DE3880451T2

DE3880451T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Faserherstellung.

Info

Publication number: DE3880451T2
Application number: DE88120471T
Authority: DE
Inventors: Akira Yanagisawa
Original assignee: Nibex Co Ltd
Current assignee: Nibex Co Ltd
Priority date: 1987-12-09
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1993-11-25
Anticipated expiration: 2008-12-08
Also published as: CA1320616C; EP0319959A2; EP0319959B1; EP0319959A3; CN1029299C; DE3880451D1; KR890009492A; CN1036352A; US4930199A

Description

Die Erfindung betrifft eine Faserherstellungsvorrichtung zum Schneiden von Fasern von einem Band aus dünnem Plattenmaterial, mit einer Hauptwelle, die drehbar auf der oberen Oberfläche eines Bettes abgestützt ist; einer ersten Drehübertragungs-Einrichtung zur Übertragung der Drehung einer Rotations-Antriebsquelle auf die Hauptwelle; einem Lagerbock zur drehbaren Abstützung der Hauptwelle an einem ersten Endbereich der Welle; einer Stütze, die ein Lager aufnimmt und den zweiten Endbereich der Hauptwelle abstützt; einem Werkzeugträger mit einem Schneidwerkzeug, welcher Werkzeugträger parallel zur Achse der Hauptwelle beweglich ist; einer zweiten Drehübertragungs-Einrichtung zur Übertragung der Drehung der Hauptwelle auf eine Vorschubspindel über ein Reduktionsgetriebe; einer Vorschubmutter, die an dem Werkzeugträger angebracht ist und mit der Vorschubspindel in Gewindeeingriff steht, welche Schneideinrichtung so angeordnet ist, daß die Kantenlinie der Schneideinrichtung senkrecht zur Achse der Hauptwelle verläuft und der Flächenwinkel (γ) der Schneideinrichtung zwischen 21º und 37º liegt, wenn die Schneideinrichtung die Stirnfläche des Blattmaterials berührt.
Eine Faserherstellungsvorrichtung dieser Art wird durch die AT-B-84 80 offenbart. Gemäß diesem Dokument ist ein plattenförmiger Träger am vorspringenden Ende einer Hauptwelle befestigt, die durch einen Lagerbock abgestützt ist. Ein aufgewickeltes Band aus Plattenmaterial wird konzentrisch auf dem scheibenförmigen Träger durch Klauen befestigt, die verschiebbar auf dem Träger geführt sind.
Eine herkömmliche Vorrichtung zur Herstellung von Metallfasern hat den Nachteil, daß es schwierg ist, Fasern guter Qualität mit gleichförmigem Durchmesser herzustellen, da die Schnitt-Tiefe aufgrund von Schwingungen variiert, die während der Herstellung entstehen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Faserherstellungsvorrlchtung zu schaffen, die es ermöglicht, Fasern guter Qualität aus Metall oder dergleichen bei niedrigen Produktionskosten wirksam herzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwelle einen Wickelbereich aufweist, der eine zylindrische äußere Oberfläche besitz, der koaxial zu der Hauptwelle ist und um den ein Streifen aus dünnem Plattenmaterial eine große Anzahl von Malen gewickelt werden kann und auf welchem das Plattenmaterial festgehalten werden kann; welcher Wickelbereich auf der Hauptwelle zwischen dem Lagerbock und der Stütze angeordnet ist; welche Hauptwelle im Inneren einen Hohlraum aufweist, der sich von der Endfläche an dem Endbereich erstreckt, an dem die Hauptwelle mit der ersten Drehübertragungs-Einrichtung in Eingriff steht, und daß ein Kühlrohr hermetisch in den Hohlraum eingefügt ist.
