CN101415649A - 自动的丝线拾取装置 - Google Patents

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Abstract

自动的丝线拾取装置包括：至少一个握持构件(12)，用于握住来自喷丝头(2)的至少一条丝线，该握持构件被单一输送回路(1)引导至切断器(7)的附近。一个用于操纵该握持构件的系统允许该握持构件(12)被打开和闭合，以便在切断器(7)释放所述丝线。

Description

自动的丝线拾取装置
本发明涉及一种自动的丝线拾取装置。更准确地说，本发明涉及一种用来在喷丝头下面的切断过程中使用的丝线拾取装置，在该过程中，热塑性丝线，特别是玻璃丝线被拉出和切断成段。根据本发明的另一个方面，其也涉及用于一种在喷丝头下面直接切断的过程，该喷丝头配备有这个自动的丝线拾取装置。
可以理解，玻璃增强丝线的制造是复杂工业生产过程的结果，该生产过程在于：从通过喷丝头的孔流出的熔化玻璃流获得丝线。这些流从至少一个纤维化室拉出成为连续长丝的形式，然后这些长丝被聚集成基本丝线，然后这些丝线例如被连续地切断，使得产生多个玻璃丝线的段。工业生产过程的这个阶段被普遍称作“在喷丝头下面的直接切断”。
传统地，纤维化室基本上包括来自熔炉的熔化玻璃的进口，这个处于高温的玻璃供应多个由铂基合金制成的喷丝头，在穿过喷丝头中制成的孔并被拉出之后，该玻璃生成了长丝。
在喷丝头下面的直接切断过程中，长丝在已经接收上浆成分并已被结合成丝线之后被引导向切断器，该切断器同时实施拉出操作以及把丝线切成段的操作。
传统地，在喷丝头下面的切断过程中，这个操作由喷丝头机械师执行，而且在正常的生产周期期间所述操作要多次介入，因为该操作取决于所知工艺和喷丝头下的切断器的功能。
喷丝头下的切断器使得玻璃丝线以恒定速度拉出，该恒定拉出速度精确地对应于稳态下的喷丝头的流量。现在，为了实现这个稳态，必须经过过渡阶段，该过渡阶段基本上在于逐渐地增大丝线拉出速度。这个过渡阶段在生产的任何意外中断之后还是存在的，例如在丝线断裂的时候。有必要经过过渡的重启动阶段，该重启动阶段要求丝线以适度的速度被拉出，可用手或用单独的丝线拉出器来获得该适度的速度，该单独的丝线拉出器被设置在每个喷丝头的上浆设备之下。
原则上，当喷丝头机械师判断该喷丝头处于热稳定状态的时候，他抓住来自用于这个喷丝头的丝线拉出器的丝线，而且将其引导至位于切断构件之后的重启动构件，重启动构件被用来使丝线拉出速度从大约数m/s(从1到5m/s)到数十m/s的速度，该数十m/s的速度实际上对应于达到稳态的标称拉出速度。
当达到这个标称速度时，丝线被引导至实际的切断构件，一般包括砧轮和刀轮，这些轮被用来在丝线通过它们之间后输出其切断的玻璃丝线。
现在，可以理解：在喷丝头和切断器的重启动轮之间的这个往返运动可根据生产周期的编程阶段和未编程阶段来进行。
关于编程阶段，存在对应于维修中断的阶段，例如，该维修中断要求中断机器的运转和更换切断构件。
至于未编程阶段，这些阶段特别涉及在断裂发生时机械师的介入，该断裂发生在喷丝头出口和实际的切断器之间的任一位置的丝线中的至少一条之上。
无论阶段的性质如何，机械师将不得不往返移动很多次，这可能用掉并非微不足道的时间量(特别是在若干喷丝头有故障的时候)。这导致最终产品(切断的玻璃丝线)的损失和废料的产生，并最终导致生产设备的效率的减小。
用于部分解决这个问题的在喷丝头下面的直接切断装置是已知的，特别是从专利US 5935289中得知。这个装置配备有梭形的机械化设备，使得能够在一方面拾取至少一条丝线束，并在另一方面将该丝线束放置在喷丝头下面的切断器上。
上述装置的主要缺点在于它的大尺寸。这是因为用于拾取和放置丝线束的机械化装置在面对生产装置的框架上移动，该机械化装置从喷丝头的垂线延伸至实际的切断器。这个“帘”式设置构成喷丝头机械师介入的可能性，喷丝头机械师的安全可能受到梭子的意外经过的危害。
因此本发明的目的在于通过提出一种安全的装置以减少这些缺点，该装置能够在多个并列的纤维化室和切断器之间限制操作员的往返移动。
根据本发明，自动的丝线拾取装置被用来在喷丝头下面的切断过程中使用，该切断过程在于：直接从熔化的玻璃中形成切断的玻璃丝线，所述熔化的玻璃已经穿过在至少一个喷丝头内制成的孔，以便形成多条长丝，所述长丝被合并成至少一条丝线，所述丝线在上浆操作后被引导到至少一个切断器，该切断器被用来把至少一条丝线切成所需长度的玻璃丝线段，因此该玻璃丝线段沿喷丝头和切断器之间的路线而行。其特征在于，该自动的丝线拾取装置包括：
