit dem Messer automatisch auszuführen. Zu diesem Zweck ist das Aufnahmeteil im Messerschlitten quer zur Bewegungsrichtung geführt. Die Stellbewegung erfolgt durch eine Spindel. Eine Mutter, die als Malteserkreuz ausgebildet ist, wird dann, wenn eine Photozelle, die das Messer überwacht, eine bestimmte Information gibt, um einen feststehenden Betrag gedreht. Mit dieser automatischen Verstellung des Messers wird lediglich der Automatisierungsgrad erhöht. Das regelmäßige Auswechseln der verwendeten Messer nach kurzer Zeit ist nach wie vor erforderlich.
Mit der EP 0 993 906 A1 wird ein Schleifelement für das Messer des Messerschlittens in Form eines Schleifbandes vorgeschlagen. Dieses Band ist flexibel und die Masse des Bandes ist - bezogen auf den Abschnitt, den die Schneide des Messers während des Schleifvorganges um kleine Beträge bewegen muss - gering. Durch die Verwendung eines solchen Bandes ist es möglich, den Schleifvorgang auch bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten der Webmaschine feinfühliger auszuführen. Es wird weniger Material beim Schleifvorgang abgetragen. Der Verbrauch der Messer wird geringfügig reduziert. Bei höheren Webgeschwindigkeiten werden Messertemperaturen erreicht, die sehr nahe am Schmelzpunkt der synthetischen Polgarne liegen. Es bilden sich Schmelzperlen. Natürliche Polgarne wie Wolle und Baumwolle beginnen bei diesen Temperaturen zu verkohlen.
Einen anderen Weg beschreitet die Offenbarung im EP 1 122 348 A1. In diesem Dokument werden Mittel vorgeschlagen, die den Schleifvorgang nicht bei jedem doppelten Messerhub, sondern nur im Bedarfsfall ausführen. Der Messerschlitten wird anhand von vorliegenden Erfahrungen oder durch ein mittels Sensor erzeugtes Signal über einen größeren Hub bewegt, wenn ein Schleifvorgang ausgeführt werden soll. Auf die gleiche Weise erfolgt das Nachstellen des Messers. Für diesen Vorgang ist eine Position vorgesehen, die weiter außerhalb der Schleifposition angeordnet ist. Für das Nachstellen des Messers wird die Spannklemme des Messers gelöst und das Messer mittels Feder gegen einen gestellfesten Anschlag geschoben. Dadurch wird erreicht, dass das Messer beim nachfolgenden Schleifvorgang stets eine vorgegebene, exakte Position zu dem Schleifwerkzeug einnimmt und die Vorspannung des Schleifwerkzeuges am Messer eine kontrollierbare Größe hat.
Mit dieser Vorrichtung und Verfahrensweise ist es bereits möglich, die Standzeiten der Messer deutlich zu erhöhen und die Schneidqualität bei Drehzahlen von 110 U/min bis 140 U/min stets unter Kontrolle zu halten. Bei höheren Drehzahlen (ab etwa 160 U/min) pendeln sich die Temperaturen bei 160 °C ein. Polypropylen-Fasern beginnen Schmelzperlen auszubilden.
Mit den steigenden Drehzahlen der Doppelflorwebmaschinen, insbesondere für das Anwendungsgebiet der Teppichherstellung, erhöht sich auch die Geschwindigkeit, mit der das Messer bei einem vorgesehenen Schleifvorgang auf das Schleifwerkzeug trifft. Dieser starke Schlag des Messers auf das Schleifwerkzeug führt dazu, dass das Schleifwerkzeug nicht elastisch und schwingungsfrei ausweichen kann. Es führt im Bereich des Aufpralles zu einem unkontrolliert starken Schleifprozess. Übrige Bereiche der Messerschneide werden dagegen weniger geschliffen und tragen weiter zur Erhöhung der Messertemperatur bei.
Da die Sensoren zur Ermittlung der Schneidfähigkeit des Messers meist nicht feinfühlig genug arbeiten um die Schärfe einer Schneide in allen wirksamen Bereichen zu kontrollieren, werden nach einem abschnittsweise überdurchschnittlich abrasiv ausgeführten Schleifvorgang eine große Zahl von Schneidhüben mit relativ stumpfem Messer ausgefüh rt. Das hat eine fehlerhafte Floroberfläche zur Folge. Die entstehende hohe Temperatur des Messers kann - wie bereits erwähnt - zu Schmelzperlen an den Faserenden führen. Die Qualität der Teppiche ist reduziert.