Erfindungsgemäß können die Drehung der Hauptwelle, d.h., des Blechmaterials, und die Bewegung des Schneiders durch Verwendung eines Drehantriebs erreicht werden. Da die Drehung der Hauptwelle übersetzt und an die Vorschubspindel übertragen wird, so daß diese gedreht wird und damit den Werkzeugträger bewegt, kann die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugträgers, d.h., des Schneiders fein eingestellt werden, so daß eine Faser hergestellt werden kann.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung deutlich werden.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Metallfaserherstellungsvorrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Metallfaserherstellungsverfahren arbeitet, und zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf wesentliche Teile gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Vorderansicht der Hauptwelle;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Darstellung wichtiger Teile der Fig. 1;
Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung wesentlicher Teile gemäß Fig. 1;
Fig. 6 ist eine Seitenansicht der Hauptwelle;
Fig. 7 zeigt eine Laminar-/Rollvorrichtung nach einer anderen Ausführungsform.
Eine Ausführungsform der Erfindung soll anschließend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung im einzelnen beschrieben werden.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Metallfaserherstellungsvorrichtung ein rechteckiges, hohles Bett 1, das auf dem Boden oder dergleichen angeordnet ist, einen Lagerbock 2 und einen Support 3, die jeweils ein nicht gezeigtes Lager aufnehmen. Der Lagerbock 2 und der Support 3 sind auf der oberen Fläche des Bettes 1 in Positionen angeordnet, die voneinander in einem vorgegebenen Abstand liegen, und beide Lager befinden sich in derselben Achse.
Die Metallfaserherstellungsvorrichtung umfaßt weiterhin eine mehrstufige Hauptwelle 10, die drehbar durch den Support 3 an einem Ende (rechts in Fig. 1) und durch den Lagerbock 2 am anderen Ende (links in Fig. 1) abgestützt ist. Der Abschnitt der Hauptwelle 10, der zwischen dem Lagerbock 2 und dem Support 3 liegt, weist einen Wickelbereich 11 auf, der eine zylindrische äußere Oberfläche besitzt, die koaxial zu der Hauptwelle 10 liegt und mit einer Nut 11a versehen ist, die in Axialrichtung des Wickelbereichs verläuft. Ein Kragen 12 mit größerem Durchmesser als der Wickelbereich 11 ist auf der Seite des Wickelbereichs 11 angeordnet, die näher an dem Lagerbock 2 liegt. Ein Streifen aus dünnem Metallblech 20 besteht aus einem Materialblech, das um den Wickelbereich 11 mehrfach herumgewickelt ist.
Das Aufwickeln des Bandes aus Metallblech 20 soll unten anhand von Fig. 3 näher erläutert werden. Das Band aus Metallblech 20 besteht aus Messing oder Kupfer. Es weist eine Dicke von etwa 0,1 mm und eine Breite von etwa 100 mm auf und besitzt eine langgestreckte Form. Der Wickelbereich 11 hat einen Durchmesser von etwa 180 mm. Die Nut 11a des Wickelbereichs 11 hat eine Breite und eine Tiefe, die ausreichend ist zur Aufnahme des Endbereichs des Bandes aus Metallblech 20 und zum Einhaken des Endes. Wenn der Streifen aus Metallblech 20 um den Wickelbereich 11 gewickelt wird, wird dessen Endbereich in die Nut 11a eingefügt und sodann abgebogen. Anschließend wird das Band aus Metallblech 20 im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 3 mehrfach um den Wickelbereich in einer Position herumgewickelt, in der ein Rand des Bandes aus Metallblech 20 in Berührung mit der Seitenfläche des Kragens 12 steht, bis der Durchmesser des Bandes aus Metallblech 20 etwa 200 mm beträgt. Das Band aus Metallblech 20 wird sodann geschnitten, und der Endbereich des Bandes wird auf dessen Oberfläche unter Verwendung eines Klebstoffs oder mit Hilfe des Punktschweißens oder Laserschweißens befestigt.
