DE2041557C3

DE2041557C3 - Device for drying the size of fiberglass threads

Info

Publication number: DE2041557C3
Application number: DE19702041557
Authority: DE
Inventors: Hans-Christian Dipl.-Ing. 8521 Igelsdorf; Walther Emil 8520 Erlangen Grassmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1970-08-21
Publication date: 1976-07-08

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trocknen der Schlichte von Glasseidefäden, die an Spulenmaschinen zu einem Wickel aufgewickelt werden, mit einem Hochfrequenzfeld, das elektrische FeId-Mürkekomponenten in Fadenlängsrichtung aufweist.The invention relates to a device for drying the size of fiberglass threads that on Coil machines are wound into a roll, with a high-frequency field, the electrical field-Mürke components having in the longitudinal direction of the thread.

Mit diesem Oberbegriff wird auf eine Anordnung Be- tug genommen, wie sie beispielsweise in der belgischen Patentschrift 7 19 746 beschrieben ist.This preamble is taken tug to an arrangement loading, as is described for example in Belgian Patent: 7 19 746th

In der Glasfaser-Herstellung muß der mit wasserhaltiger Schlichte überzogene Glasseidefaden während oder nach dem Wickelvorgang an der Spulmaschine von der verbleibenden Resifeuchte von 10 bis 15% befreit werden. Weiterhin wird heute gefordert, daß möglichst große Spulenwickel hergestellt werden, um die Rüstzeiten zu verkürzen.In fiberglass production, the one with water-based Plain coated fiberglass thread during or after the winding process on the winder from the remaining residual moisture of 10 to 15%. Furthermore, it is now demanded that if possible large bobbins can be produced in order to shorten set-up times.

Bei Untersuchung dieser Forderungen hat es sich herausgestellt, daß bei Wickelgewichten über etwa 7 bis 10 kg eine derartige Entfeuchtung mit konveniionellen Lufttrocknern wegen Explosionsgefahr des Wikkels wirtschaftlich nicht mehr möglich ist. Bei Trocknung im Hochfrequenzofen können mit speziellen Fddstärkeprogrammen noch Wickel bis zu eiwa 15 kg Gewicht getrocknet werden.When examining these requirements, it has been found that with winding weights above about 7 up to 10 kg such dehumidification with conventional Air dryers are no longer economically feasible due to the risk of explosion in the coil. When drying In the high-frequency oven, with special yarn thickness programs, laps up to about 15 kg in weight can still be used to be dried.

Wünschenswert ist jedoch eine vom Wickelgewicht weitgehend unabhängige Trocknungsmöglichkeit. Hierzu ist es gemäß der vorgenannten belgischen Patentschrift bekannt, die Einzelfäden vor dem Aufwikkelvorgang zu trocknen. Geht man davon aus, daß der Faden mit einer Geschwindigkeit von rund 1200 m/min läuft und sich etwa eine Sekunde im Feld befindet! soll, 5 so kommt man mit einer derartigen Trocknungseinrichtung auf die erhebliche Fadenlänge von über 20 m. Will man diese Lunge nicht in Kauf nehmen, so muß man die Feldstärke erhöhen, was wiederum zu Schäden an der Schlichte des Fadens oder zu elektrischen Überschlägen führen kann.However, a drying option that is largely independent of the winding weight is desirable. For this purpose, it is known according to the aforementioned Belgian patent, the individual threads before the winding process to dry. Assuming that the thread at a speed of around 1200 m / min runs and is in the field for about a second! should, 5 so one comes with such a drying device to the considerable thread length of over 20 m. If one does not want to accept this lung, one has to Increase the field strength, which in turn leads to damage to the size of the thread or to electrical flashovers can lead.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine schonende und intensive Trocknung der Fäden mit gleichzeitig geringem Bauvolumen der Trocknungsvorrichtung verknüpft ist.The object of the present invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning to train that a gentle and intensive drying of the threads with at the same time low volume the drying device is linked.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß quer zur Längsrichtung der Fäden auf dem Wickel eine Reihe von Elektroden unterschiedlichen Potentials um den Wickel angeordnet sind, deren Abstände von der Wickeloberfläche und/oder deren elektrische Leistungen regelbar sind.This object is achieved according to the invention in that a number of electrodes of different potentials are arranged around the roll transversely to the longitudinal direction of the threads on the roll, whose distances from the roll surface and / or their electrical power can be regulated.