Eine Schneidvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus US-A-4 561 473 bekannt.
An Kettenwirkmaschinen ist es im Zusammenhang mit der Herstellung von Florgeweben durch die DD 116 642 und die US 4 263 790 bekannt, die über Polplatinen gespannten Polschlingen nacheinander mittels rotierendem Messer aufzutrennen. Die Messer bestehen aus einem Hochpolymer-Füllstoffgemisch, wobei der Füllstoff feinkörnig (Normalkorund) und abrasiv ist. An den Schneidkanten werden die Füllstoffkörner schnell freigelegt und sind in der Lage, die Fasern mit ihren Kanten anzuritzen, so dass sie bei zunehmender Spannung platzen. Die Sicherheit, dass sich die, die Schneide bildenden, noch relativ groben Körnchen nicht vom Messer lösen, gewährleistete man mit einer Vergrößerung des Schneidenwinkels auf 30° bis 45°. Zur Vermeidung einer hohen Temperatur an der Schneide reduzierte man die Relativgeschwindigkeit zwischen Messer und den zu trennenden Fasern auf etwa 1,5 m/s bis 3 m/s. Die Lebensdauer der Messer an den Wirkmaschinen war nahezu unbegrenzt.
Eine Übertragung dieses, dem Trennschleifen ähnlichen Schneidverfahrens auf die Doppelflorwebmaschine erfolgte deshalb nicht, weil sich die Faserenden bei einem solchen Trennvorgang büschelartig aufspalteten. Die Floroberfläche des Teppichs wurde matt und anfällig für die Aufnahme von Staub und Schmutzpartikeln.
Ein weiterer Nachteil bestand darin, dass sich die Temperatur des am Messerschlitten befestigten Messers - wegen des Fehlens einer angemessenen Kühlzeit - zunehmend erhöhte. Die büschelartig aufgespaltenen Faserenden bildeten feine Schmelzperlen aus, die den negativen Effekt der matten Oberfläche und der erhöhten Schmutzaufnahme noch vergrößerten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Schneidvorrichtung vorzugschlagen, die über große Zeiträume die Schneidfähigkeit des Messers bei thermischer Schonung der zu trennenden Fasern gewährleistet und auch bei sehr hohen Drehzahlen der Webmaschine das unkontrollierte Aufeinandertreffen von Schleifvorrichtung und Messer vermeidet.
Eine solche Schneidvorrichtung wird durch den Anspruch 1 definiert. Das vorgeschlagene Messer kann durch seine werkstoffliche Zusammensetzung über einen langen Zeitraum seine Schneidfähigkeit erhalten. Es sichert mit seinen pulverförmigen Füllstoffpartikeln einen sauberen Schnitt aller Einzelfasern.
Die gute Wärmeleitfähigkeit dieses Schneidenwerkstoffes - sie ist mindestens doppelt so hoch, wie die von Stahl - und die bei diesem Werkstoff notwendigerweise vergrößerte Messerdicke (Die Wärmeableitung erfolgt auf größerer Fläche) führt zu einer nur begrenzten, oberflächlichen Erwärmung der Schneide (ca. 80 °C bis 90 °C). Der Schmelzpunkt der kritischsten Fasern, der Polypropylen-Fasern, liegt bei 163 °C bis 175 °C. Das Ausbilden von Schmelzperlen findet daher nicht statt.
Die Messer werden erfindungsgemäß mit einer Mehrzahl von Schneiden versehen, die durch einen Positionswechsel des Messers am Messerschlitten nacheinander zum Einsatz gebracht werden können.
Die Lebensdauer jedes Schneidenabschnittes ist durch Erfahrungswerte bestimmbar und hat große Toleranzen, so dass ein manuelles Fortschalten der Messer völlig ausreichend ist und inkauf genommen werden kann. Die Standzeiten eines Schneidenabschnittes liegen bei Verwendung des genannten Schneidenwerkstoffes regelmäßig bei mehreren Schichten oder gar Wochen. Bei Hartmetallmessern wurde nach Monaten noch kein Verschleiß festgestellt. Während des Gebrauches konnte durchgängig eine hohe Qualität des Schneidvorganges gewährleistet werden.
Die Formen der Schneidenabschnitte nach Anspruch 2 lassen eine Optimierung der Schneidengeometrie für unterschiedliche Polgarne und Poldichten zu.
