CZ283170B6 - Zařízení pro výrobu kompozitní příze, vytvořené z výztužných vláken a termoplastické organické hmoty - Google Patents

Abstract

Zařízení pro výrobu kompozitní příze sestává z prvního dílčího zařízení obsahujícího nejméně jednu rozvlákňovací trysku (35), napájenou sklem a ohřívanou Joulovým efektem, jejíž dolní plocha je opatřena množstvím otvorů, z nichž jsou vytahována kontinuální vlákna, a z druhého dílčího zařízení obsahujícího rozvlákňovací hlavu (42), napájených pod tlakem termoplastickou organickou hmotou v roztaveném stavu, která obsahuje nebo které vymezují středový průchod, kterým jsou vytahována skleněná vlákna (36). Tato rozvlákňovací hlava (42) obsahuje nejméně jeden napájecí kanál (43) hmoty, připojený ke komoře, která vyúsťuje ve velkém počtu otvorů na její dolní ploše, kterými je materiál vytlačován a dává vytahováním vznik kontinuálním vláknům (47), přičemž tato rozvlákňovací hlava nebo hlavy jsou chráněny krytem, jehož horní část se tvarově přizpůsobuje nad uvedenou hlavou nebo hlavami a má zevně tvar skříně (40) opatřené na svém vrcholu otvorem (44) uloženým v ose středníhŕ

Description

Zařízení pro výrobu kompozitní nitě

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro výrobu nitě nebo obdobného útvaru vytvořeného z výztužných vláken, jako jsou skleněná vlákna, a z vláken vytvořených na bázi termoplastické organické hmoty.

Stav techniky

Je známo zařízení pro výrobu kompozitní nitě, sestávající ze dvou dílčích zařízení, a to prvního zařízení obsahujícího nejméně jednu zvlákňovací trysku napájenou sklem a z jejíchž otvorů jsou vytahována mechanicky nekonečná vlákna, a z druhého zařízení obsahujícího nejméně jednu zvlákňovací hlavu napájenou pod tlakem termoplastickou organickou hmotou, z jejíchž otvorů jsou vytahována mechanicky nekonečná vlákna. Takové zařízení je popsáno například v evropské patentové přihlášce EP 9 367 661.

Tato patentová přihláška popisuje jednotlivé příklady zařízení, které ve vzájemném sdružování dovolují přímo vytvářet kompozitní nit. Také některá zařízení pracují tak, že vytahovaná skleněná vlákna (shromažďovaná ve formě nitě nebo nikoliv) procházejí zvlákňovací hlavou poskytující kuželovité svazkové seskupení organických vláken.

Vynález se konkrétně vztahuje na použití v rámci sdružovacího zařízení výše uvedeného typu.

Skleněná vlákna a organická vlákna jsou vytahována při rychlostech, které mohou dosahovat několika desítek metrů za sekundu. V podmínkách vytahování je vzduch v okolí vláken unášen a přemísťuje se v blízkosti zvlákňovacích ústrojí způsobem více či méně neuspořádaným. Když jsou skleněná vlákna a organická vlákna vytahována tak, že jejich dráhy jsou souosé, je unášení vzduchu v celé této oblasti vytahování obzvláště výrazné. Je tomu tak zejména v úrovni zvlákňovací hlavy vytvářející organická vlákna. Tato zvlákňovací hlava a vše, co ji obklopuje, je překážkou pro proud vzduchu vyvolávaný jednotlivými vlákny. Toto vyvolává více či méně řízenou konvekci, zejména v blízkosti vytahování organických vláken. Tento jev narušuje chlazení těchto vláken a může být zdrojem výchylky průměru vytahovaných vláken a dokonce přetržení jednoho nebo více vláken. Toto se projevuje lokalizovanou výchylkou procentuelního podílu organické hmoty ve vztahu ke sklu, což je někdy nevýhodné, když je vyráběná kompozitní nitě používána pro přímou výrobu kompozitního výrobku.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol řídit u zařízení, kde jsou skleněná vlákna a organická vlákna vytahována souose, proudění vzduchu unášeného jednotlivými vlákny.

Uvedeného cíle je dosaženo zařízením pro výrobu kompozitní nitě, sestávající jednak z prvního dílčího zařízení obsahujícího nejméně jednu zvlákňovací trysku napájenou sklem a elektricky odporově vyhřívanou, jejíž dolní plocha je opatřena množinou otvorů, z nichž jsou vytahována skleněná nekonečná vlákna, a jednak z druhého dílčího zařízení obsahujícího nejméně jednu zvlákňovací hlavu, napájenou pod tlakem termoplastickou organickou hmotou v roztaveném stavu, a vymezující středový průchod, kterým jsou vytahována skleněná nekonečná vlákna (11, 36, 72), přičemž tato nejméně jedna zvlákňovací hlava obsahuje nejméně jeden napájecí kanál organické hmoty, jehož podstatou je, že napájecí kanál je připojený ke komoře, která

- 1 CZ 283170 B6 vyúsťuje v množině otvorů na její dolní ploše, kterými je organická hmota vytlačována a kde vytahováním vznikají organická nekonečná vlákna, přičemž tato nejméně jedna zvlákňovací hlava druhého dílčího zařízení je chráněna krytem, kryjícím svrchu uvedenou nejméně jednu zvlákňovací hlavu a majícím zevně tvar skříně, opatřené na svém vrcholu otvorem uloženým vose středního průchodu, a jehož dolní část je tvořena stěnou obklopující uvedenou nejméně jednu zvlákňovací hlavu a prodlouženou pod úroveň dolní plochy uvedené nejméně jedné zvlákňovací hlavy.