Zwei Riemenscheiben 13 und 14 mit unterschiedlichem Durchmesser sind auf dem Abschnitt der Hauptwelle 10, die aus dem Lagerbock 2 herausragt, koaxial zueinander befestigt.
Ein Motor 30 ist auf der inneren unteren Oberfläche des Bettes 1 befestigt, und eine Riemenscheibe 32 befindet sich auf einer drehbaren Welle 31 des Motors 30. Die Riemenscheibe 32 ist mit der Riemenscheibe 13 der Hauptwelle 10 über einen Riemen 33 verbunden, so daß die Hauptwelle 10 durch Einschalten des Motors 30 gedreht werden kann.
In dem Bett 1 befindet sich ein Reduktionsgetriebe 40, das mit einer nicht gezeigten Verbindungseinrichtung, wie etwa einer elektromagnetischen Kupplung versehen und an der inneren oberen Oberfläche des Bettes 1 befestigt ist. Eine Riemenscheibe 42 ist auf der Eingangswelle 41 des Reduktionsgetriebes 40 angebracht. Die Riemenscheibe 42 ist mit der Riemenscheibe 14 der Hauptwelle 10 über einen Riemen 43 verbunden, so daß die Drehung der Hauptwelle auf die Eingangswelle 41 des Reduktionsgetriebes 40 übertragen wird, während die Hauptwelle 10 gedreht wird. Eine Vorschubspindel 44, die parallel zur Achse der Hauptwelle 10 angeordnet ist, ist mit einer nicht gezeigten Ausgangswelle des Reduktionsgetriebes 40 verbunden.
Ein Werkzeugträger 50 mit einem Schneidwerkzeug 51 aus Hochgeschwindigkeitsstahl oder Hartmetall befindet sich auf der äußeren oberen Oberfläche des Bettes 1. Der Werkzeugträger 50 weist eine Führungsnut 52 an der unteren Oberfläche auf. Die Führungsnut 52 erfaßt gleitend eine Führungsschiene 4, die auf der oberen Oberfläche des Bettes 1 parallel zur Hauptwelle 10 angeordnet ist. Eine Platte 53 ragt nach unten von der unteren Oberfläche des Werkzeugträgers 50 durch ein Langloch 4a in der Führungsschiene 4, und eine Vorschubmutter 54, die in Gewindeeingriff mit der Vorschubspindel 44 steht, ist an der Platte 53 befestigt. Dadurch wird es möglich, den Werkzeugträger 50 entlang der Führungsschiene 4 auf der oberen Oberfläche des Bettes 1 parallel zur Hauptwelle 10 zu verfahren, wenn die Vorschubspindel 44 gedreht wird.
Das Schneidwerkzeug 51 besitzt eine Schneidkante 51a, die sich senkrecht zur Achse 10a der Hauptwelle 10 erstreckt, wie es in Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Die Schneidkante berührt die waagerechte Mittellinie der Stirnfläche 20a (die berarbeitete Oberfläche) und des Bandes aus Metallblech 20, das auf den Wickelbereich 11 gewickelt ist. Ein Winkel γ zwischen der Fläche 51b des Schneidwerkzeugs 51 und der Achse 10a (der Stirnflächenwinkel) wird auf einen geeigneten Wert im Bereich zwischen 21 und 37º eingestellt. Ein Winkel α zwischen einer Flanke 51c des Schneidwerkzeugs 51 und der Stirnfläche 20a des Bandes aus Metallblech 20 (Freiwinkel) wird auf etwa 10º eingestellt.
Die Hauptwelle 10 weist im Inneren einen Hohlraum 15 auf, der sich von der Stirnfläche der Welle, an der die Riemenscheiben 13 und 14 befestigt sind, bis zum Wickelbereich 11 erstreckt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Ein Kühlrohr 60 ist dicht in den Hohlraum 15 eingefügt. Das Kühlrohr 60 besteht aus zwei Rohren, d.h. einem inneren Rohr 61 und einem äußeren Rohr 62. Wasser wird in den Hohlraum 15 durch das innere Rohr 61 mit Hilfe einer nicht gezeigten Pumpe eingeleitet und sodann in das äußere Rohr 62 gesaugt und auf diese Weise umgewälzt.
