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Verfahren zum Aufspulen von Fäden, insbesondere Glasfäden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln von dünnen Fäden aus Glas oder ähnlich sich verhaltenden, in der Hitze plastischen Massen auf Spulen oder Trommeln und bezweckt, Nachteile und Schwierigkeiten, die den bisher für diesen Zweck angewendeten Verfahren eigen sind, zu vermeiden.
Diese Schwierigkeiten, die sich besonders beim Ausziehen von Glasfäden aus der Masse bemerkbar machen, sind eine Folge der grossen Umfangsgeschwindigkeiten, mit denen hiebei gearbeitet wird, da die auftretende Fliehkraft und mehr noch die mitgerissene Luft das Heranbringen bzw. das feste Anlegen der Fäden an die Spule erschweren.
Um diese Einflüsse auszuschalten, ist vorgeschlagen worden, Trommeln zu verwenden, in deren
Innerem Unterdruck herrscht, an die daher die Fäden angesaugt werden. Dieser wie auch ein anderer
Vorschlag, der dahin geht, die Fäden zu benetzen bzw. klebrig zu machen oder weiter vorgeschlagene kompliziertere Verfahren sind aber teuer in der Einrichtung, benötigten sehr viel Platz und insbesondere
Spulen von grossem Durchmesser, die demzufolge nicht auf die üblichen Maschinen zum Vergarnen und Verzwirnen von Glasfäden gebracht werden können und daher vor diesen Operationen ein Umspulen erforderlich machen.
Ferner ist vorgeschlagen worden, den einen Faden ausziehenden Glastropfen auf eine Leitfläche auffallen zu lassen, die ihn nach einem unter der Achse der darunter angeordneten Aufspultrommel gelegenen Punkt führt, von welchem er dann abfällt. Hiebei wird der nachgezogene, unter Spannung stehende Faden zum Anliegen an die Trommel gebracht ; das Anhaften an der Trommel wird wie bei den vorher schon erwähnten Vorschlägen in der Regel noch durch Verwendung eines Klebemittels unterstützt. Es ist auch vorgeschlagen worden, bei einer solchen Anordnung Gebläseluft zu verwenden, welche den Faden an den Trommelumfang drückt.
Die Erfindung ermöglicht das feste und dichtanliegende Aufwickeln dünner Fäden aus Glas oder ähnlich sich verhaltenden, in der Hitze plastischen Massen in unmittelbarem Anschluss an die Erzeugung ohne die vorstehend angeführten Mittel und besteht darin, dass das Aufwickeln in einem von der Aussenluft abgetrennten Raum erfolgt, der durch einen mit der Spule im wesentlichen gleichmittigen, seitlich praktisch dicht mit dem Flansch der Spule abschliessenden feststehenden Mantel gebildet wird, in welchem Öffnungen zum Eintritt der Fäden in den Raum und andere zur Abführung der Endtropfen und dicken Fädenteile vorhanden sind und in welchem durch die Drehung der Spule Strömungen und Änderungen in den statischen Druckverhältnissen geschaffen werden, die bestrebt sind,
unter Abschleudern des Endtropfens und dicken Fadenendes den aufzuwickelnden Faden an die Spule heranzuführen.
Der feste Mantel wird aus glattem Blech und ohne Vorsprünge ausgeführt, damit im Mitluftstrom keine Turbulenz erzeugt wird. Der Zwischenraum zwischen ihm und der Oberfläche der Spule kann an der Stelle, an der die Tropfen mit dem nachgezogenen Faden in ihn eintreten, verengt sein, so dass der von der Spule durch die Reibung mitgeführte Mitluftstrom an dieser Stelle eine Querschnittsverringerung erfährt und durch die so erzeugte erhebliche Senkung des statischen Druckes den Faden an die Spule heranführt. Besonders günstig erweist es sich, durch in dem Mantel vorgesehene Öffnungen in dem zwischen Spule und Mantel sich bewegenden Luftstrom zusätzlich Aussenluft eintreten zu lassen und hiedurch eine den Faden in noch stärkerem Masse an die Spule heranführende Luftströmung in dem Zwischenraum hervorzurufen.
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Nachdem vorstehend der Grundgedanke der Erfindung erläutert worden ist, wird diese nunmehr nachstehend im einzelnen an Hand der Abbildungen, welche rein beispielsweise eine Ausführungsform einer zur Durchführung des neuen Verfahrens geeigneten Vorrichtung darstellen, beschrieben.
Von den Figuren zeigt Fig. 1 eine seitliche Ansicht der Aufspulvorrichtung, zum Teil im Schnitt, und Fig. 2 einen Aufriss von vorne.