Die Gestaltung der Schneiden nach Anspruch 3 erlauben neben einer vereinfachten Messerherstellung auch einen permanenten Wechsel der jeweils aktivierten Schneiden in kleinen Schritten oder in einer kontinuierlichen Bewegung. Letztereres hat auch den Vorteil einer besseren Kühlung des Messers
Die Ausführung der Messerpositionierung nach Anspruch 4 hat den Vorteil einer geringeren Masse des Messerschlittens. Es werden keine Antriebselemente auf dem Schlitten benötigt. Zudem ist die Lebensdauer eines Schneidenabschnittes ohne Positionswechsel so lang, dass bei einer gelegentlichen manuellen Kontrolle ein neuer Schneidenabschnitt mit wenigen Handgriffen in die Schneidposition gebracht werden kann.
Die Ausführung der Messerpositionierung nach den Ansprüchen 5 bis 9 wird man vor allem dann wählen, wenn man die Temperatur des Messers auf möglichst niedrigem Niveau halten will oder muss.
Bei Verwendung der Schneidenwinkel nach Anspruch 10 gewährleistet man einen sauberen glatten Schnitt der Fasern der Polgarne und gleichzeitig ein Optimum der Verbindung der die Schneide bildenden Fülistoffpartikel mit dem Messerkörper. Die Wärmeabführung ist bei größeren Messerdicken zunehmend günstiger.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Gesamtansicht des Messerschlittens mit angehobener Spannplatte und gelöster Spannschraube,
Fig. 2: einen Querschnitt durch einen Messerschlitten mit verstellbarem Aufnahmeteil für das Messer,
Fig. 3: eine Darstellung analog zu Fig. 2, bei der das Messer zusammen mit einem Halteteil direkt an der Messerschlittenplatte befestigt ist,
Fig. 4 bis Fig. 7: einige Messervarianten, die auf unterschiedliche Weise nacheinander die Positionierung mehrerer Schneidenabschnitte des Messers in der aktuellen Schneidposition ermöglichen,
Fig. 8: eine leicht vergrößerte Darstellung der Messerpositionierung in der Ausführung nach Fig. 7,
Fig. 9 und Fig. 10: Beispiele für die unterschiedliche Gestaltung von Schneidenabschnitten eines Messers,
Figuren 11a, b, c: unterschiedliche Anordnungen einer Hartmetallschneide am Messer,
Fig. 12: eine Ansicht eines Messerschlittens mit rotierendem Messer,
Fig. 13: eine vergrößerte Schnittdarstellung der Messerlagerung am Messerschlitten gemäß Fig. 12,
Fig. 14: eine Ansicht analog Fig. 12 mit einem Klinkenantrieb und
Fig. 15: eine Draufsicht zu Fig. 14 im Bereich des Klinkengetriebes:

Die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung wird anhand eines Messerschlittens für eine Doppelteppichwebmaschine beschrieben.
Der Messerschlitten 2 wird mittels Zahnriemen 5 quer zur Arbeitsrichtung der Webmaschine in regelmäßig wechselnden Richtungen hin und her bewegt. Er gleitet mit seinen Führungen 21 auf der in Fig. 2 angedeuteten Führungsschiene 3. Der Zahnriemen 5 erhält seine Antriebsbewegung von einem gesteuerten Servomotor. Der Messerschlitten 2 ist mit einer Kupplung 22 lösbar mit dem Zahnriemen 5 verbunden.
An der Unterseite der Schlittenplatte 20 kann im mittleren Bereich ein Aufnahmeteil 23 angeordnet sein, welches das Messer 4 trägt. Dieses Aufnahmeteil 23 wird an der Schlittenplatte 20 quer zur Bewegungsrichtung des Messerschlittens 2 formschlüssig geführt und wird mittels Schraubverbindung 231 an der Schlittenplatte 20 fixiert, nachdem es exakt auf die richtige Schneidposition des Messers 4 eingestellt wurde.
An der Oberseite des freien Endes des Aufnahmeteiles 23 befindet sich ein zapfenförmiges Positionierungselement 232, das im vorliegenden Fall eine etwa sechseckige Grundform hat, deren Übergänge bogenförmig ausgestaltet sind. Innerhalb dieses Positionierungselementes 232 befindet sich eine Gewindebohrung, in die die Spannschraube 25, welche die Spannplatte 251 auf das Messer presst, eingeschraubt wird. Das in Fig. 1 gezeigte Messer 4 hat eine kreisrunde Form (401) im Schneidenbereich. Im Zentrum des Messers 4 ist eine Fixieröffnung 41 vorgesehen, die formschlüssig auf das sechseckige Positionierelement 232 aufsteckbar ist. Zwischen der Fixieröffnung 41 und dem Umfang des Positionierungselementes 232 kann in einem für den Formschluss unbedeutenden Bereich ein Freiraum vorgesehen sein, in den Mittel zum Abheben des Messers eingeführt werden können.