-至少一个握持构件，用于握住至少一条丝线，所述构件能够占据握住该丝线的第一位置和释放该丝线的第二位置；
-输送回路，用于在第一位置和第二位置之间移动握持构件，在第一位置上，所述握持构件能握住至少一条丝线，在第二位置上，所述握持构件把所述丝线释放在切断器上。
由于这些设置而且特别由于单一输送回路的存在，于是在喷丝头出口和切断器之间能够安全地使至少一条丝线的运送自动化，而与其他喷丝头的最佳运转无关。
本发明的优选实施例中，也可任选地使用下列设置中的一个或多个设置：
-在至少两个引导滑轮之间延伸的输送回路，这两个引导滑轮分别设置在所述装置的每一侧面上，即：在一方面，和所述室之一成一直线，而且在另一方面，在切断器的附近，并在至少部分地近似垂直于与丝线的路线平行的平面的方向中；
-在滑轮中的至少一个滑轮处，通过致动器启动输送回路，该致动器被用来使所述回路以受控的速度连续地移动；
-机动化的滑轮位于喷丝头中的至少一个的垂线附近；
-装置进一步包含至少一个控制构件，其适用于修改在第一和第二位置之间的所述握持构件的状态；
-控制构件包括由杠杆驱动的至少一个可移动的凸轮，所述凸轮与丝线束相对地设置，所述凸轮设置有引导表面，该引导表面具有与所述握持构件连成一体的操作构件；
-握持构件可相对输送回路脱开；以及
-输送回路的至少一部分与铰接于切断器的结构连成一体，所述结构被至少一个罩保护。
根据本发明的另一个方面，也涉及在喷丝头下面的切断过程，该过程在于：直接从熔化的玻璃形成玻璃丝线的段，所述熔化的玻璃已经穿过在至少一个喷丝头内制成的孔，以便形成多条长丝，所述长丝被合并成至少一条丝线，所述丝线在上浆操作后被引导到至少一个切断器，该切断器适用于把至少一条丝线切成所需长度的多个玻璃丝线的段，该玻璃丝线的段于是沿喷丝头和切断器之间的路线而行。其特征在于，该过程包括：
-至少一个握持构件握住至少一条丝线，所述构件能够占据握住该丝线的第一位置和释放该丝线的第二位置；以及
-输送回路(1)在第一位置和第二位置之间移动握持构件，在第一位置上，所述握持构件握住至少一条丝线，在第二位置上，所述握持构件把所述丝线释放在切断器上。
通过下述与附图结合的本发明实施例中的一个实施例的描述的过程，本发明的其他特征和优点将会变得显而易见，该实施例用非限制性的例子给出。
在附图中：
-图1是切断器在大比例尺上的透视图，该切断器配备有在其端部之一示出的输送回路；
-图2是图1所示的输送回路的另一端部的详细视图；
-图3是图2所示的输送回路的详细视图，该输送回路配备有根据第一个可选实施例的握持构件；
-图4是图3所示的握持构件在大比例尺上的透视图；
-图5是示出保护罩的装置的详细透视图；以及
-图6和7是握持构件的第二个可选实施例的平面图，钳子被示出于打开和闭合位置。
图1和2非常示意性地示出用于实施被称作“在喷丝头下面的直接切断”过程的生产设备。这个过程对那些本领域技术人员来说是已知的，并已经成为很多出版物的主题，特别是EP 0849381 B1，在此将不对其操作进行更详细地描述。
总体上，这个生产设备包括一组并列的喷丝头2，这些喷丝头中的每一个喷丝头能够从熔化的玻璃中生产玻璃丝线，所述熔化的玻璃已经通过在这些喷丝头中的至少一个中制成的孔，以便在拉出后形成多条长丝，所述长丝被合并成至少一条丝线，所述丝线在上浆操作后被引导到至少一个切断器，该切断器也示于这个图中，用来把由长丝的合并形成的至少一条丝线切成所需长度的多个玻璃丝线的段。
如图2详细所示，输送回路1沿近似平行于长丝的出口的平面定位在喷丝头2垂线处，该长丝来自于喷丝头中的每个喷丝头。这个输送回路1被建立在至少两个滑轮3、4(分别在图3和1中示出)之间，该滑轮中的至少一个滑轮由致动器5电机驱动，滑轮中的每个滑轮被相应地定位在该组喷丝头2和切断器7的端部的两侧。
液压或电动机类型的致动器5能够通过减速器来允许输送回路1进行受控速度的恒定运动，该输送回路1至少在接近喷丝头2的一个区域内具有近似线性的轮廓。
在图1中可详细地看到，这个输送回路1近似地在平行于切断器7的正面的平面中延伸。这个输送回路1具有弯曲的轮廓，以便尽可能接近地沿切断器7的正面而行，这个弯曲的轮廓通过在适当的位置定位多个驱动装置和引导滑轮8、9来获得，在某些情况下，这些驱动装置和引导滑轮形成角度返回。