Pod pojmem nit se ve smyslu vynálezu rozumí soubor souběžných nekonečných vláken, vyráběných současně, lehce vzájemně pojených a bez úmyslného zákrutu.

Pod pojmem nekonečné vlákno se rozumí textilní vlákno o velké délce, která se považuje za nepřetržitou (ve smyslu obvyklé terminologie dle ČSN ISO 8159).

Podle dalšího znaku vynálezu dolní část krytu překrývá alespoň z části foukací ústrojí plynu, jehož konec nebo konce jsou opatřeny otvorem nebo skupinou otvorů otevřených směrem k oblasti tvorby organických nekonečných vláken, přičemž tento konec nebo konce jsou umístěny mezi středním průchodem a uvedenou oblastí a/nebo mezi dolní stěnou krytu a uvedenou oblastí.

Horní část krytu je s výhodou tvořena na vnější straně jednou nebo více deskami, nakloněnými vzhledem ke svislé ose středního průchodu. Horní část krytu může mít tvar komolého kužele nebo komolého hranolu, přičemž je s výhodou opatřena nejméně jedním postranním otvorem. Postranní otvor nebo otvory mohou být tvořeny štěrbinou nebo řadou štěrbin.

Podle dalšího znaku vynálezu je horní část krytu uzavřena na své základně deskou, která je uspořádána nad zvlákňovací hlavou nebo hlavami a která je opatřena ve svém středu otvorem uloženým v ose středního průchodu.

Horní část krytu obsahuje podle dalšího znaku vynálezu vnitřní stěnu, perforovanou otvory a uspořádanou uvnitř krytu od okraje otvoru uloženého na vrcholu až k vrcholu středního průchodu zvlákňovací hlavy nebo hlav nebo až k okraji otvoru desky, uzavírající základnu uvedené horní části.

Podle dalšího znaku vynálezu kryt obsahuje plnou vnitřní stěnu, jejíž příčný průřez je rovný nebo menší než je průřez středního průchodu zvlákňovací hlavy nebo hlav, a která je uspořádána od vrcholu uvedeného středního průchodu nebo okraje otvoru desky uzavírající základnu horní části uvedeného krytu, až alespoň do úrovně stěny, která tvoří zevně dolní část krytu.

Kryt může obsahovat vnitřní stěnu válcovitého nebo hranolovitého tvaru, jejíž příčný průřez je rovný nebo menší než je profil středního průchodu zvlákňovací hlavy nebo hlav, a která je upravena od okraje otvoru uloženého na vrcholu krytu až k úrovni základny stěny, která tvoří zevně dolní část krytu, přičemž horní část uvedené vnitřní stěny je opatřena množstvím průchozích otvorů.

Podle dalšího provedení vynálezu dolní část krytu překrývá alespoň zčásti nejméně jedno foukací ústrojí tvořené jedním nebo více než jedním přívodním kanálem tekutiny, připojeným k jednomu nebo více než jednomu kanálu uloženému nad zvlákňovací hlavou nebo hlavami, které jsou prodlouženy podél postranní stěny uvedené hlavy nebo hlav, vymezující střední průchod a ústí do otvoru nebo většího počtu otvorů, orientovaných k oblasti tvorby organických nekonečných vláken.

Konec kanálu nebo kanálů může být zakončen nejméně jednou štěrbinou, otevřenou pod úrovní spodní plochy zvlákňovací hlavy nebo hlav. Podle jiného provedení konec kanálu nebo kanálů ústí do nejméně jedné rozpínací komory plynného prostředí, jejíž stěna, orientovaná k oblasti tvorby organických nekonečných vláken je opatřena řadou otvorů na alespoň části své výšky nebo je tvořena jednou nebo dvěma vrstvami kovové tkaniny nebo pórovitého materiálu na alespoň části své výšky. Stěna rozpínací komory, orientovaná ke střednímu průchodu, tvoří s výhodou rovněž alespoň část vnitřní stěny válcovitého nebo hranolovitého tvaru, jehož příčný

-2CZ 283170 B6 průřez je rovný nebo menší než je průřez uvedeného středního průchodu až alespoň do úrovně stěny, která zevně tvoří dolní část krytu.