An dem Messer 4 können in den einzelnen Winkelbereichen, die je einem Schneidenbereich 401 zugeordnet sind, Ziffern oder andere Zeichen aufgebracht sein, die die jeweilige Winkelposition kennzeichnen.
Der regelmäßige Aufbau des Positionierungsetementes 232 lässt es zu, dass das Messer in sechs verschiedenen Positionen formschlüssig aufgesteckt werden kann, so dass sechs verschiedene Schneidenabschnitte 401 nacheinander geregelt zum Einsatz kommen können.
Das Messer besteht mindestens im Schneidenbereich aus einem Hartmetallwerkstoff oder einem Keramikwerkstoff, der als Füllstoff sehr feine, pulverförmige und harte Partikel besitzt. Es ist auch möglich, den Schneiden bereich des Messers 4 aus einem sog. Teilchenverbundwerkstoff herzustellen. Wichtig ist, dass die Füllstoffpartikel eine ausreichende Härte besitzen und so klein sind, dass die Schneidkante des Messers 4 sehr scharfkantig ausgebildet werden kann. Die besten Ergebnisse wurden mit Füllstoffpartikeln aus Carbiden, Nitriden, Carbonitriden oder aus reinem Kohlenstoff erreicht. Das verwendete Bindemittel metallischer oder synthetischer Art soll bei der sich einstellenden Schneidentemperatur die Partikel des Füllstoffes auch im schmalen Schneidenbereich noch mit Sicherheit am Verbund halten.
Bei einer sich einstellenden Schneidentemperatur um etwa 90 °C sollte man eine zuverlässige Stabilität des Bindemittels bei mindestens 120 °C, vorzugsweise jedoch ab 150°C gewährleisten. Günstig ist, wenn die Stabilität auch noch bei höheren Temperaturen gewährleistet werden kann. Das ist regelmäßig der Fall, wenn als Bindemittel Metalle verwendet werden.
Die Partikel der Füllstoffe im Schneidenbereich werden sofort nach Einsatzbeginn durch die vorbei gleitenden Fasern vom Bindemittel befreit und wirken mit ihrer harten und kantigen Oberfläche unmittelbar auf die zu trennenden Fasern der dargebotenen Florschicht ein.
Der Schneidenwinkel γ muss dabei im Gegensatz zu dem der Stahlmesser deutlich größer gewählt werden. Die am Schneidvorgang beteiligten Partikel des Füllstoffes müssen in einem größeren Winkelbereich mittels Bindemittel zuverlässig und sicher am Messerkörper gehalten werden.
In Fig. 2 ist nochmals der in Fig. 1 gezeigte Messerschlitten als Schnitt in einem etwas abgewandelten Aufbau dargestellt. Hier ist das Aufnahmeteil 23 in seinem Verbindungsabschnitt nach oben abgekröpft und wird mit seinem Befestigungsabschnitt auf der Oberseite der Schlittenplatte 20 geführt und mittels Schrauben 231 verspannt.
Das Positionierungselement 232 befindet sich am vorderen Ende des Aufnahmeteiles 23 und ragt von unten in die Fixieröffnung 41 des eingesetzten Messers 4. Eine Spannschraube 25 presst die Spannplatte 251 auf das Messer 4.
Mit dem einstellbaren Aufnahmeteil 23 wird die genaue Schneidposition der Messerspitze zwischen dem geführten Doppelflorgewebe 1 eingestellt. Diese Position ist deshalb von großer Bedeutung, weil an der Stelle, wo das Messer 4 mit seiner Spitze die Fasern berührt, durch die beiden Florgewebe 11, 12 ein bestimmter Zug auf die Fasern ausgeübt wird, der den Trennvorgang unterstützt.
Die Position lässt sich am einfachsten in der Maschine selbst ermitteln und dann für einen langen Zeitraum durch die Befestigungsschrauben 231 fixieren. Es ist natürlich auch möglich, diese Position durch einstellbare Führungsplatten des Messerschlittens 2 zu definieren. Eine solche Einstellung ist jedoch regelmäßig wesentlich komplizierter zu handhaben.
