DE1916262A1

DE1916262A1 - Vorrichtung zum Traenken von Faeden aus Glasfasern zur Herstellung von Hohlkoerpern

Info

Publication number: DE1916262A1
Application number: DE19691916262
Authority: DE
Inventors: Robert Basier
Original assignee: Houilleres du Bassin du Nord et du Pas de Calais
Current assignee: Houilleres du Bassin du Nord et du Pas de Calais
Priority date: 1968-03-29
Filing date: 1969-03-29
Publication date: 1969-12-18
Also published as: LU58287A1; GB1215102A; NL6904824A; BE728528A; US3559618A; FR1566785A

Description

"Vorrichtung zum Tränken von Fäden aus Glasfasern zur Herstellung von Hohlkörpern"

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tränken von Fäden aus Glasfasern mit einem vernetzenden Kunstharz,wie Poyester,Polyepoxyde,Phenolester und ähnliches,aus denen durch Aufwickeln auf einen-rotierenden Dorn der Form des Dornes entsprechende Hohlkörper hergestellt verden.

Bei den bekannten Vorrichtungen wird die Tränkung der Glasfaserfäden durch Tauehen ausgeführt.Die vom Spulenvagen kommenden und durch einen Metallkamm geführten Fäden laufen über eine feststehende Stange aus Stahl und gehen von da aus schräg in eine mit dem vernetzenden Harz gefüllte Wann·, gleiten dort um feststehende Führungs- und Spannstangen aus metallischen Werkstoffen am Boden der genannten Wanne und verden anschliessend vieder schräg nach oben aus der Wann· herausgeführt.Di· so Bit des* vernetsenden Hars getränkten Qlasfaserfäden laufen dann abv«chselnd Über Abstreifstangen und Spannatangen,durch die der überschuss an mitgenommenen Harz entfernt vird.Zuletxt laufen die Fäden über eine Spannvorrichtung mit.schvenkbare« Spannarm,veIcher die Spannung

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der Fadenmatte auf einen konstanten Wert einstellt, ansch'liessend laufen die Fäden über eine Stauvorrichtung, bevor sie zur Aufwickelvorrichtung geführt werden.

Diese bekannte Vorrichtung besitzt mehrere wesentliche Nachteile.So ist besonders die Anzahl der abgerissenen Giasfaserfäden im Verlauf dieses Arbeitsprozesses relativ hoch,da die Fadenmatte über Metallkämme und feststehende Metallstangen geführt wird,wobei sie besonders in der Tränkwanne Krümmungen mit kleinem Radius beschreibt.Weiterhin werden die Fäden schlecht mit dem vernetzenden Harz getränkt nehmen aber andererseits einen beträchtlichen Überschuss an Harz mit sich,weIcher dann an den Abstreifstangen reichlich abtropft.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zagrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtung zu vermeiden und darüberhinaus eine Vorrichtung zum Tränken der Fäden aus Glasfas sern mit einem vernetzenden Harz zu schaffen,mit der die Tränkung unter Vermeidung grosser Verluste an Harz vermieden und durchgeführt werden kann.

Dme Lösung der Aufgabe besteht darin,dass die folgenden Merkmale angewendet werden:

a) Ein Tränkzylinder,der um seine Achse frei drehbar angeordnet ist und teilveiee in eine mit dem vernetzenden kunstharz gefüllte Wanne eintaucht.

b) Eine in der Höhe verstellbar· Spannrolle zur Einstellung des Umschlingungsvinkels der Fäden auf dea Tränkzylinder, welche aviseben diesen Zylinder und ein·« B in lauf kamm angeordnet ist,Über den die tob Spülwagen komaenden Juden zugeführt «erden.

c) line dee Tränktylinder aacSigeschaltete und hinter einer Sp&nastange und einem Zwiachenkamm angeordnete Vorrichtung su« Abstreifen und Zasswi U'jfüargm der FIden,welche aus einem Rake!messer mit einer konvexen Gummischneide und einer

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Stange besteht_fdie eine der Gummischneide angepasste Längsnut besitzt.

d) Eine Spannvorrichtung mit schwenkbarem Arm und eine Stauvorrichtung,welche den Auslaufkamm trägt.

Vorteilhaft ist die Spannrolle in der Höhe innerhalb zweier Grenzstellungen verstellbar,wobei die Grenzstellungen zur Vermeidung von Fadenbruch Umschlingungswinkel an der Tränkwalze von 5- 3o° entsprechen.

Zweckmässig ist am Tränkzylinder ein fein einstellbarer Abstreifer vorgesehen,mit dem die Dicke des auf diesem Zylinder liegenden vernetzenden Harzes eingestellt wird,wobei diese Harzfilmdicke ca.o,2 - o,8 mm beträgt.

Weiterhin ist am Tränkzylinder ein Kamm als Knötchenfanger angeordnet.