Podle dalšího provádění zařízení obsahuje nejméně jedno ústrojí pro foukání plynného prostředí, tvořené nejméně jedním přívodním kanálem tohoto prostředí, ústícím do nejméně jedné rozpínací komory, uložené na obvodě oblasti tvorby organických nekonečných vláken, přičemž tato komora má stěnu obrácenou k uvedené oblasti a perforovanou větším počtem otvorů na alespoň části výšky nebo vytvořenou z jedné nebo více vrstev kovové tkaniny nebo pórovitého materiálu na alespoň části její výšky. Rozpínací komora tekutiny obsahuje s výhodou vnější stěnu která prodloužuje směrem dolů na alespoň části své výšky vnější stěnu tvořící dolní část krytu.

Podle ještě dalšího provedení vynálezu druhé zařízení obsahuje jednu nebo více zvlákňovacích hlav, jejichž uspořádání nebo tvar vykazuje na celé své výšce boční průchod mezi vnějškem uvedeného zařízení a středním průchodem uvedené hlavy nebo hlav, a dále obsahuje kryt a foukací ústrojí, opatřené na celé jejich výšce postranním průchodem v prodloužení postranního průchodu uvedené hlavy nebo hlav.

Kryt umístěný nad zvlákňovací hlavou nebo hlavami a obklopující je má účinek v tom, že vede proudy vzduchu unášeného skleněnými vlákny a odvádí je od oblasti, kde se tvoří organická vlákna. Zajišťuje rovněž ochranu velmi křehkých termoplastických vláken v oblasti pod zvlákňovací tryskou, kde jsou ještě ve viskózním stavu. Kryt zajišťuje také ochranu proti částicím hmoty unášeným nití nebo skleněnými vlákny, jako jsou jemná skleněná vlákénka nebo mikrokapičky mazací látky.

Vynález tedy umožňuje kontrolovat proudění vzduchu unášeného jednotlivými vlákny při práci zařízení. Zejména se dosahuje pravidelnosti konvekčních proudů vzduchu v oblasti tvorby organických vláken. Dále se dosahuje homogenizace rychlosti chlazení organických vláken.

Foukací ústrojí plynu umožňuje současně chladit organická vlákna při jejich vytváření a stabilizovat proud vzduchu v blízkosti otvorů, kudy je vytlačována organická hmota.

V rámci vynálezu může druhé dílčí zařízení sestavy pro výrobu kompozitní nitě obsahovat několik zvlákňovacích hlav. Druhé zařízení tak může obsahovat tři nebo i čtyři klasické zvlákňovací hlavy, tj. ve tvaru kvádru. Jsou umístěny ve vzájemné blízkosti tak, že jejich boční stěny vymezují střední průchod obecně hranolovitého tvaru, trojúhelníkovitého nebo čtvercového průřezu.

Jedna z bočních stěn těchto zvlákňovacích hlav může být zakřivená. Zvlákňovací hlavy jsou v tom případě uspořádány po dvou nebo po třech tak, že vymezují středový průchod obecně válcového tvaru.

Druhé dílčí zařízení může mít pouze jedinou zvlákňovací hlavu, opatřenou středním průchodem a mající zevně prstencový tvar, jak je popsáno ve výše citované patentové přihlášce, nebo hranolovitý nebo jiný. Středový průchod této hlavy může mít tvar odlišný od tvaru vymezovaného jeho vnější boční stěnou, například válcovitý, zatímco vnější stěna vymezuje hranolovitý tvar.

V určitých případech tato zvlákňovací hlava není zcela uzavřená a má dva konce, které vymezují boční průchod dovolující volný přístup ke střednímu průchodu. Toto může být výhodné v určitých zařízeních, jak toto bude podrobně vysvětleno v následujícím popisu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 schematický celkový pohled na zařízení pro výrobu kompozitní nitě v rámci něhož se používá vynález, obr. 2 schematický pohled na část

-3 CZ 283170 B6 uspořádání zařízení pro výrobu kompozitní nitě v rámci něhož se vynález používá, obr. 3 schematický pohled na provedení vynálezu v zařízení z obr. 2, obr. 4 schematický pohled na druhé provedení vynálezu, obr. 5 schematický pohled na třetí provedení vynálezu a obr. 6 schematický půdorysný pohled na část varianty vhodné pro použití v provedeních z obr. 3 až 5.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje spojení dvou zařízení, z nichž jedno vytváří skleněná vlákna a druhé organická vlákna. První zařízení obsahuje sestavu ústrojí umožňujících získávat mechanickým vytahováním nekonečná skleněná vlákna. Zvlákňovací tryska 10, schematicky znázorněná na obr. 1, je normálně spojena se zdrojem napájení sklem, tento zdroj může být předpecní těleso pece, které přímo dopravuje roztavené sklo až na vrchol zvlákňovací trysky 10. Může to být také násypka obsahující chladné sklo, získané a uskladněné například ve formě kuliček, která napájí pouhou gravitací uvedenou vytahovací zvlákňovací trysku.

V obou případech je zvlákňovací tryska 10 zpravidla ze slitiny platiny a rhodia a je elektricky vyhřívaná. Tato zvlákňovací tryska dovoluje přetavovat sklo nebo ho udržovat při zvýšené teplotě, aby se dostalo na viskozitu vhodnou pro jeho vytahování.