Eine der Fig. 2 ähnliche Gestaltung des Messerschlittens 2' ist in Fig. 3 gezeigt. Hier wird auf eine nachträgliche Einstellung der Schneidposition des Messers 4 am Messerschlitten 2 verzichtet. Das Messer 4 wird hier unmittelbar mit der Schlittenplatte 20' verspannt.
In den Figuren 4 bis 7 sind Messer 4 mit unterschiedlichen Formen der Positionierungselemente und entsprechenden Formen der Fixieröffnung 41 des Messers 4 dargestellt.
Fig. 4 zeigt ein rundes Messer 4, das sechs Schneidenabschnitte 401 mit gleichbleibendem Radius R besitzt. Die Schneidenabschnitte 401 sind zueinender um einem Winkel α von 60° versetzt. Das Positionierungselement 232 und die Fixieröffnung 41 haben - wie in Fig. 1 bereits beschrieben - jeweils eine sechseckige Grundform, wobei die Übergänge zwischen den äußeren/inneren Planflächen bogenförmig gestaltet sind. Diese bogenförmigen Übergänge reduzieren die Kerbwirkungen im relativ spröden Messerkörper.
In Fig. 5 ist ein Messer gezeigt, das eine überwiegend ringförmige Fixieröffnung 415 mit einer Nase 4151 besitzt. Das Positionierungselement 242 besteht aus sechs ringförmig angeordneten Zentrierstiften. Die Nase 4151 ist jeweils zwischen zwei einander benachbarte Zentrierstifte formschlüssig einfügbar, so dass das Messer 4 in sechs verschiedenen Positionen a, b, c, d, e, f eingesetzt und fixiert werden kann.
Damit zuverlässig gesichert wird, dass sich die wirksamen Schneidenabschnitte 401 nach einem Umstellvorgang nicht überlappen und bereits benutzte Schneidenbereiche erneut zum Einsatz kommen, ist es u. U. zweckmäßig, einen Trennwinkel 404 zwischen zwei Schneidenabschn itten 401 vorzusehen.
Eine weitere Gestaltungsform zeigt Fig. 6. Dieses Messer 4 hat drei Schneidenabschnitte 401', die sich jeweils über etwa 110° erstrecken. Der Rastwinkel α beträgt hier 120°. Der Trennwinkel 404 ist mit etwa 10° gewählt. Die Positionierungselemente 232' und die Fixieröffnung 416 haben die annähernd gleiche dreieckige Form und sind formschlüssig ineinanderfügbar.
Eine weitere Variante, die es erlaubt, das Messer 4 in unterschiedlichen Winkelpositionen zu fixieren, zeigt Fig. 7. Die Schlittenplatte 20 oder das Aufnahmeteil 23 besitzen im Spannbereich des Messers 4 in entsprechenden Winkelabständen (Winkel α) Rastkerben 243. In diese Rastkerben 243 kann ein einzelner am Messer 4 ausgeformter Keil 4171, der sich an einer Stirnseite des Messers 4 befindet (Vgl. Fig. 8), eingebracht werden. Die zuverlässige radiale Führung des Messers 4 kann bei dieser Ausführung durch einen zylindrischen Schaft 250 der Spannschraube 25 gewährleistet werden (vgl. auch hierzu Fig. 8).
In den Figuren 1 bis 7 werden Messer gezeigt, die kreisförmig angeordnete Schneidenabschnitte mit einem Radius r = R besitzen. Der Radius R entspricht dem Radius des Messers 4.
Die Erfahrung zeigt jedoch, dass es zweckmäßig sein kann, die Geometrie der Schneiden innerhalb eines Schneidbereiches zu optimieren. Zwei dieser möglichen Schneidenformen sind in den Figuren 9 und 10 dargestellt.
Die Schneidenabschnitte 402 sind in Fig. 9 zwischen den Rastwinkeln α konvex bogenförmig gestaltet. Der wirksame Radius r ist deutlich kleiner als der Radius R der durchschnittlichen Schneidenkreisbahn R. Die Schneidenabschnitte 402 sind jeweils zu einer radialen Symmetrieachse S symmetrisch ausgebildet, so dass in beiden Bewegungsrichtungen des Messerschlittens 2 übereinstimmende Schneidbedingungen wirksam sind.
In Fig. 10 wird eine prismatische Schneidengestaltung der Schneidenabschnitte 403 im Bereich der Schneidenkreisbahn (Radius R) bevorzugt. Die Schneidenabschnitte 403 sind stumpfwinklig ausgebildet, wobei in der Arbeitsposition die Symmetrieachse S und damit die Spitze des Schneidenabschnittes 403 am weitesten in das Gewebe 1 hineinragt.