Damit die Matte aus den getränkten Fäden nach und nach verdichtet urld dadurch ihre Dicke gesteigert werden kann,ist hinter dem Tränkzylinder ein Zwischenlamm und ein Auslaufkamm vorgesehen,deren Zahnabstand gegenüber dem Einlaufkamm verkleinert ist.Ausserdem ist noch eine Abstreif- und Sammelvorrichtung vorgesehen,welche aus einem Rakelmesser mit einer konvexen Gummischneide und einer Stange besteht, die eine der Gummischneide angepasste Längsnut besitzt.Dieser · Teil der Vorrichtung dient einerseits zur Entfernung des Überschusses an mitgenommenem Harz und andererseits zur Zusammenführung aller Fäden zu einer einzigen Matte,die imner enger und dichter wird.

Endlich läuft .die getränkte und verdichtete Glasfasermatte in an sich bekannter Weise über einen schwenkbaren Spannarm, eine Stauvorrichttfng und von dort aus zur Aufwickelstation.

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In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung beschrieben un-d zwar zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt des Rakelmessers.

"Geaäss Figur 1 besteht die Vorrichtung zum Tränken von Fäden aud Glasfasern im wesentlichen aus einem Einlaufkamm 1 mit zylindrischen Zähnen 1a,welche aus gesintertem Titanoxyd bestehen und die auf einem Träger, aus gepresstem mit Bakelit imprägniertem Holz montiert sind und die die vom Spulenwagen kommenden Glasfaserfäden 2 zu einer Spannrolle 3 aus Polyformolharz führen.Die Spannrolle 3 ist dem Einlaufkamm 1 nachgeschlatet und wird von einem Arm 4 in der Höhe verstellbar getragen,wobei der Arm 4 am Rahmen 5 angeordnet ist.Die Glasfaserfäden 2 laufen anschliessend über einen Tränkfcylinder aus nichtrostendem Stahl,welcher um seine Achse frei drehbar angeordnet ist und teilweise in eine Wanne 2 7 mit vernetzendem Harz 8 eintaucht.Ein fein einstellbarer Abstrefer 9 aus Stahl und ein Kamm Io sind ebenfalls an dem Zylinder 6 vorgesehen, wobei der Abstreifer 9 zum Einstellen der Harzfilmdicke auf dem Zylinder 6 und der Kamm Io zur Entfernung der KnÖtchen vom Zylinder dient. ~~

Die mit dem vernetzenden Harz getränkten Glasfaserfäden laufen dann über eine Spannstange 11 aus poliertem Spezial stahl,dann über einenZwischenkamm 12 mit Zähnen aus gesintertem Titanoxyd zu einer Vorrichtung 13 zum Abstreifen und Zusammenführen der Fäden.Diese Vorrichtung" 13 besteht nach Figur 2 aus einem Rakelmesser aus Stahl mit einer konvexen Schneide 13a,welche mit Gummi 13b eingefasst ist,wobei das Rakelmesser mit einer Stange 13c zusammenarbeitet,die eine der Gummischneide angepasste Längsnut besitzt.

Die getränkten Glasfaserfäden werden dann zu einer Spannvorrichtung mit einem schwenkbaren Arm 14 geführt,welcher durch einen Kolben 15 verschwenkt wird und welcher Spann- und Führungsrollen 16 bis 19 trägt,wodurch die Spannung der

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Matte aus getränkten Fäden konstant gehalten wird.Danach läuft die Matte über eine Stauvorrichtung 2o mit einem Auslaufkamm 2oa mit Zähnen aus poliertem SpezialStahl und SzÄngen 2ob und 2oc,welche ebenfalls aus poliertem Spezialstahl bestehen.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung wird der Umschlingungswinkel der Fäden am Tränkzylinder 6 durch Verstellen der Spannrolle 3 innerhalb zweire Grenzstellungen erreicht,wobei diese GrenzStellungen Umschlingungswinkeln von etwa 5° und 3o° entsprechen.

Werden andere Umschlingungswinkel eingestellt,so macht sich eine starke Bruchanfälligkeit der trockenen Glasfaserfäden spürbar.Die.Bruchgefahr wird ausserdem noch durch die Verwendung von Kämmen mit Zähnen aus gesintertem Titanoxyd und einer Spannrolle aus glattem Polyformol erheblich verringert.

Im übrigen wird die Mitnahme eines Harzüberschusses durch die Glasfaserfäden noch· wesentlich dadurch verringert,dass die Filmdicke des vernetzenden Harzes auf dem T^änkzylinder 6 auf ca.0,2 - o,8 mm eingestellt wird.

Ausserdem wird die Matte dadurch nach und nach verdichtet und gleichzeitig die Fäden der Matte zusammengeführt,wodurch auch eine bessere Tränkung der Glasfaserfäden erreicht wird, dass der Einlaufkamm 1 mit §1. Zähnen in Io mm Abstand,der Zwischenkamm 12 mit 25 Zähnen in 8 mm Abstand,der Auslaufkamm 2oa mit 23 Zähnen in 4 mm Abstand versehen ist und das Rakelmesser 13 eine Radius von ca.27o ram (ungefähr das dreifache der Breite der Fadenmatte) besitzt.