Roztavené sklo vytéká ve formě primárních vláken z řady otvorů uložených na spodní straně vytahovací trysky. Tato skleněná vlákna jsou okamžitě vytahována ve formě množství nekonečných vláken 11, seskupených v jediném svazkovitém seskupení 22. Tato vlákna jsou opatřována preparačním nebo apretačním povlakem preparační (apretační) látkou pomocí zařízení schematicky vyznačeného válečkem 13. Toto zařízení může být tvořeno vanou, trvale napájenou apretační nebo preparační látkou, v níž je omývána spodní část otáčejícího se válečku. Tento váleček se pokrývá filmem apretační nebo preparační látky, která se odebírá při průchodu vláken v dotyku s jeho povrchem. Povlak preparační nebo apretační látky, nanášený tímto ústrojím, má za cíl podporovat přilnavost skleněného vlákna k organické hmotě. Jsou známy mnohé formulace preparačních látek tohoto typu, jaké jsou například popsány ve francouzském patentovém spisu FR 2 167 771. Nekonečná vlákna 11 mohou být rovněž povlékána preparační látkou obsahující alespoň jednu fotoaktivní iniciační látku, schopnou iniciovat chemickou přeměnu této preparační látky působením aktinického záření. Ve zveřejněné francouzské patentové přihlášce č. 2 597 856 jsou popsána složení preparačních (apretačních) látek, vhodných pro použití v rámci vynálezu, jako látky popsané v příkladech 8 a 12 této přihlášky.

Po opatření povlakem preparační nebo apretační látky jsou nekonečná vlákna 11 sdružována do jediné nitě 14 nebo podobného útvaru tvořeného sdruženými nekonečnými vlákny 11, a to sdružovacím ústrojím 15. Toto ústrojí může být například váleček s drážkou. Nitě 14 a před tím nekonečná vlákna 11 jsou unášeny a mechanicky vytahovány ústrojím 16 poháněným otáčivým pohybem pomocí neznázoměného motoru. Toto dobře známé zařízení je například podrobně popsáno v americkém patentovém spise US-A-3 265 482. Je tvořeno vytahovacím kolem 17 a vodicím ústrojím 18 nitě. Ústrojí 18 je zařazeno tak, že přitlačuje nit 14 na obvod kola 17 po délce dostatečně dlouhé ktomu, aby vyvolala unášení nitě pouhým třením. Obvod kola 17 obsahuje řadu příčných štěrbin 19, rozmístěných v pravidelných odstupech.

Uvnitř kola 17 je umístěno druhé kolo 20 s menším průměrem a opatřené na svém obvodě paprskovitými lopatkami 21. Kolo 20 je excentricky uloženo vůči kolu 17 tak, že konce lopatek 21 procházejí štěrbinami 19. Kolo 20 je poháněno otáčivým pohybem synchronizovaným s pohybem kola 17, pomocí převodového ústrojí nebo neznázoměného mechanického spoje. Při společném působení kol 17 a 20 je nitě 14 unášena mechanicky a poté se odděluje od kola 17 působením lopatek 21. Od oblasti oddělování nitě sleduje dráhu v podstatě tangenciální vůči kolu 17. Dráha oddělující se nitě tak může být přesně určena tím, že se odpovídajícím způsobem zvolí poloha kola 20.

-4CZ 283170 B6

Druhé dílčí zařízení 22 obsahuje ústrojí podle vynálezu, u něhož je na obr. 1 znázorněno pouze jeho vnější uspořádání. Toto ústrojí je tvořeno krytem 23 vytvářeným horní částí 23A ve tvaru komolého kužele, prodlouženou na obvodě její základny válcovou stěnou 24, tvořící dolní část 23B krytu. Tento kryt chrání neznázoměnou zvlákňovací hlavu prstencovitého tvaru, přičemž komolý kužel krytu 23 je umístěn nad touto hlavou a stěna 24 obklopuje její vnější boční stěnu. Tato zvlákňovací hlava je napájena pod tlakem termoplastickým polymerem v roztaveném stavu. Přívod polymeru je vyznačen napájecím kanálem 25. Na válcové stěně krytu jsou schematicky vyznačeny pouzdro a dráty 26, které schematicky znázorňují prostředek pro napájení elektrickým proudem. Toto ústrojí dovoluje vyhřívat pomocí elektrických odporů stěny prstencové trysky.

Kryt je na svém vrcholu opatřen kruhovým otvorem 27, v jehož oseje do něj zaváděna nitě 14. Vytlačováním, následovaným mechanickým tažením, se tvoří svazkovité seskupení organických vláken 28, uspořádaných navenek ve tvaru kužele, jehož vrchol je orientován směrem dolů. Jelikož je nit 14 vedena do osy uvedeného kužele, odpovídá vrchol tohoto kužele oblasti sdružování organických vláken a uvedené nitě 14. Sdružovací ústrojí 29, umístěné v této oblasti, opatřené jednoduchým zářezem 30, vede k vytváření kompozitní nitě 31.