Die Figuren 11a, 11b, 11c zeigen unterschiedliche Formen zur Positionierung des Schneidenteiles aus Hartmetall, aus Keramik oder aus einem Teilchenverbundwerkstoff im Schneidenbereich auf.
In Fig. 11a besteht das Messer 4 ausschließlich aus einem Schneidenteil 43, das z. B. aus Hartmetall besteht.
In Fig. 11b ist ein sog. Fixierring 42 im Zentrum des Messers 4 aus einem metallischen Werkstoff oder dgl. vorgesehen. Dieser metallische Werkstoff bildet das Profil der Fixieröffnung 41. Im äußeren Schneidenbereich ist durch einen Pressvorgang in Form eines ringförmigen Schneidenteiles 431 das Hartmetall angefügt, das schließlich die Spitze der Schneide 40 ausbildet.
In der Ausführung nach Fig. 11c besteht der komplette Messerkörper 421 aus einem metallischen Werkstoff. Das die Schneide ausbildende Hartmetall oder dgl. bildet nur einen Schneidenteil 432 in Form eines Überzuges.
Eine weitere abgewandelte Ausführungsform eines Messerschlittens 2" ist in Fig. 12 dargestellt. Die Lagerung des Messers 4' ist in Fig. 13 als vergrößerte Schnittdarstellung zu sehen.
Der Messerschlitten 2" bewegt sich in üblicher Weise auf der Führungsschiene 3 parallel zur Trennkante des Doppelflorgewebes 1. Anstelle des Positionierungselementes 232 im Bereich der Schwenkachse 260 ist an der Schlittenplatte 20 ein nach oben gerichteter Zapfen 26 mittels Schweiß- oder Klebeverbindung befestigt. Das Messer 4' ist - ähnlich wie in Fig. 11b beschrieben - in wesentlichen Bereichen in einem Fixierring 42' gehalten, so dass auf den Hartmetall-Werkstoff des Messers, der relativ spröde ist, keine Biege- oder Druckspannungen ausgeübt werden. Der Fixierring 42' ist auf eine hülsenförmige Messerführung 7 aufgesteckt, die an ihrem unteren freien Ende einen Bund aufweist. Am gegenüberliegenden Ende besitzt diese Messerführung 7 ein Gewinde. Auf dieses Gewinde ist eine Zahnriemenscheibe 71 aufgeschraubt, die das Messer 4' auf der Messerführung 7 axial spannt.
Ein am oberen Ende ausgebildeter zentraler Nocken wird von einem elastischen Teil des Messerschlittens 2", einer sog Haltefeder 27 gegen die Einspannstelle des Zapfens 26 gedrückt. Eine vertikale Bewegung des Messers 4' wird dadurch verhindert.
Auf dem Messerschlitten 2" ist im hinteren Bereich ein Schritt- oder Servomotor 6 angeordnet, der über nicht gezeigte Kontaktschienen im Bereich der Führungsschiene 3 mit Energie versorgt wird und von einer zentralen Steuervorrichtung nach einem vorgegebenen Programm entsprechende Antriebsbewegungen erhält und ausführt.
Seine Antriebsbewegungen werden an seiner Achse 60 über seine Zahnriemenscheibe 73, den Zahnriemen 72 und die Zahnriemenscheibe 71 an der Messerführung 7 auf das Messer 4 oder 4' übertragen.
Der Schrittmotor 6 kann eine kontinuierliche Drehbewegung mit sehr niedriger Drehzahl ausführen, so dass die Spitze des Messers 4' bzw. die Schneidenabschnitte 401 am Umfang des Messers ständig ihre Position zum Gewebe verändern. Erwärmte Schneidkanten des Messers 4' werden permanent aus dem Gewebe herausbewegt und einem kühlenden Luftstrom ausgesetzt, während abgekühlte Schneidenabschnitte wieder in die Schneidposition gelangen.
Zur Sicherung einer stets einheitlichen Schneidcharakteristik ist es in diesem Falle zweckmäßig, die Drehrichtung des Messers 4' der Bewegungsrichtung des Messerschlittens 2" anzupassen, so dass die Relativgeschwindigkeit der Messerschneide gegenüber den zu trennenden Fasern stets eine gleiche, absolute und relative Größe hat.