In dem nachfolgenden Beispiel vurde als vernetzendes Harz ein Tetrahydrophtalsäurepolyesterharz (von den Houillires du Bassin du Nord et du Pas-de-flalais unter dem Handelsnamen

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"Norsodyne Type 292 T" hergestellt) mit einem Gehalt von 38,2 % Styrol (Viskosität: 3 poise bei 25° C ),das 2 % Kolloidales Siliziumoxyd und 2 % paraffiniertes Styrol enthielt,verwendet.Mit diesem Harz wurden Slasfaserfäden · getränkt und zwar einmal mit der Vorrichtung nach der Erfindung und zum anderen mit einer bekannten Vorrichtung zum Vergleich.Aus diesen Fäden wurde dann durch Aufwickeln auf einen Dorn ein 3 ooo Liter Behälter hergestellt.Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle

Bekannte Erfindungsgemässe Vorrichtung .-

Benutzte Glasfaserfäden

Maximale Durchlaufgeschwindigkeit Zugspannung Prozentsatzfadenbruch

Abreisshäufigkeit bei 13 ooo m Glasanteil im fertigen Werkstoff

Tropfverlust an

Harz getränkte Länge pro Stunde

Theoretisches S tundengevieht

23 Spulen a"
64 Fäden
Titel:236o
17 m/min

2oo ICg

mehr als 4o%
(unabhängig von
der Glasqualität)
mehr als Io

max.6o % (ohne jegliche Einstellmöglichkeit)
%

m χ 6o min. χ Spulen = 46o in 55,36 rg

23 Spulen*ä 64 Fäden
Titel: 236ο 43 m/min

5 7o Kg

1 - 2 % (bedingt durch vorhandene Glasqualität) o,5 - 1

8o % ,konstant und reproduzierbar

2 56 .

43 m χ 6o min. χ 23 Spulen » 59 34o m 14o Kg

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Mit der erfindungesgemässen Vorrichtung lässt sich also die Durchlaufgeschwindigkeit wesentlich erhöhen,nämlich von 17 m pro Minute bei der bekannten Vorrichtung auf 43 m pro Minute,das ist das 2,5fache.Ausserdem steigt die Spannung der Stränge von 2oo Kg auf 5 7o Kg,wodurch also praktisch ein vorgespannter Werkstoff hergestellt wird„Der Glasanteil steigt von 6o % auf 8o %,wobei sich der letztere Wert konstant und reproduzierbar verhält.Das theoretisch produzierte Stundengewicht steigt von 55 Kg auf 14o Kg,was sehr beachtenswert ist,da eine derartige Steigerung bisher noch nicht erreicht werden konnte.

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Claims

PATENTAN SPRÜCHE

Vorrichtung zum Tränken von. Fäden aus Glasfasern mit einem vernetzendem Kunstharz,wie Polyester,Polyepoxyde,Phenolester und ähnlichen,aus denen-durch Aufwickeln auf eine η rotierenden 'Dorn der Form des Dornes entsprechende Hohlkörper hergestellt werden,
gekennzeichnt durch folgende Merkmale:

a) ein T-pänk zylinder (6),der um seine Achse frei drehbar angeordnet ist und teilweise in eine mit dem vernetzenden Kunstharz (8) gefüllte Wanne (.7) eintaucht.

b) Eine in .der Höhe verstellbare Spannrolle (3) zur Einstellung des Umschlingungswinkels der Fäden (2) auf dem Tränkzylinder (6),welche zwischen diesem Zylinder und einem Einlaufkamm (1a) angeordnet ist,über den die vom Spulenwagen kommenden Fäden (2) zugeführt werden.

c) Eise dem Tränkzylinder (β) nachgeschlatete und hinter einer Spannstange (ll) und einem Zwischenkamm (12) angeordnete Vorrichtung (13) zum Abstreifen und Zusammenführen der Fäden, welche aus einem Rakelmesser (13a) mit einer konvexen Gummischneide (I3b) und einer Stange (I3c) besteht,die eine der Gummischneide angepasste Längsnut besitzt. ;

d) Eine Spannvorrichtung mit schwenkbarem Arm (14) und eine Stauvorrichtung, welche den Aus lauf kamm (2oa) -trägt.

Vorrichtung nach Anspruch 1, .

dadurch gekennzeichnet,dass die Spannrolle (3) in der Höhe innerhalb zweier GrenzStellungen verstellbar ist,wobei die GrenzStellungen zur Vermeidung von Fadenbruch Umschlingungswinkeln von 5 und 3o an dem Tränkzylinder entsprechen.

Vorrichtung nach Anspruch 1, - -, ·

dadurch gekennzeichnet,dass am Tränkzylinder (6) ein fein einstellbarer Abstreifer (9) angeordnet ist,mit dem die Dicke des auf dem Zylinder liegenden vernetzenden Harzes eingestellt wird.

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Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,dass die Harzfilmdicke auf dem Tränkzylinder (6) ca.o,2 - o,8 mm beträgt.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass am Tränkzylinder (6) ein Kamm (lo) als Knötchenfänger angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Zähne (1a) des Einlaufkämmes

(1) aus gesintertem Titanoxyd bestehen.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Abstand der Zähne, an den Kämmen von Einlaufkamm über den Zwischenkamm ζφη Auslaufkamm abnimmt.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Spannrolle (3) aus Polyformolharz besteht.

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