Po vedení ústrojím 32 je nit 31 navíjena přímo na neznázoměný otáčející se nosič. Nit 31 se rozděluje na tomto nosiči vodicím ústrojím nitě, schematicky vyznačeným destičkou 33 se zářezem, poháněným vratným pohybem schematicky vyznačeným dvojitou šipkou. Získaný produkt v tomto příkladě je návin 34 s rovnými boky.

Když je apretační látka ukládaná na nekonečná vlákna 11 látka schopná reagovat při působení aktinického záření, jako je ultrafialové záření, je možné osadit na dráhu kompozitní nitě zdroj vysílající ultrafialové paprsky, například mezi sdružovací ústrojí 29 a vodicí ústrojí 32. Alespoň částečná přeměna apretační nebo preparační látky při působení záření má za následek zvýšení koheze získané kompozitní nitě.

Obr. 2 znázorňuje jiný způsob sdružení zařízení v rámci kterého může být realizován vynález.

Zvlákňovací tryska 35, podobná zvlákňovací trysce 10, poskytuje množinu skleněných nekonečných vláken 36, která tvoří jediné svazkovité seskupení 37. Tato vlákna jsou opatřena povlakem preparační nebo apretační látky pomocí povlékacího ústrojí 38, schematicky vyznačeného válečkem 38. Zvlákňovací tryska 35 a povlékací ústrojí 38 jsou uloženy nad dílčím zařízením 39 a přibližně ve svislé ose tohoto dílčího zařízení.

Jako v uspořádání zvlákňovacích ústrojí znázorněném na obr. 1, obsahuje druhé dílčí zařízení kryt 40 ve tvaru komolého kužele, prodloužený na obvodě jeho základny v dolní části 40B krytu 40 válcovitou stěnou 41 pod úroveň dolní plochy 42A zvlákňovací hlavy 42. Tento kryt překrývá prstencovitou zvlákňovací hlavu 42, napájenou pod tlakem termoplastickým polymerem v roztaveném stavu pomocí termostaticky hlídaného napájecího kanálu 43. Kryt 40 ve tvaru komolého kužele je opatřen na vrcholu své horní části 40A otvorem 44 uloženým v ose středního průchodu 45. Střední průchod 45 je směrem dolů vymezován válcovou vnitřní stěnou 46 spojenou se základem krytu 40 ve tvaru komolého kužele a procházející přes střední průchod zvlákňovací hlavy 42.

Organická nekonečná vlákna 47 jsou vytahována mechanicky ze zvlákňovací hlavy 42 ve formě kuželovitého svazkovitého seskupení 48. Svazkovitá seskupení 37 a 48 jsou vzájemně spojována 49 sdružovacího ústrojí 49 do kompozitní nitě 50.

Obr. 3 znázorňuje schematicky, částečně v příčném řezu, druhé zvlákňovací zařízení sestavy zařízení pro výrobu kompozitní nitě z uspořádání znázorněného na obr. 2. Toto zařízení obsahuje prstencovitou zvlákňovací hlavu 51, napájenou termoplastickou organickou hmotou pomocí vytlačovacího ústrojí. Tato hmota, například polypropylen, se taví ve vytlačovacím ústrojí a poté se dopravuje v kapalném stavu pomocí napájecího kanálu 52 až do vytlačovací komory 53 zvlákňovací hlavy 51. Vyvíjeným tlakem hmota prochází mříží 54 a vytéká otvory 55 rozmístěnými na tryskové desce ve formě prstence v základně zvlákňovací hlavy 51. Vytlačovaná hmota je ihned mechanicky vytahována neznázoměným ústrojím do množiny

-5CZ 283170 B6 nekonečných vláken 56. Hmota je udržována ve stavu potřebné tekutosti pomocí topných prostředků, jako jsou elektrické odpory 57 uložené na různých stěnách zvlákňovací hlavy 51 a topné prostředky 57 jsou obklopovány vrstvou tepelně izolačního materiálu, jako je azbestová vrstva 58.

Zařízení je opatřeno jedním nebo více přívodními kanály 59, napojenými na zdroj tlakového plynu, například vzduchu pocházejícího z dmychadla regulovaného co do rychlosti a výtokového množství. Toto potrubí je připojeno kjednomu nebo více kanálům 60, které probíhají podél vrcholu zvlákňovací hlavy 51 a její vnitřní boční stěny. Uvnitř uvedených kanálů je s výhodou vřazen neznázoměný difuzor. Po ohybu se konec kanálu otvírá pod základnou zvlákňovací hlavy v otvoru 61. přičemž je orientován k oblasti tvorby nekonečných vláken 56. Konec kanálu nebo kanálů 60 je s výhodou zakončen nejméně jednou štěrbinou, otevřenou pod úrovní spodní plochy 51A zvlákňovací hlavy 51. Části mezi přívodním kanálem 59 a výstupními otvory 61 tvoří foukací ústrojí 100 ve smyslu definice předmětu vynálezu. Jeden nebo více přívodních kanálů 59 mohou být připojeny kjiným kanálům, probíhajícím podél postranní vnější stěny zvlákňovací hlavy 51 a jejichž konce jsou rovněž orientovány k oblasti tvorby nekonečných vláken 56.