Die Kühleinrichtung schließt die Möglichkeit einer Änderung der Schneidbedingungen durch Wärme aus, die während des Schneidens erzeugt wird, beispielsweise eine Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs aufgrund der Dehnung des Bandes aus Blech 20. Die Kühleinrichtung kühlt die Hauptwelle 10, insbesondere den Wickelbereich 11, um den das Band aus Metallblech 20 gewickelt wird.
Anschließend wird die Herstellung einer Metallfaser durch die beschriebene Metallfaserherstellungsvorrichtung erläutert. Zunächst wird die Hauptwelle 10 mit vorgegebener Drehzahl in Gegenuhrzeigerrichtung gemäß Fig. 1 gedreht, d.h., in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen, in der das Band aus Metallblech 20 gewickelt ist, indem der Motor 30 eingeschaltet wird. Anschließend wird die Eingangswelle des Reduktionsgetriebes 41 mit dessen Ausgangswelle verbunden, so daß die Vorschubspindel 44 zusammen mit der Hauptwelle 10 gedreht wird und der Werkzeugträger 50 entlang der Führungsscheine 4 in Richtung der Stirnfläche 20a des Bandes aus Metallblech 20 mit vorgegebener Geschwindigkeit vorgeschoben wird. Dadurch wird das Schneidwerkzeug 41 gegen die Stinfläche 20a des Bandes aus Metallblech 20 gedrückt, so daß feine Metallfasern von der Stirnfläche 20a abgeschnitten werden können. Falls das Band aus Metallblech 20 aus Messing besteht, können etwa 7,5 kg Fasern pro Stunde hergestellt werden bei einem Vorschub des Schneidwerkzeugs 51 von 0,01 mm/Umdrehung und durch Schneiden des Bandes aus Metallblech mit einer Schnittgeschwindigkeit von 90 m/min. in Fasern von einer Schnittbreite von 18 mm. Bei einer doppelten Schnittgeschwindigkeit werden etwa 15 kg Fasern pro Stunde hergestellt.
Für einen wirksamen Schnitt ist es notwendig, daß der Stirnwinkel γ des Schneidwerkzeugs 51 auf einen geeigneten Wert eingestellt ist. Die Erfinder haben Versuche zur Überprüfung der Frage durchgeführt, wie die Qualität der erzeugten Fasern und die Reduzierung der Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle durch einen Stirnwinkel γ beeinflußt werden, wenn ein Band aus Metallblech 20 aus Messing um den Wickelbereich 11 mit einem Durchmesser von 150 mm herumgewickelt wird, bis der Durchmesser des Bandes aus Metallblech etwa 180 mm beträgt. und wenn der Schnitt durchgeführt wird unter den Bedingungen, daß die Drehzahl der Hauptwelle 10 150 U/min., die Schnittbreite 13 mm und der Freiwinkel α 10º beträgt. Die Tabellen 1 und 2 zeigen die Ergebnisse der Versuche bei Vorschubgeschwindigkeiten des Schneidwerkzeugs von 0,01 mm/Umdrehung bzw. 0,02 mm/Umdrehung. TABELLE 1 (Vorschubgeschwindigkeit: 0,01 mm/Umdrehung) Stirnwinkel γ (º) Qualität der Faser Reduzierung der Drehzahl der Hauptwelle 20 oder weniger 38 oder mehr nicht gut brauchbar gut sehr gut groß verhältnismäßig groß klein TABELLE 2 (Vorschubgeschwindigkeit 0,02 mm/Umdrehung) Stirnwinkel g (º) Qualität der Faser Reduzierung der Drehzahl der Hauptwelle 20 oder weniger 38 oder mehr nicht gut brauchbar gut sehr gut groß verhältnismäßig groß klein