Auf diese Weise läuft jedes Fadenelement in der Oberflächenschicht des Wickels mehrere tausendmal durch dp.s elektrische Feld, kann also hier ohne weiteres auf eine Restfeuchte von kleiner als 0.5% getrocknet werden. Diese intensive Trocknung beruht wiederum darauf, daß — im Gegensatz zu der in einem älteren Vorschlag (DT-OS 17 60 836) genannten infrarotheizung — nicht nur die oberste Schicht getrocknet wird, sondern das elektrischen Feld sich bis zu mehreren Wickellagen erstrecken kann.In this way, each thread element runs several thousand times in the surface layer of the roll by dp.s electrical field, can therefore easily be dried to a residual moisture of less than 0.5% will. This intensive drying is based in turn on the fact that - in contrast to that in an older Suggestion (DT-OS 17 60 836) mentioned infrared heating - not only the top layer dried but the electric field can extend up to several winding layers.

Wenn auch der größte Teil des Feldes durch die nassen Oberflächenschichten des Wickels am Eintritt ins Wickelinnere gehindert wird, so läßt sich doch unter Verwendung geeigneter Elektroden und unter Ausbildung des Wickelkerns als Elektrode auch ein Feld im Inneren erzeugen, welches noch eine gewisse Nachtrocknung bewirkt. Unterstützt kann dieser Trocknungsvorgang noch werden, wenn der gesamte Wickel nach der Fertigstellung zusätzlich noch kurzzeitig einem verstärkten elektrischen Feld ausgesetzt wird.Even if most of the field through the wet surface layers of the winding at the entrance to the Inside the winding is prevented, it can still be done with the use of suitable electrodes and with training of the winding core as an electrode also generate a field inside, which still needs a certain amount of post-drying causes. This drying process can still be supported if the entire wrap is also briefly exposed to an increased electric field after completion.

Ist andererseits eine Trocknung auf gewünschte Restfeuchte von z. B. 2% gewünscht, so kann dies durch entsprechende Wahl der Feldstärke an der Oberfläche des Wickels und durch Anlegen einer Diffusionssperre für die Feuchtigkeit, z. B. in Form einer Kunststoffhülse aul dem Wickelkern, erreicht werden. . Zur Erzeugung des Längskomponenten aufweisenden Feldes können mit Vorteil eine Vielzahl von quer zur Fadenlängsriohtung liegenden Stabelelektroden unterschiedlicher Polarität benutzt werden, die ein sogenanntes Girlandenfeld erzeugen. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß es an und für sich zur Fadentrocknung bereits bekannt ist, eine aus Stabelektroden unterschiedlicher Polarität bestehende Trommel vorzusehen, über die der Faden läuft (vergleiche z. B. britische Patentschrift 11 26 405).If, on the other hand, drying to the desired residual moisture of z. B. 2% desired, so can by appropriate choice of the field strength on the surface of the roll and by applying a diffusion barrier for the moisture, z. B. in the form of a plastic sleeve on the winding core. . To produce the longitudinal components A large number of different rod electrodes lying transversely to the longitudinal direction of the thread can advantageously be used in the field Polarity can be used, which create a so-called garland field. In this context it should be noted that it is already known in and of itself for drying threads, one made of stick electrodes drum of different polarity over which the thread runs (compare e.g. British Patent 11 26 405).

Zur Anpassung der Feldstärke an die jeweilige Schlichte und/oder Restfeuchte des Fadens ist vorteilhafterweise de,- Abstand der das Hochfrequenzfeld erzeugenden Elektroden vom Wickel, ihr gegenseitiger Abstand und/oder die den Elektroden zugeführte Leistung in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Programm selbsttätig änderbar.To adapt the field strength to the respective size and / or residual moisture of the thread is advantageous de, - Distance of the electrodes generating the high frequency field from the coil, you mutual Distance and / or the power supplied to the electrodes as a function of a predetermined program can be changed automatically.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sei die Erfindung näher erläutert; es zeigtThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing; it indicates

Fig. 1 eine Trockenvorrichtung mit Platten- undFig. 1 shows a drying device with plate and

Siabelekiroden.Siabelekiroden.