Natürlich ist es auch möglich, mit dem Schrittmotor 6 eine andere Art der Messerbewegung zu realisieren. So kann es zweckmäßig sein, die Schneidenabschnitte 401 in regelmäßigen Abständen, z. B. nach einem oder nach zehn Messerhüben, im Bereich außerhalb des Gewebes 1 zu wechseln.
Es ist möglich die Größe der Verstellschritte des Messers 4' mehr oder weniger nach dem Zufallsprinzip unterschiedlich zu wählen. Das schlagartige Auftreffen von Fasern unter einem größeren spitzen Winkel auf die Messerschneide, was zu einem größeren oder schnelleren Herauslösen einzelner Partikel an der Schneide führt, wird dadurch auf größere Bereiche der Messerschneide am Umfang des Messers verteilt.
Eine weitere Form der Messerverstellung ist in den Figuren 14 und 15 dargestellt. Hier dient der Fortschaltung des Messers 4 oder 4' ein Klinkenantrieb. Der auf einer Achse 60 des Messerschlittens 2"' frei bewegliche Klinkenhebel 65 besitzt an seinem freien Ende eine vergrößerte Masse 653 und eine durch eine Feder 652 gehaltene Klinke 651. Die Klinke 651 dient der Fortschaltung des Klinkenrades 66. Der Klinkenhebel 65 ist zwischen zwei mit dämpfendem Belag versehenen Anschlägen 28, 28' auf der Schlittenplatte 20 (23) unter der Wirkung der in wechselnden Richtungen wirksamen Beschleunigungskräfte auf die Masse 653 des Klinkenhebels 65 bei der Schlittenumkehr derart beweglich, dass er in einer Endlage das Klinkenrad 66 fortschaltet und in der anderen Endlage in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Das Klinkenrad 66 ist drehstarr mit dem Antriebsrad 73 des Zahnriemens 72 verbunden und dreht über die Riemenscheibe 71 das Messer 4 oder 4' um einen Betrag weiter, so dass nach jedem Doppelhub des Messerschlittens 2"' ein neuer Bereich der Schneide des Messers 4' in die Schneidposition gelangt.
Durch die Haltefeder 27 wird das Messer 4' mit seiner Messerführung 7 auf die Führungsfläche der Schlittenplatte 20 oder des Aufnahmeteiles 23 gepresst und somit während des Schlittenhubes weitgehend sicher fixiert.
Neben der Massenträgheit des Klinkenhebels 65 kann man zur Weiterschaltung des Klinkenrades 66 auch andere bekannte Mechanismen verwenden. Solche Mechanismen könnten Magnete sein, die die Bahn des Messerschlittens tangieren. Möglich sind auch gestellfeste Kulissenführungen für einen Arm des Klinkenhebels im Wendebereich des Messerschlittens 2"'.
Mit dieser Art der intermittierenden Fortschaltung der Messer 4' erreicht man einerseits, dass sich die Messerschneide nur kurzzeitig in der erhitzenden Schneidposition befindet, so dass sich die Temperatur der Messerschneide auf einem niedrigen Niveau einstellt. Zum Anderen werden immer wieder neue Schneidenbereiche in die Schneidposition verbracht. Die Gesamtlebensdauer dieses Messers 4' wird sehr hoch oder praktisch unbegrenzt.
Die Messerschneide von Hartmetallmessern ist bei Bedarf außerhalb der Maschine nachschleifbar, so dass man nach längerem Gebrauch neue Partikel im Schneidwerkstoff aktivieren kann. Bewährt hat sich das radiale Bewegen der Schleifwerkzeuge im Bereich der Schneiden.