Aus den Tabellen geht hervor, daß bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,01 mm/Umdrehung bei einem Stirnwinkel γ von 20º und darunter gewellte kurze Fasern anfallen, die bei der Produktion zusammengesintert werden, da der Schneidwiderstand und die erzeugte Hitze aufgrund der Erhöhung des Schneidwiderstandes zunehmen. Weiterhin wurde die Drehzahl der Hauptwelle 10 um etwa 10 U/min. verringert. Wenn der Stirnwinkel γ 38º und darüber betrug, wurde die Drehzahl der Hauptwelle 10 nicht wesentlich verringert. Es war jedoch schwierig, lange Fasern zu erzeugen, da es zum Rattern während des Schneidvorganges kam. Wenn der Stirnwinkel γ zwischen 21 und 37º betrug und wenn der Stirnwinkel γ auf einen kleineren Wert innerhalb dieses Bereiches eingestellt wurde, wurde die Drehzahl der Hauptwelle 10 leicht reduziert, jedoch entstanden nahezu ausgezeichnete lange Fasern, obgleich die Fasern nicht ausreichend weich waren. Wenn insbesondere der Stirnwinkel γ auf 35º eingestellt wurde, war die Reduktion der Drehzahl der Hauptwelle 10 sehr gering, und die erzielten Fasern hatten die beste Qualität. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit 0,02 mm/Umdrehung betrug, traten im wesentlichen dieselben Ergebnisse ein wie bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,01 mm/Umdrehung, mit der Ausnahme der Drehzahl der Hauptwelle 10, die auf geringfügig unterschiedliche Weise reduziert wurde. D.h., es stellte sich heraus, daß das Einstellen des Stirnwinkels zwischen 21 und 37º zu Fasern guter Qualität führte, und daß ein Stirnwinkel von 35º die besten Fasern ergab.
Da bei den beschriebenen Metallfaserherstellungsverfahren die Hauptwelle 10 in Richtung entgegen der Wickelrichtung des Bandes aus Metallblech 20 gedreht wird, wird das Band aus Metallblech 20 nicht während der Drehung gelöst. Die Endfläche des Bandes aus Metallblech 20, das um den Wickelbereich 11 der Hauptwelle 10 herumgewickelt ist, die mit konstanter Drehzahl vielfach gedreht wird, wird durch Andrücken des Schneidwerkzeugs 51 geschnitten, das mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit gegen die Stirnfläche 20a des Bandes aus Metallblech 20 geführt wird, so daß metallische Fasern entstehen. Metallfasern können wirksam produziert werden im wesentlichen proportional zu der Anzahl der Wickel des Metallblechs 20 und der Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 51, und das gesamte Band aus Metallblech 20, das aufgewickelt ist, kann als Fasermaterial ohne Abfall verwendet werden. Der Stirnwinkel γ des Schneidwerkzeugs 51 wird auf 21 bis 37º eingestellt, und feine, weiche, lange Fasern können dadurch ohne Bildung von Ausschuß-Fasern hergestellt werden.
Bei der Vorrichtung zur Herstellung von Metallfasern, die mit diesem oben beschriebenen Metallfaserherstellungsverfahren arbeitet, wird die Drehung der Hauptwelle 10 auf die Eingangswelle 41 des Reduktionsgetriebes 40 über den Riemen 43 übertragen. Folglich können die Hauptwelle 10 und die Vorschubsplndel 44 gleichzeitig durch einen einzigen Motor 30 gedreht werden, und der Werkzeugträger 50 kann zusammen mit der Drehung der Hauptwelle 10 vorgeschoben werden. Da die Drehung der Hauptwelle 10 herab übersetzt und sodann auf die Vorschubspindel 44 übertragen wird, so daß die Vorschubspindel 44 sich dreht und der Werkzeugträger 50 vorgeschoben wird, kann die Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeugträgers 50, d.h., des Schneidwerkzeugs 51, sehr fein eingestellt werden, so daß die Herstellung von feinen Metallfasern sichergestellt ist. Da der Werkzeugträger 50 entlang der Führungsschiene 4 ohne Rattern verschoben werden kann, kann das Schneidwerkzeug 51 stets gegen die Stirnfläche 20a des Bandes aus Metallblech 20 von einer geeigneten Richtung und unter einem geeigneten Winkel angedrückt werden. Die Oberfläche des Wickelbereichs 11 ist mit der Nut 11a versehen, die in Axialrichtung des Wickelbereichs 11 verläuft, und der Endbereich des Bandes aus Metallblech 20 wird in die Nut 11a eingefügt. Als Ergebnis kann das Band aus Metallblech 20 eng um den Wickelbereich 11 herumgewickelt werden, so daß Schnittfehler aufgrund von Wickelfehlern vermieden werden und Metallfasern guter Qualität erzeugt werden.