Tato sestava je chráněna krytem 62 vytvářeným v homí části 62A stěnou ve tvaru komolého kužele ve své dolní části 62B a válcovitou stěnou 70. Homí část 62A krytu je uzavřena na své základně uzavírací deskou 66, připojenou ke krytu 62 a uspořádanou nad zvlákňovací hlavou 51. Uzavírací deska 66 má ve svém středu otvor 66A, vymezující s otvorem 63 ve vrcholu krytu 62 průchod 64 kruhového průřezu. Ten je v oblasti homí části krytu vymezován válcovitou vnitřní stěnou 68, perforovanou řadou otvorů 69, spojenými nejméně jedním postranním otvorem 65 ve formě štěrbiny s okolním ovzduším. Tato stěna může být tvořena jednoduchou mříží. Postranní otvor 65 je vytvořen vedle uzavírací desky 66 mezi homí částí 62A a dolní částí 62B krytu 62, například ve tvaru vodorovných štěrbin nebo štěrbiny, které mohou být nahrazeny jedním nebo více otvory, které jsou připojeny k nasávacímu ústrojí.

V závislosti na prováděném nasávání je tak možné řídit množství vzduchu unášeného přes střední průchod 64.

Vnitřní část krytu, tvořená na vnější straně válcovou stěnou 70, zcela obaluje zvlákňovací hlavu a její vybavení. Tato dolní část obsahuje rovněž plnou vnitřní stěnou 71, zde válcového tvaru. Její průřez je menší, než je průřez středního průchodu zvlákňovací hlavy 51.

Vzduch unášený svazkovitým seskupením 72 skleněných nekonečných vláken je z velké části vychylován vnějškem krytu 62. Část vzduchu, který prochází otvorem 63, je odváděn postranními otvory 65 přes otvory 69. Vzduch, který je ještě unášen skleněnými nekonečnými vlákny procházejícími válcovitou vnitřní stěnou 71 uniká v dostatečně vzdálené úrovni, aby nerušil zvlákňovací oblast organických nekonečných vláken 56. Jak bylo uvedeno výše, množství vzduchu unášeného vlákny v této úrovni může být kontrolováno vzhledem k nasávání vzduchu v homí části krytu. Atmosféra této oblasti je řízena rozptylem vzduchu vystupujícího z výstupních otvorů 61 kanálů 60.

Obr. 4 ukazuje jiný způsob provedení vynálezu v zařízení podobném zařízení znázorněnému na obr. 3. Rozdíl spočívá v úrovni foukacího ústrojí. Kanál nebo kanály 60 pro přívod plynného proudu, poté co byly vedeny podél vrcholu zvlákňovací hlavy 51 a její vnitřní postranní stěny, ústí do rozpínací komory 75. Tato komora je opatřena stěnou 76 orientovanou k oblasti tvorby organických nekonečných vláken 66 a perforovanou množinou otvorů 77. Vrchol této komory je blízký úrovni otvorů 55 zvlákňovací hlavy 51 a její základna je na úrovni nižší, než je úroveň základny vnější stěny 70. Stěna 76 má zevně tvar komolého kužele.

Na opačné straně od stěny 76 je rozpínací komora 75 vymezována plnou stěnou 78. Tato stěna 70, válcovitá v tomto příkladě provedení, a vnitřní stěna kanálů 60, které ji prodlužují směrem nahoru, mohou nahradit vnitřní stěnu 71.

Obr. 5 ukazuje třetí provedení vynálezu v zařízení, kde kryt a zvlákňovací hlava jsou podobné těm, jaké jsou znázorněny v zařízení z obr. 3. Přívodní kanály 79 plynného proudu jsou zaústěny

-6CZ 283170 B6 do základny rozpínací komory 80, která má na vnější straně válcovitý tvar. Spodní část stěny 70 obaluje vrchol rozpínací komory 80. který je uložen v blízkosti otvorů 55. Vnější stěna 81 uvedené komory prodlužuje směrem dolů stěnu 70.

Rozpínací komora 80 má vnitřní stěnu orientovanou k oblasti tvorby organických nekonečných vláken 56 a perforovanou množinou otvorů 82. Tato stěna má tvar komolého kužele.

Když jsou nekonečná vlákna 56 vytahována velkou rychlostí, je výhodné používat foukací ústrojí 100 obsahující rozpínací komoru podle provedení znázorněných na obr. 4 a 5. Tyto komory mají funkci rozdělovat plynný proud, zpravidla vzduch, na velké ploše. Vzduch je tak rozptylován při malé a relativně konstantní rychlosti v celé oblasti tvorby nekonečných vláken 56, což má účinek v zajištění pravidelnosti zvlákňovacího pochodu. Aby se rozptylování vzduchu stalo co možná nej stejnoměrnější, jsou stěny 76, 82 s výhodou tvořeny jednou nebo dvěma vrstvami kovové tkaniny nebo pórovitého materiálu.