Bezugszeichenliste

1: Doppelflorgewebe
11, 12: Florgewebe
2,: Messerschnitten (allgemein)
2', 2", 2"': Messerschlitten
20, 20': Schlittenplatte
21: Führungselemente
22: Kupplung
23: Aufnahmeteil
231: Schraubverbindung (einstellbar)
232, 232': Positionierungselement (an Aufnahmeteil)
24: Positionierungselement (an Schlittenplatte)
241: Sechskant
242: Zapfengruppe
243: Rastnuten
25: Spannschraube
250: - Schaft
251, 251': Spannplatte
26: Führungszapfen
260: Achse
27: Haltefeder
28, 28': Anschlag
3: Führungsschiene
4: Messer (allgemein)
4': Messer (in Fixierring eingesetzte Hartmetallschneide)
4": Messer (harmetallbeschichtet)
40: Schneide (allgemein)
401: Schneidenabschnitt, Teil der Kreisform
402: Schneidenabschnitt, bogenförmig (r < R)
403: Schneidenabschnitt, prismatisch
404: Trennbereich
41: Fixieröffnung (allgemein)
414: - Sechskant
415: - Bohrung
4151: - - Nase
417: - Bohrung
4171: - - Nase
42, 42': Fixierring
421: Fixierring als Messergrundkörper
43: Schneidenteil
431: Schneidenteil, verbunden mit Fixierring
432: Schneidenteil, aufgetragen auf Grundkörper
5: Zahnriemen
6: Schrittmotor / Servomotor
60: Achse
65: Klinkenhebel
651: Klinke
652: Feder
653: Masse
66: Klinkenrad
7: Messerführung
71: Zahnriemenscheibe
72: Zahnriemen
73: Zahnriemenscheibe
a, b, c, d, e,: f Winkelpositionen (allgemein)
a6, b6, c6: Winkelpositionen (Fig. 6)
R: Radius der Schneidenkreisbahn
S: Symmetrieachsen
r: Radius eines Schneidenabschnittes
α: Rastwinkel / Winkel (Abstand zweier Winkelpositionen)
γ: Schneidenwinkel

Claims

Schneidvorrichtung für das Trennen von Doppelflorgewebe an einer Doppelflorwebmaschine, bestehend
aus einem quer zur Kettrichtung in der Trennebene, entlang einer Führungsschiene (3) bewegbaren Messerschlitten (2) und
aus einem am Messerschlitten (2) positionierbaren Messer (4),
wobei das Messer (4)
am Messerschlitten (2) um eine vertikale Schwenkachse (260) verstellbar gelagert ist,

an seinem Umfang mit mehreren zu radialen Symmetrieachsen (S) symmetrischen Schneidenabschnitten (401, 402, 403), die im gleichen Abstand von der Schwenkachse (260) angeordnet sind, versehen ist und

mit Schneidenwinkeln (γ) zwischen 10° und 60° ausgestattet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens im Bereich der Schneiden (40)
aus Hartmetall oder

aus einem keramischen Werkstoff oder

aus einem Teilchenverbundwerkstoff
mit in einen, bei einer Temperatur von über 150 °C stabilen Werkstoff eingebetteten Füllstoffpartikeln
aus Carbiden, aus Nitriden, aus Carbonitriden oder aus reinem Kohlenstoff besteht.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schneidenabschnitte (402, 403) zur jeweiligen Symmetrieachse (S) konvex bogenförmig oder stumpfwinkelig ausgebildet sind.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die bogenförmigen Schneidenabschnitte (402) des Messers (4) zu einer kreisförmigen Schneide (401) mit einheitlichem Radius (r = R) vereinigt sind.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Messer (4) am Messerschlitten (2) Positionierungselemente (232; 232'; 242; 243) nach dem Vielkeilprinzip derart zugeordnet sind, dass wahlweise jeder der Schneiden abschnitte 402, 403) in der Schneidposition positionierbar und mit dem Messerschlitten (2) oder dem Aufnahmeteil (23) verspannbar ist.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Messer (4) am Messerschlitten (2) zur Ausbildung der Schwenkachse (260) ein vertikaler Zapfen (26) zugeordnet ist und
dass am Messerschlitten (2") zur Aktivierung eines anderen Schneidenabschnittes (401, 402, 403) Mittel zum Verstellen des Messers (4), z. B. einen Servo- oder Schrittmotor 6 oder einen Klinkenantrieb 65, 66, vorgesehen sind.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass für den Antrieb des Messers (4) ein Klinkenantrieb (65, 66) vorgesehen ist, dessen Antriebsenergie von der Bewegung des Messerschlittens (2) abgeleitet ist.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass für den gesteuerten Antrieb des Messers (4) ein elektromechanisches Stellglied, z. B. einen Schrittmotor 6, am Messerschlitten (2) vorgesehen ist und
dass die kontinuierliche oder intermittierende rotierende Antriebsbewegung mittels Zahnriemen (72) auf das um den Zapfen (26) bewegbare Messer (4) übertragen wird.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Antrieb (6) des Messers (4) Mittel zu seiner programmgemäßen Aktivierung zugeordnet sind.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, 3 und 7, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Schrittmotor (6) Mittel zur Steuerung einer nahezu kontinuierlichen Drehbewegung und Mittel zur Steuerung der Richtungsumkehr in Abhängigkeit vom Richtungswechsel des Messerschlittens zugeordnet sind.
Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schneidenwinkel (γ) zwischen 20° und 35° gewählt ist.