F i g. 2 eine Trockenvorrichtung mit Stabelektroden in der Seitenansicht undF i g. 2 shows a drying device with stick electrodes in a side view and

F i g. 3 die Vorrichtung nach F i g. 2 in der Draufsicht. F i g. 3 the device according to FIG. 2 in plan view.

Der mit Schlichte getränkte Faden 3 von etwa 500 bis 2000 den, der aus einer Vielzahl von Einzelfädchen besteht, läuft in Richtung des Pfeiles Vl mit einer Restfeuchte von etwa 30 bis 40% zunächst an einer Luftdüse 4 vorbei und wird hier vom Oberflächenwasser be- ίο freit. Die verbleibende Restfeuchte von etwa 10 bis 15% muß während des Aufwickeins des Fadens 3 auf der als Wickelkern 1 dienenden Stahltrommel von etwa 300 mm Durchmesser, die mit einer Wickelhülse 8, z. B. aus Kunststoff, versehen ist, vorgenommen werden. Hierzu ist eine dem Durchmesser des Wickels 2 angepaßte Plattenelektrode 5 vorgesehen, die sich über etwa 90° des Umfanges und über die gesamte Breite des Wickels 2 erstreckt. Beidseits der Plattenelektrode 5 sind Stabelektroden 7 vorgesehen, welche quer zur Fadenrichtung verlaufen. StabclektiOclen 7 und Wickelkern t sind mit dem einen geerdeten Pol der Hochfrequenzquelle 9 von etwa 15 MHz Betriebsfrequenz und die Plattenelektroden 5 mit dem anderen Pol der Hochfrequenzquelle 9 verbunden. Hierdurch bildet sich zwisehen Plattenelektroden 5 und Wickelkern I ein vorzugsweise senkrecht auf der Oberfläche des Wickels 2 stehendes Feld Eq von etwa 0,2 bis 1 kV/cm aus, welches durch die feuchte Oberfläche allerdings weitgehend auf den Raum zwischen Oberfläche und Plattenelektrode 5 konzentriert ist. Ferner bildet sich zwischen der Plattenelektrode 5 und den Stabelektroden 7 ein vorzugsweise in Längsrichtung des Fadens 3 gerichtetes Feld Ei aus, welches den Faden intensiv trocknet. Da sich die Elektroden über die gesamte Breite des Wikkels 2 erstrecken, läuft ein Fadenelement mehrere tausendmal durch das Feld, bis es von einer oder mehreren neuen Lagen überdeckt und weitgehend abgeschirmt wird.The thread 3 impregnated with size of about 500 to 2000 den, which consists of a large number of individual threads, runs in the direction of the arrow Vl with a residual moisture of about 30 to 40% first past an air nozzle 4 and is here by the surface water Friday. The remaining residual moisture of about 10 to 15% must be during the winding of the thread 3 on the serving as the winding core 1 steel drum of about 300 mm in diameter, which with a winding tube 8, z. B. made of plastic, is provided. For this purpose, a plate electrode 5 adapted to the diameter of the roll 2 is provided, which extends over approximately 90 ° of the circumference and over the entire width of the roll 2. On both sides of the plate electrode 5, stick electrodes 7 are provided, which run transversely to the direction of the thread. The rod elements 7 and winding core t are connected to one grounded pole of the high-frequency source 9 with an operating frequency of approximately 15 MHz, and the plate electrodes 5 are connected to the other pole of the high-frequency source 9. As a result, a field Eq of approximately 0.2 to 1 kV / cm, preferably perpendicular to the surface of the coil 2, is formed between the plate electrodes 5 and the winding core I, but which is largely concentrated in the space between the surface and the plate electrode 5 due to the moist surface . Furthermore, a field Ei , which is preferably directed in the longitudinal direction of the thread 3 and which dries the thread intensively, is formed between the plate electrode 5 and the rod electrodes 7. Since the electrodes extend over the entire width of the coil 2, a thread element runs several thousand times through the field until it is covered by one or more new layers and largely shielded.

