DE2739460A1 - Strangschneidevorrichtung - Google Patents

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

PATENTANWÄLTE 2 /39460

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · Dl PL.-I N G. W. E ITLE · D R. RE R. NAT. K. HO FFMAN N · D I Pl. -I NG. W. LE H N

DIPL.-ING. K. FDCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MO NCH EN 81 · TELEFON (089) 911087 ■ TELEX 05-29il9 (PATH E)

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Nitto Boseki Co., Ltd.
Fukushima-shi / Japan

Strangschneidevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Strangschneidevorrichtung für eine Maschine zum Aufwickeln kontinuierlicher Glasfasern, wobei eine vollständig bewickelte Spule drehend in eine Bereitschaf tstel lung indexiert und gleichzeitig durch eine leere Spule ersetzt wird und bei der der die bewickelte und die leere Spule überbrückende Glasfaserstrang sauber durchtrennt wird, um die beladene Spule zu beseitigen und durch eine neue Spule zu ersetzen.

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Bei einer herkömmlichen Strangwickelmaschine wird eine beladene oder vollständig bewickelte Spule aus der Wickelstellung in eine Bereitschaftstellung bewegt und durch eine Leerspule ersetzt. Die Stranglänge, welche sich so zwischen den Endbereichen der Spulen befindet, muß daher so abgeschnitten werden, daß der Wickelvorgang auf der neuen oder leeren Spule fortgesetzt werden kann. Beim Stand der Technik wurde ein solcher Strangschneidevorgang durch Aufbringung einer Spannung auf den überbrückenden Strang durchgeführt und zwar beispielsweise durch Änderung der relativen Drehgeschwindigkeit der beiden Spulen, indem bei der Leerspule eine Bremse verwendet wird. Allerdings wird auch ein Abtrennen dadurch erreicht, daß eine Schneidkante an den Strang angelegt wird. Beide Verfahren erfordern einen komplizierten und teueren Wendetischmechanismus und sind weiterhin daher nachteilig, da bei einem derartigen Schneidevorgang das abgetrennte Ende des Stranges auffallend aufgespalten und flaumig ist.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird die sich aus den Ansprüchen ergebende Lösung vorgeschlagen.

Entsprechend dieser Lösung ist es unnötig, eine unterschiedliche Drehgeschwindigkeit zwischen der beladenen und der leeren Spule vorzusehen. Außerdem ist keine Strangschneidekante notwendig. Der Glasfaserstrang wird nur durch Aufbringung eines Wasserstrahles auf die Länge des die Spulen überbrückenden Stranges durchtrennt, wodurch ein scharfes Abtrennen gewährleistet und jedes seitliche Aufflaumen oder Aufsplitten quer zur Strangrichtung vermieden wird. Die Gesamtkonstruktion der Schneidvorrichtung ist relativ einfach und beeinträchtigt in keiner Weise die Konstruktion und die Funktionsweise des Wen— detisches und des Indexiermechanismus.

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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Glasfiberstrangschneid- und Wickelapparat entsprechend der Erfindung und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Apparates gemäß Fig. 1·

Die äußere Endfläche 2 eines Wendetisches 1 ist mittels eines Trenngliedes 3 in zwei symmetrische Bereiche oder Arbeitsstationen aufgeteilt, obwohl drei oder mehr derartige Bereiche vorgesehen sein können. Auf dem Wendetisch ist jeweils in einem der Arbeitsbereiche eine Wickelspule 4 bzw. 5 abnehmbar angeordnet. Di« Wickelspulen sind sogenannte Käfigstangenspulen. Der Wendetisch 1 wird intermittierend durch eine angetriebene Welle 6 so um 180° gedreht, daß für den Fall, daß eine der Spulenaufnahmen sich in der Strangwickelstellung befindet, sich die andere Spulenaufnahme in der Bereitschaftsstellung befindet. Wenn so die Spule in der Wickelstellung vollständig bewickelt worden ist, wird sie gedreht oder in die Bereitschaftstellung vorgeschoben und gleichzeitig durch eine Leerspule in der Wickelstellung ersetzt. Die Spulen 4 und 5 werden jeweils in eine im Uhrzeigersinn gerichtete Wickelrichtung durch jeweilige Antriebsvorrichtungen 7 und 8 gedreht.

Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Strangricht- oder Strangwickelniveau-Vorrichtung. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet eine Strangführungsvorrichtung, welche den eintretenden Strang 12

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auf einen Endbereich 13 der Spule 5 führt, wenn diese vollständig bewickelt ist. Nahezu zu der gleichen Zeit wird der Wendetischantrieb betätigt, um die beladene Spule 5 in die Bereitschaftstellung zu drehen und gleichzeitig eine Leerspule 4 in die Wickelstellung abzugeben. Solch eine Wendetischdrehung oder ein solcher Indexiervorgang führt automatisch den Strang 12 zum Endbereich 11 der neuen Spule 4, so daß der Strang 12 eine Strangbrückenlänge 16 bildet, welcher den Zwischenraum zwischen den Enden der Spulen 4 und 5 überspannt. Die Endbereiche 11, 13 weisen einen Bereich reduzierten Durchmessers der Spule auf.