Obr. 6 je velmi schematický půdorysný pohled na obzvláštní provedení vynálezu. Ukazuje část 83 ve tvaru komolého kužele horního části krytu, umístěného nad zvlákňovací hlavou 84 vyznačenou čerchovaně. Pro zjednodušení obrázku nejsou různá provedení obklopující hlavu 84 znázorněna. Kryt má na svém vrcholu kruhový otvor sousosý se středním průchodem 85 zvlákňovací hlavy. Tato hlava není zcela prstencovitá, ale spíše ve tvaru podkovy. Její oba konce 87 a 88 vymezují postranní průchod 89.

Kryt je rovněž otevřený po celé své výšce. Toto otevření se týká jak vnější stěny 70, jak byla popsána výše, tak i horní části ve tvaru komolého kužele a vnitřní stěny 71. Toto je symbolicky vyznačeno postranním průchodem 90. Foukací ústrojí jsou rovněž opatřena podobným přerušením kontinuity. Postranní průchody 86 a 90 tak leží proti sobě a probíhají po celé výšce sestavy.

Po zastavení zvlákňovací trysky poskytující skleněná nekonečná vlákna toto uspořádání dovoluje, v momentu opětovného uvedení této trysky do chodu, snadné opětovné ukládání skleněných nekonečných vláken do středu druhého dílčího zařízení.

Rozumí se, že vynález se neomezuje na provedení popsaná výše. Pro odborníka v oboru bude zřejmé, jak zejména obměňovat tvar krytu a přiřazovat mu různá foukací ústrojí, aniž by se opustil rozsah vynálezu.

Claims (22)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro výrobu kompozitní nitě (31, 50, 73), sestávající jednak z prvního dílčího zařízení obsahujícího nejméně jednu zvlákňovací trysku (10, 35) napájenou sklem a elektricky odporově vyhřívanou, jejíž dolní plocha je opatřena množinou otvorů, z nichž jsou vytahována skleněná nekonečná vlákna (11, 36, 72), a jednak z druhého dílčího zařízení obsahujícího nejméně jednu zvlákňovací hlavu (42, 51, 84), napájenou pod tlakem termoplastickou organickou hmotou v roztaveném stavu, a vymezující střední průchod (45, 64, 85), kterým jsou vytahována skleněná nekonečná vlákna (11, 36, 72), přičemž tato nejméně jedna zvlákňovací hlava (42, 51, 84) obsahuje nejméně jeden napájecí kanál (25, 43, 52) organické hmoty, vyznačené tím, že napájecí kanál (25, 43, 52) je připojený ke komoře (53), která vyúsťuje v množině otvorů (55) na její dolní ploše, pro vytlačování organické hmoty při vzniku organických nekonečných vláken (28, 47, 56) vytahováním, přičemž tato nejméně jedna zvlákňovací hlava (42, 51, 84) druhého dílčího zařízení je chráněna krytem (23, 40, 62), kryjícím svrchu nejméně jednu zvlákňovací hlavu (42, 51, 84) a majícím zevně tvar skříně, opatřené na svém vrcholu otvorem (27, 44, 63) uloženým v ose středního průchodu (45, 64), a jehož dolní část je tvořena stěnou (24, 41, 70) obklopující nejméně jednu zvlákňovací hlavu (42, 51, 84)

   -7CZ 283170 B6 a prodlouženou pod úroveň dolní plochy (42A, 51 A) nejméně jedné zvlákňovací hlavy (42,51,84).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že dolní část (62B) krytu (62) překrývá alespoň z části nejméně jedno foukací ústrojí (100) plynné tekutiny, přiřazené ke každé zvlákňovací hlavě (51), opatřené na dolním konci nejméně jedním otvorem (61, 77) otevřeným směrem k oblasti tvorby organických nekonečných vláken (56), přičemž tento konec obsahující nejméně jeden otvor (61, 77) je umístěn mezi středním průchodem (64) a oblastí tvorby organických nekonečných vláken a/nebo mezi stěnou (70) dolní části (62B) kiytu (62) a oblastí tvorby organických nekonečných vláken.
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že horní část (23 A, 40A, 62A) krytu (23, 40, 62) je na vnější straně tvořena nejméně jednou deskou, nakloněnou vzhledem ke svislé ose středního průchodu (63).
4. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačené tím, že homí část (23A, 40A, 62A) krytu (23, 40, 62) má tvar komolého kužele nebo komolého hranolu.
5. 5. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 3 nebo 4, vyznačené tím, že mezi homí částí (62A) a dolní částí (62B) krytu (62) je vytvořen nejméně jeden postranní otvor (65).
6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že nejméně jeden postranní otvor (65) je tvořen štěrbinou nebo řadou štěrbin, uložených v úrovni přechodu válcové stěny (70) dolní části (62B) krytu (62) do stěny (67) homí části (62A) krytu (62), která má tvar komolého kužele.
7. 7. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 3až6, vyznačené tím, že dolní část (62B) krytu (62) je uzavřena na horním konci uzavírací deskou (66), uloženou nad nejméně jednou zvlákňovací hlavou (51) a opatřenou ve svém středu otvorem (66A), ležícím vose středního průchodu (64).
8. 8. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 3až7, vyznačené tím, že homí část (62A) krytu (62) obsahuje vnitřní stěnu (68), vymezující homí část středního průchodu (64) a uspořádanou mezi úrovní uzavírací desky (66) a otvorem (63) na vrcholu krytu (62), přičemž vnitřní stěna (68) je perforována otvory (69), spojenými nejméně jedním štěrbinovitým otvorem (65) s okolním ovzduším.
9. 9. Zařízení podle nároků 1 nebo 2, vyznačené tím, že střední průchod (64), vymezovaný nejméně jednou zvlákňovací hlavou (51) a vytvořený v krytu (40, 62) je tvořen mezi jeho dolním koncem a alespoň úrovní uzavírací desky (66) homí části (62B) krytu (62) plnou vnitřní stěnou (46, 71).
10. 10. Zařízení podle nároku 9, vyznačené tím, že plná vnitřní stěna (46, 71) je válcovitá.
11. 11. Zařízení podle nároku 9, vyznačené tím, že plná vnitřní stěna (46, 71) je prizmatická.
12. 12. Zařízení podle nároku 2, vyznačené t í m , že foukací ústrojí (100) je připojeno k nejméně jednomu přívodnímu kanálu (59) plynné tekutiny a obsahuje nejméně jeden kanál (60), uložený nad nejméně jednou zvlákňovací hlavou (51), prodloužený podél postranní stěny nejméně jedné zvlákňovací hlavy (51), vymezující střední průchod (64), a ústící do nejméně jednoho otvoru (61), orientovaného k oblasti tvorby organických nekonečných vláken.