In den Figuren bezeichnet 1 die Erzel1gungsvorrichtung der Einzelfäden, im angeführten Beispiel eine mit Löchern versehene Heizvorrichtung 2, in welcher Glasstäbe 4 zum Abschmelzen gebracht werden. Von jedem Loch bzw. Stabende fällt ein Tropfen 5 ab, der einen Faden 6 nach sich zieht. 7 ist der Kern, der mit geeigneter Geschwindigkeit rotierenden Aufspultrommel, 8 sind die Wangen zu ihrer seitlichen Begrenzung, die so breit sind, dass sie etwas über den Mantel 1. 3, der die Spule umgibt, über- stehen, so dass die aufgewickelten Glasfäden der Wirkung der durch die Aussenseite 10 der Wangen abgeschleuderten Luft 9 entzogen sind.
Der feste Mantel, der dazu dient, die durch die Reibung an dem Trommelumfang mitgeführte
Luftschicht von der Aussenluft zu trennen, besteht zweckmässig aus einem geeigneten rinnenähnlichen
Teil 12, dessen Formgebung, abweichend von der in der Figur dargestellten, beispielsweise auch so sein kann, dass der Tropfen nicht tangential, sondern in mehr radialer Richtung an die Spule heran- geführt wird, und mit dem Spulenkern konzentrischen Teilen 13 bzw. 13 a.
Der Teil 12 dient als
Auffänger und Sammler für die von 1 abfallenden Tropfen 5 und stellt ausserdem beispielsweise den- jenigen Teil der Vorrichtung dar, in dem erfindungsgemäss der Zwischenraum zwischen Mantel und
Spulenkern im Sinne der Umlaufrichtung der Oberfläche der Spule eine Querschnittsverringerung erfahren kann. Der von der Spule in Richtung des Pfeils mitgerissene Luftstrom erfährt längs der 12 eine Geschwindigkeitssteigerung und infolgedessen eine Verringerung der statischen Druckhöhe. Der
Druck im Zwischenraum zwischen Spulenkern und Mantel ist im Teil 13 bzw. 1 : 1 a niedriger als der
Druck der Aussenluft.
Dieser Druekuntersehied, d. h. der dadurch entstehende, auf die Spule zu gerichtete
Luftstrom, führt die Fäden auf die Spule zu und an sie heran. Um diese Wirkung zu verstärken, kann der Mantel 73 : J bzw. 1. 3 a mit Öffnungen 16 versehen werden, durch welche zusätzliche Luft aus der Aussenluft nachströmt.
Fällt ein Tropfen 5 dun'h Abschmelzen von einem der Glasstäbe herunter, so gleitet er auf dem Teil 12 des Mantels entlang und zieht einen Faden nach sich. Gelangen der Tropfen 5 und der Faden 6 in den Teil z des Mantels, so ziehen die hier herrschenden Strömungsverhältnisse Tropfen und Faden im Umdrehungssinne der Spule 7 mit. Schliesslich überwiegt der Einfluss der Zentrifugalkraft auf den Tropfen und den benachbarten dicken Teil des Fadens infolge deren grossen Massen. Sobald dies der Fall ist, werden diese Teile wie überhaupt alle unzulässig dicken Teile des Fadens nicht weiter mitgeführt bzw. aufgewickelt, sondern nach aussen geschleudert und brechen vom Faden ab, um durch eine in zweckentsprechender Form aufgeführte Öffnung 17 im Mantel herausgeschleudert zu werden.
Die Teile des Fadens, die auf die Spule 7 aufgewickelt werden, sind diejenigen, auf die der Einfluss der Zentrifugalkraft geringer ist als der auf die Spule gerichtete Luftstrom, d. h. die Fadenteile von der Stärke, die für die spätere Verwendung in Betracht kommen.
Um eine vollgewiekelte Spule zu ersetzen, genügt es, eine neue Spule 18 durch einfaches Ver- schieben längs der Achse 11 an die Stelle der andern zu bringen, ohne dass hiebei die Vorrichtung abgestellt zu werden braucht. Auf diese Möglichkeit ist bei der Anordnung des Mantels Rücksicht zu nehmen.
In Anwendung a n sich bekannter Massnahmen ist es auch bei dem Verfahren gleich der Erfindung vorteilhaft, mehrere Einzelfäden 6 a, 6 b usw. gleichzeitig zu erzeugen und sie durch ein Führungsstiiek 19 so zusammenzubringen, dass ein Fadenbündel entsteht, das auf die Trommel aufgewickelt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Aufwickeln dünner Fäden aus Glas oder ähnlich sich verhaltenden, in der Hitze plastischen Massen auf Spulen oder Trommeln in unmittelbarem Anschluss an die Erzeugung, dadurch
EMI2.1
durch einen mit der Spule im wesentlichen gleiehmittigen, seitlich praktisch dicht mit dem Flansch der Spule abschliessenden feststehenden Mantel gebildet wird, in welchem Öffnungen zum Eintritt der Fäden in den Raum und andere zur Abführung der Endtropfen und dicken Fädenteile vorhanden sind, und in welchem durch die Drehung der Spule Strömungen und Änderungen in den statischen Druckverhältnissen geschaffen werden, die bestrebt sind, unter Abschleudern des Endtropfens und des dicken Fadenendes den aufzuwickelnden Faden an die Spule heranzuführen.