Die Produktivität bei der Herstellung der Metallfasern kann weiter dadurch gesteigert werden, daß der Durchmesser des Bandes aus Metallblech, das aufgewickelt ist, vergrößert wird, daß eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen in Radialrichtung angeordnet werden, oder daß mehrere der oben beschriebenen Vorrichtungen vorgesehen werden. Weiterhin kann das Band aus Metallblech 20 um eine zylindrische Kassettenspule herumgewickelt werden, die auf die Hauptwelle 10 derart aufgesetzt wird, daß sie nicht in bezug auf die Hauptwelle 10 gedreht werden kann. Auf die Spule kann das Band mehrfach gewickelt werden, ohne direkt auf die Hauptwelle 10 aufgewickelt zu werden, und die Kassettenspule, auf die das Band aus Metallblech gewickelt ist, kann auf die Hauptwelle 10 aufgesetzt werden.
Zur Herstellung feinerer Fasern durch das beschriebene Metallfaserherstellungsverfahren ist es notwendig, ein dünneres Blech herzustellen. Die Dicke des Bleches, das ohne weiteres erhalten werden kann, ist jedoch auf etwa 100 um unter dem Gesichtspunkt der Materialverarbeitung beschränkt. Die Herstellung dünnerer Bleche erhöht die Produktionskosten. Dieses Problem wird überwunden durch die anschließend beschriebene Ausführungsform.
Diese Ausführungsform umfaßt die Herstellung eines sehr dünnen Blechmaterials und die Herstellung von Fasern aus diesem Blechmaterial, das um die äußere Oberfläche des Wickelbereichs der Hauptwelle 10 der oben beschriebenen Herstellungsvorrichtung unter Verwendung des Herstellungsverfahrens herumgewickelt wird. Das dünne Blechmaterial wird vorbereitet durch Laminieren einer Mehrzahl von Bändern aus dünnem Blechmaterial derselben Art oder unterschiedlicher Art aufeinander und sodann durch Flachwalzen des Laminats. Jede der stehenden laminierten Platten besitzt eine sehr geringe Dicke.
Die zweite Ausführungsform soll nunmehr einzeln unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben werden, die schematisch eine Laminier- und Walzvorrichtung zur Herstellung der beschriebenen laminierten Bleche zeigt. Die Vorrichtung umfaßt zwei zylindrische Walzen 101a und 101b, die parallel zueinander angeordnet und miteinander in waagerechter Richtung unter Einhaltung eines vorgegebenen Abstands S ausgerichtet sind. Die Walzen 101a und 101b werden angetrieben durch einen nicht gezeigten Motor mit der gleichen Drehzahl und in entgegengesetzter Richtung.
Das Laminieren und Auswalzen der Bleche soll unten beschrieben werden.
Das Laminieren und Auswalzen der Bleche wird durchgeführt durch Laminieren einer Anzahl von Bändern aus Blech und anschließendes Auswalzen der laminierten Bleche. Beispielsweise können vier Bänder aus Blech K aus Messing mit einer jeweiligen Dicke von 100 um zur Bildung eines Blechlaminats KS1 laminiert werden, und die laminierten Bleche KS1 werden sodann den Walzen 101a und 101b zum Flachwalzen zugeführt. Wenn das Walzmaß S zwischen den Walzen 101a und 101b auf 100 um eingestellt wird, können laminierte Bleche KS2 derselben Dicke hergestellt werden. Dadurch werden sehr dünne laminierte Bleche hergestellt, die jeweils eine Dicke von etwa 25 um haben.