    -8CZ 283170 B6
13. 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že konec kanálu nebo kanálů (60) je zakončen nejméně jednou štěrbinou, otevřenou pod úrovní spodní plochy (51 A) nejméně jedné zvlákňovací hlavy (51).
14. 14. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že konec kanálu nebo kanálů (60) ústí do nejméně jedné rozpínací komory (75) plynné tekutiny, jejíž stěna (76), orientovaná k oblasti tvorby organických nekonečných vláken (56) je perforována množinou otvorů (77) na alespoň části své výšky.
15. 15. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že konec kanálu nebo kanálů (60) ústí do nejméně jedné rozpínací komory (75) plynné tekutiny, jejíž stěna (76), orientovaná k oblasti tvorby organických nekonečných vláken (56) je tvořena na alespoň části své výšky nejméně jednou vrstvou kovové tkaniny.
16. 16. Zařízení podle nároku 12, vyznačené tím, že konec kanálu nebo kanálů (60) ústí do nejméně jedné rozpínací komory (75) plynné tekutiny, jejíž stěna (76), orientovaná k oblasti tvorby organických nekonečných vláken (56) je tvořena na alespoň části své výšky pórovitým materiálem.
17. 17. Zařízení podle nároků 14 až 16, vyznačené tím, že stěna (78) rozpínací komory (75), orientovaná ke střednímu průchodu (64), tvoří rovněž alespoň část vnitřní stěny (71) středního průchodu (64), mající válcovitý nebo hranolovitý tvar.
18. 18. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 2až9, vyznačené tím, že foukací ústrojí (100) plynné tekutiny obsahuje nejméně jeden přívodní kanál (79) tekutiny, ústící do nejméně jedné rozpínací komory (80), uložené na obvodě oblasti tvorby organických nekonečných vláken (56), přičemž komora (80) má stěnu obrácenou k této oblasti a perforovanou množinou otvorů (82) na alespoň části výšky.
19. 19. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 2až9, vyznačené tím, že foukací ústrojí (100) plynné tekutiny obsahuje nejméně jeden přívodní kanál (79) tekutiny, ústící do nejméně jedné rozpínací komory (80), uložené na obvodě oblasti tvorby organických nekonečných vláken (56), přičemž komora (80) má stěnu obrácenou k této oblasti a tvořenou na alespoň části výšky nejméně jednou vrstvou kovové tkaniny.
20. 20. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 2 až 9, vyznačené tím, že foukací ústrojí (100) plynné tekutiny obsahuje nejméně jeden přívodní kanál (79) tekutiny, ústící do nejméně jedné rozpínací komory (80), uložené na obvodě oblasti tvorby organických nekonečných vláken (56), přičemž komora (80) má stěnu obrácenou k této oblasti a tvořenou na alespoň části výšky pórovitým materiálem.
21. 21. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 18 až 20, vyznačené tím, že rozpínací komora (80) tekutiny má vnější stěnu (81), prodlužující směrem dolů, na alespoň části své výšky, vnější stěnu (70) dolní části (62B) krytu (62).
22. 22. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že druhé dílčí zařízení obsahuje nejméně jednu zvlákňovací hlavu (84), uspořádanou okolo středního průchodu (85) v útvaru vymezujícím po celé své výšce postranní průchod (89) spojující vnějšek dílčího zařízení a střední průchod (85), přičemž kryt a přiřazené foukací ústrojí jsou opatřeny po celé jejich výšce postranním průchodem (90) uspořádaným v prodloužení postranního průchodu (89) nejméně jedné zvlákňovací hlavy (84).