Ist der Wickel fertig, so kann noch eine kurzzeitige Trocknung des gesamten Wickels 2 mit verdoppelter Feldstärke vorgenommen werden. Da die Oberfläche dann bereits entfeuchtet ist, kann das Feld bis in das Innere des Wickels 2 eindringen.When the roll is ready, a brief drying of the entire roll 2 with doubled Field strength can be made. Since the surface is then already dehumidified, the field can reach the Penetrate the interior of the winding 2.

Die geschilderte Anordnung mit Plattenelektrode ist vorzugsweise für eine Schlichte mit hohem Oberflächenwiderstand > 10 kOhm/cm geeignet.The described arrangement with plate electrode is preferred for a size with high surface resistance > 10 kOhm / cm suitable.

F i g. 2 und 3 zeigen eine Trockeneinrichtung, welche vorzugsweise für einen Faden mit einer Schlichte mit einem Oberflächenwiderstand von < 10 kOhm/cm zu verwenden ist. Hier sind quer zur Fadenlängsrichtung eine Vielzahl von Stabelektroden 10 und 11 um den Umfang des Wickels 2 verteilt. Die sich über die gesamte Breite des Wickels 2 erstreckenden Stabelektrodcn 10 und 11 sind abwechselnd an unterschiedliche Pole der Hochfrequenzquclle 9 angeschlossen und sind sowohl zueinander als auch relativ zur Oberfläche des Wickels 2 verstellbar.F i g. 2 and 3 show a drying device, which is preferably for a thread with a size with a surface resistance of <10 kOhm / cm is to be used. Here are at right angles to the longitudinal direction of the thread a multiplicity of rod electrodes 10 and 11 distributed around the circumference of the roll 2. Which extends over the entire Width of the roll 2 extending rod electrodes 10 and 11 are alternately at different Poles of the high frequency source 9 connected and are both to each other and relative to the surface of the Wrap 2 adjustable.

Durch das zwischen den Stabelektroden 10 und 11 entstehende girlandenförmige Streufeld in Fadenlängsrichtung ist eine intensive und steuerbare Trocknung des Fadens 3 erreichbar. Als Feldstärke dürfte sich dabei 0,5 bis 5 kV/cm empfehlen.By between the stick electrodes 10 and 11 The resulting garland-shaped stray field in the longitudinal direction of the thread is intensive and controllable drying of the thread 3 reachable. The recommended field strength is 0.5 to 5 kV / cm.

Die geschilderten Trocknungsverfahren lassen sich nicht nur mit Frequenzen im MHz-Bereich durchführen, sondern sind auch mit Mikrowellen im GHz-Bereich möglich.The drying processes described can not only be carried out with frequencies in the MHz range, but are also possible with microwaves in the GHz range.

Abschließend sei noch bemerkt, daß das geschilderte Verfahren nicht nur für die Trocknung von Glasseidefäden eingesetzt werden kann, sondern auch für ähnlich ausgerüstete Textilfaden.Finally, it should be noted that the process described is not only used for drying fiberglass threads can be used, but also for similarly finished textile threads.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for drying the size. Fiberglass threads that are wound into a coil on winding machines, with a high-frequency field, which has electrical field strength components in the longitudinal direction of the thread, characterized in that that transversely to the longitudinal direction of the threads on the roll (2) a number of electrodes (5, 7; 10, U) of different potentials are arranged around the coil, the distances between them of the winding surface and / or deien electrical power can be regulated.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by at least one of the surface of the roll (2) matched plate electrode (5) and by both sides Rod electrodes arranged therefrom and lying transversely to the longitudinal direction of the thread, which have different Polarity are fed to the plate electrode.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by the formation of the winding core (1) as an electrode.

4. Apparatus according to claim 1, characterized by a plurality transversely to the longitudinal direction of the thread horizontal rod electrodes (10, II) of different polarity for the purpose of generating a garland scatter field on the winding surface.

5. The device according to claim 1, characterized by the attachment of a diffusion barrier (8) between winding core (1) and winding (2).

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the distances between the electrodes generating the high-frequency field and the winding surface and / or the power supplied to the electrodes as a function of a predetermined one Program are adjustable.