Die auf diese Weise vorbereiteten laminierten Bleche, die als Blechmaterial 20 dienen, werden auf den Wickelbereich 11 in derselben Weise aufgewickelt und auf diesem befestigt, wie dies bei der ersten Ausführungsform der Fall ist, und die Herstellungsvorrichtung wird ebenso in Betrieb gesetzt wie bei der ersten Ausführungform, so daß Fasern durch Schneiden entstehen.
Falls das Blechmaterial 20 aus Messing besteht, werden ungefähr 7,5 kg Fasern mit einer Dicke von etwa 28 um pro Stunde erzeugt, wenn die Schnittbreite bei 18 mm, die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs 51 bei 0,01 mm/Umdrehung und die Schnittgeschwindigkeit bei 90 m/min. liegt. Eine Vorschubgeschwindigkeit doppelter Größe führt zur Herstellung von etwa 15 kg Fasern pro Stunde.
Bei dem beschriebenen Faserherstellungsverfahren werden vier Bänder aus dünnem Blech K aufeinander laminiert zur Bildung eines Blechlaminats KS1, und sodann wird das Blechlaminat KS1 den Walzen 101a und 101b zum Flachwalzen zugeführt. Es ist daher möglich, laminierte Platten herzustellen, von denen jede eine sehr geringe Dicke aufweist. Da im übrigen die gewalzten laminierten Bleche KS2 als Blechmaterial 20 verwendet werden, können feine Fasern hergestellt werden. Da die Lagen des Blechmaterials 20, die koaxial übereinander liegen, gleichzeitig geschnitten werden, wird eine goße Menge von Fasern erzeugt.
Wenn das Blech K aus relativ weichem Material wie Messing oder Kupfer besteht, kann ein Blechmaterial mit einer Dicke von etwa 10 um durch Walzen hergestellt werden. Die Dicke des Blechs, das gewalzt worden ist, hängt ab von der Anzahl der Bleche K, die laminiert werden, und dem Walzenabstand S zwischen den Walzen 101a und 101b. Das Material des Blechs ist nicht auf Messing oder Kupfer begrenzt, sondern es kommen auch andere Metalle wie Aluminium, Nickel, Titan, Eisen und nichtrostender Stahl in Frage. Alternativ kann ein nichtmetallisches Material geschnitten werden, wie etwa Kunstharz, Keramik oder Glas, oder eine Mischung dieser metallischen oder nichtmetallischen Materialien kann verwendet werden. Wenn die Bleche laminiert und flachgewalzt werden, können sie aneinander an haften aufgrund der beim Walzen erzeugten Wärme oder aufgrund plastischer Verformung der Bleche aufgrund von Fremdstoffen, die in die Bleche gemischt sind, oder aufgrund von Kratzern, so daß eine leichte Trennung der Fasern, die hergestellt werden, behindert wird. Dies kann dadurch unterbunden werden, daß ein Schmiermittel, wie Silikonöl, zwischen die Bleche gebracht wird, bevor diese laminiert und gewalzt werden. Bei der zweiten Ausführungsform werden Bleche desselben Typs und desselben Materials laminiert und flachgewalzt zur Bildung des Blechmaterials 20. Die Platten K können jedoch auch aus unterschiedlichen Materialtypen bestehen und laminiert und gewalzt werden zur Erzeugung einer Mischung aus Fasern mit unterschiedlichen Eigenschaften beim Schneiden.
Weiterhin mag der äußere Umfangsrand der gewalzten und laminierten Bleche KS2 nicht eben sein, und dieser unebene Umfangsrand kann Wickelfehler des Blechmaterials 20 hervorrufen. Folglich können die äußeren Umfangsränder der Bleche mit einer geeigneten Schneideinrichtung bearbeitet werden, bevor sie auf den Wickelbereich 11 gewickelt werden. Wenn die Möglichkeit besteht, daß Blechmaterial 20 beim Aufwickeln auf den Wickelbereich 11 gefaltet oder beschädigt wird, kann eine Druckwalze, die einen vorgegebenen Druck in Richtung des Zentrums des Wickelbereichs 11 ausüben kann, vorgesehen sein zum Andrücken des Blechmaterials 20 gegen den Wickelbereich 11 bei dessen Aufwickeln.