在图3和4中显示的输送回路1使用金属缆线、平滑或嵌齿的皮带、链条、举升机、用于产生相同的动力运动的任何其他器件来生产，也就是使所述回路支撑的构件能够在两点之间无滑动地移动。
在图3所示的非限制性的例子中，输送回路由金属缆线形成，特别是钢丝，其在两个滑轮之间拉紧，这两个滑轮中的至少一个滑轮是电机驱动的，滑轮槽的轮廓被用来限制，或甚至消除与缆线的外围表面的滑动(这个槽的近似圆锥形的轮廓是特别合适的)。
图5以大比例尺示出在图1中可见的并列的喷丝头的正面。输送回路1被保护和引导在U形横截面的金属成形件之内，这些成形件在喷丝头的下部处实施的燃烧内设置，以便不阻碍玻璃长丝的通过。
在每个喷丝头的竖片中定位的是呈踏板或杠杆的形式的操作构件11(在图2中可见)，该构件能够在第一位置和第二位置之间操作凸轮，在第一位置中，与输送回路1配合的握持构件12能够握住至少一条玻璃丝线，在第二位置中，在丝线附近经过的这个同样的握持构件不能握住该丝线，如图4更详细地所示。
图4详细地示出根据第一个可选实施例的握持构件12。这个握持构件12，呈钳子的形式并具有弯曲轮廓的爪，以便改进丝线的引导，该握持构件以恒定方式(夹住或捏住)或非恒定方式与输送回路1相配合，在非恒定方式的情况下，该握持构件可从中分离。钳子设置有支撑导轮13的跟部，从而允许所述钳子的爪能够打开或闭合。
爪的这个打开或闭合运动由导轮13产生，根据下述运动学该导轮在所述凸轮14的狭侧上制得的引导表面上通过：
-当导轮13与倾斜的引导表面接触时，爪打开；和
-当导轮13和平行于输出回路的凸轮14的引导表面之间不再有任何接触时，爪围住丝线闭合并由于支撑该握持构件12的输送回路1的平移运动而拖动该丝线。
只有在喷丝头机械师已经操作杠杆11之后(如上文所述)，当凸轮14被带到位置上时，这个情形才会发生。
根据图6和7所示的握持构件12的另一个实施例，握持构件12是呈钳子的形式。通过放下凸轮来打开该钳子(参见图7)。这个放下运动由喷丝头机械师控制，该机械师在其喷丝头的准备之后(丝线束在丝线拉出器中，热稳定状态)，考虑：所述丝束可被握持构件12抓住。例如，机械师按下特别面向所述喷丝头定位的接触器，引起凸轮被放下，这会干涉握持构件12的路线。
在图6和7中可以看到，钳子包括固定部分19和移动部分18，该移动部分铰接于该固定部分。移动部分18具有将与凸轮的运动路线交叉的导轮13。在与该凸轮接触时，实现了钳子打开并且与输送回路7连成一体的握持构件12将抓住该束(丝线)。其次，在弹性构件(弹簧类型或类似器件的构件)的作用下，钳子闭合，夹住该束；然后输送回路7把该束传送到切断器(在图1中可见)的重启动轮17，该束被释放。输送回路把握持构件12带到等待位置上，在该位置上，例如通过喷水来清洁钳子，而且等待机械师对另一个所要重启动的喷丝头的另外的操作。
应当理解：实施自动地重启动喷丝头的这个操作与其他相邻喷丝头的标称操作无关。这个重启动操作不干扰和妨碍装置的生产状态。
图1也示出在喷丝头下面的切断器7的正面的输送回路1的路线。这个路线可比第一个输送回路的路线更弯曲，以便更好地匹配切断器的轮廓。由于返回和引导滑轮8、9的适当定位，能够把这个输送回路并入到现有的生产装置中。也应当指出：这个输送回路1(在其尽可能接近切断器的区域中)被多个铰接到切断器的框架上的罩15保护(见图5)。
根据一个优选的实施例，输送回路1与铰接到切断器7的框架连成一体。这使得能够以传统方式使用切断器，也就是不使用输送回路1。
由于输送回路，握持构件12使丝线束输送到切断器7的重启动轮17。
可以理解：重启动轮是在切断器的过渡操作阶段时允许牵拉丝线的构件。
特别地，当有必要对切断器实施维护阶段时(传统地，切断构件的更换)，或当丝线由于喷丝头的故障而断裂时，有必要移除该丝线并同时继续拉动这些丝线。在这些过渡阶段时，重启动轮通过把丝线卷绕在其自身之上而参与到这个过程中。
图1所示的重启动轮17因此设置有自动地握住由输送回路1在握持构件12处输送的丝线的器件。
重启动轮被定位使得握持器件截断握持构件12的路线。
在示例性的例子中，重启动轮设置有槽。当这个槽与丝线的路线交叉时，而且在旋转运动的作用下，其啮合该丝线并把该丝线卷绕到重启动轮的外周表面上。