Claims

1. Faserherstellvorrichtung zum Schneiden von Fasern aus einem Streifen eines dünnen Plattenmaterials (20), mit

einer Hauptwelle (10), die drehbar auf der oberen Oberfläche eines Bettes abgestützt ist;

einer ersten Drehungsübertragungs-Einrichtung (31,33,13) zur Übertragung der Drehung einer Rotations-Antriebsquelle (30) auf die Hauptwelle;

einem Lagerbock (2) zur drehbaren Abstützung der Hauptwelle (10) an einem ersten Endbereich der Welle;

einer Stütze (3), die ein Lager aufnimmt und den zweiten Endbereich der Hauptwelle (10) abstützt;

einem Werkzeughalter (50) mit einem Schneidwerkzeug (51), welcher Werkzeughalter parallel zur Achse der Hauptwelle (10) beweglich ist;

einer zweiten Drehungsübertragungs-Einrichtung (14,43,42,41) zur Übertragung der Drehung der Hauptwelle (10) auf eine Vorschubspindel (44) über ein Reduktionsgetriebe (40);

einer Vorschubmutter (54), die an dem Werkzeughalter (50) angebracht ist und mit der Vorschubspindel (44) in Gewindeeingriff steht;

welche Schneideinrichtung (51) so angeordnet ist, daß die Kantenlinie der Schneideinrichtung senkrecht zur Achse der Hauptwelle (10) verläuft und der Flächenwinkel (γ) der Schneideinrichtung zwischen 21º und 37º liegt, wenn die Schneideinrichtung die Stirnfläche des Blattmaterials (20) berüht,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Hauptwelle (10) einen Wickelbereich (11) aufweist, der eine zylindrische äußere Oberfläche besitzt, der koaxial zu der Hauptwelle ist und um den ein Streifen aus dünnem Plattenmaterial (20) eine große Anzahl von Malen gewickelt werden kann und auf welchem das Plattenmaterial festgehalten werden kann;

welcher Wickelbereich (11) auf der Hauptwelle (10) zwischen dem Lagerbock (2) und der Stütze (3) angeordnet ist;

welche Hauptwelle (10) im Inneren einen Hohlraum aufweist, der sich von der Endfläche an dem Endbereich erstreckt, an dem die Hauptwelle mit der ersten Drehungsübertragungs-Einrichtung (31,33,13) in Eingriff steht, und daß ein Kühlrohr (60) hermetisch in den Hohlraum (15) eingefügt ist.

2. Faserherstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlrohr (60) aus zwei Rohren besteht, das heißt einem inneren Rohr (61) und einem äußeren Rohr (62), so daß Kühlwasser durch das innere Rohr (61) zugeführt und durch das äußere Rohr (62) abgezogen wird.

3. Faserherstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des Wickelbereichs (11) eine Nut (11a) aufweist, die in Axialrichtung des Wickelbereichs verläuft und in die der Endbereich des Plattenmaterials (20) eingefügt werden kann.