如果握持构件不具有带受控的爪的钳子，那么就有必要放置刀片或任何其他类似构件，使得能够在重启动轮开始旋转运动之前从握持构件12释放丝线。
如上所述的本发明提供了很多优点：
-输送回路与其握持构件被定位在受保护的生产设备的区域内，因此确保使用者的安全；特别地，该输送回路与握持构件被基本上设置在使用者在其上行走的地板的水平面之下，防止使用者的脚与移动的构件相接触，从而改进安全性。
-这个自动的丝线拾取装置是紧凑的，而且与喷丝头下面的直接切断装置的手动操作相兼容，如果发生问题，喷丝头机械师能够手动地为切断器给料；以及
-不干扰其他喷丝头的操作。

Claims (10)

1.一种自动的丝线拾取装置，用于在喷丝头下面的切断过程中实施，该切断过程在于：直接从熔化的玻璃中形成玻璃丝线的段，所述熔化的玻璃已经通过在至少一个喷丝头内制成的孔，以便形成多条长丝，所述长丝被拉出并合并成至少一条丝线，所述丝线在上浆操作后被引导向至少一个切断器(7)，该切断器被用来把至少一条丝线切成所需长度的多个玻璃丝线的段，该玻璃丝线的段于是遵循喷丝头和切断器之间的路线。其特征在于：该自动的丝线拾取装置包括：
-至少一个握持构件(12)，用于握住至少一条丝线，所述构件(12)能够占据握住所述丝线的第一位置和释放所述丝线的第二位置；
-输送回路(1)，用于在第一位置和第二位置之间移动握持构件(12)，在第一位置上，所述握持构件(12)能握住至少一条丝线，在第二位置上，所述握持构件(12)在切断器处释放所述丝线。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：输送回路(1)在至少两个驱动滑轮(3、4)之间，沿至少部分地近似垂直于与所述丝线的路线平行的平面的方向延伸，这两个滑轮分别设置在所述装置的两侧上，即：在一方面，和已知室中的一个相对，另一方面，在切断器(7)的附近。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：在滑轮(3)中的至少一个滑轮处，通过致动器(5)启动输送回路(1)，该致动器被用来使所述回路以受控的速度连续地移动。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：机动化的滑轮(3)位于与喷丝头(2)中的至少一个垂线附近。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：还包含至少一个控制构件，被用来修改在第一和第二位置之间的所述握持构件(12)的状态。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：控制构件包括由杠杆(11)驱动的至少一个可移动的凸轮(14)，所述凸轮(14)与所述丝线又挤设置，所述凸轮设置有引导表面，该引导表面具有与所述握持构件(12)连成一体的操作构件。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：握持构件(12)可相对输送回路(1)脱开。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于：输送回路的至少一部分与铰接于切断器的结构连成一体，所述结构被至少一个罩(15)保护。
9.一种在喷丝头下面的切断过程，该过程在于：直接从熔化的玻璃中形成玻璃丝线的段，所述熔化的玻璃已经通过在至少一个喷丝头内制成的孔，以便形成多条长丝，所述长丝被合并成至少一条丝线，所述丝线在上浆操作后被拉出并引导到至少一个切断器(7)，该切断器被用来把至少一条丝线切成所需长度的多条玻璃丝线的段，该玻璃丝线的段于是沿喷丝头和切断器之间的路线而行，其特征在于，该过程包括：
-至少一个握持构件(12)握住至少一条丝线，所述构件(12)能够占据握住所述丝线的第一位置和释放所述丝线的第二位置；以及
-输送回路(1)在第一位置和第二位置之间移动握持构件(12)，在第一位置上，所述握持构件(12)握住至少一条丝线，在第二位置上，所述握持构件(12)在切断器处释放所述丝线。
10.根据权利要求9所述的过程，其特征在于：握持构件(12)在至少一个喷丝头处，与其他喷丝头的操作无关握住至少一条丝线。
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