Wie bei der herkömmlichen Vorrichtung liegt die Endfläche des Trenngliedes 3 gegenüber der Endflächen 14 und 15 der Spulen 4 bzw. 5 zurückversetzt, so daß der Strang 12 in gerader Linie zwischen den Endbereichen 11 und 13 eine Brücke bilden kann, wenn der Wendetisch 11 gedreht wurde. Wenn die Strangbrücke 16 durchtrennt wird, wird die beladene Spule 5 in der Berei irschaf tstellung entfernt und durch eine neue Leerspule ersetzt. Die Schneidenden der Stränge haften infolge der laminaren Zirkularluftströmung um die Umfangsflachen der schnell sich drehenden Spulen und infolge der Klebrigkeit der auf die Glasfasern während ihres Ziehvorganges aufgetragenen Gleit- und Beschichtungsmittel auf der jeweiligen Spule.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Strangbrücke während des kontinuierlichen Wickelvorganges mittels eines Wasserstrahls aus einer Düse 17 abgetrennt, welche quer bzw· senkrecht zur Richtung der Strangbrücke angeordnet ist, wodurch der Wasserstrahl im rechten Winkel auf die Strangbrücke trifft.

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Die Düse 17 ist fest am Rahmengestell des Apparates mittels einer Zuführleitung 19 befestigt. Die Zuführleitung 19 ist mit einer unter Druck stehenden Wasserleitung (nicht dargestellt) verbunden. Die Wasserzufuhr wird durch eine nicht dargestellte Steuervorrichtung in Synchronisation mit der intermittierenden Drehung und dem intermittierenden Anhalten des Wendetisches betätigt, so daß unmittelbar nach dem Anhalten des Wendetisches entsprechend der Darstellung in Fig. 2 der Wasserstrahl einsetzt.

Das Bezugszeichen 20 bezeichnet ein mit Öffnungen versehenes Rohr, um Reinigungswasser auf die konkaven Seitenwände 21 oder 22 des Trenngliedes 3 zu richten. Gleitmittel, Oberflächenbeschichtungsmittel und dergleichen, mit denen der Glasfaserstrang während seines Ziehvorganges beschichtet wird, sammeln sich während des Wickelvorganges an den Seitenwänden des Trenngliedes, so daß von Zeit zu Zeit gegebenenfalls in regelmäßigen Abständen eine Reinigung erforderlich ist. Vorzugsweise ist es zu vermeiden, den aufgewickelten Strang während des Reinigungsvorganges zu befeuchten, wesv/egen das Rohr 20 parallel zum Trennglied in der Bereitschaftstellung so befestigt ist, daß die Wasserstrahlen 23 lediglich auf die Seitenwand 21 treffen.

Der Vorgang, durch den der Strang 16 sauber durch einen Wasserstrahl 18 in einer senkrechten Schnittebene abgetrennt wird, ist nicht vollständig erfaßbar, obwohl es angenommen wird, daß der Schneidvorgang sich durch den niedrigen Scherkraftwiderstand der Glasfasern ergibt.

Das Schneiden des Stranges erfolgt unabhängig von der auf die Strangbrücke 16 aufgebrachten Spannung und wird bewirkt, solange die Strangbrücke sich in einer geraden Linie zwischen den beiden Spulen befindet. So erfolgt der Schneidvorgang

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sogar dann, wenn die Spulen mit gleicher Geschwindigkeit gedreht werden. Dadurch wird der Nachteil des Standes der Technik hinsichtlich der Spannungs-Trennmethode vermieden, wodurch die Leerspule gebremst und danach wieder auf die volle Wickeldrehgeschwindigkeit gebracht werden muß, wodurch die Kontinuität des Wickelvorganges unterbrochen wird.

Verschiedene Versuche wurden mit dem Aufwickeln von Glasfasersträngen mit einem Gewicht von 80, 160 und 320 gms/km unter den nachfolgend beschriebenen Bedingungen durchgeführt.

Zunächst betrug der Innendurchmesser der Düse(l7)8 mm, der Abstand zwischen dem Ende der Düse und der Strangbrücke 16 370 mm. Der Wasserstrahl traf unter einem Druck von 1,5 bis

2.O kg/cm auf die Strangbrücke. Alle verschiedenen Stranggrößen wurden scharf in 3 bis 5 Sekunden durch den Wasserstrahl durchtrennt und konnten danach auf die leere Spule aufgewickelt werden.

Wenn der Innendurchmesser der Düse auf 3 mm reduziert wurde, ■ konnten die Stränge wegen einer ungenügenden Wassermenge " nicht durchtrennt werden. Wenn der Düsendurchmesser dann auf 5 mm erhöht wurde, konnte wiederum ein Trennvorgang erzielt werden. Jedoch war es notwendig, präzise die Richtung des Wasserstrahls zu steuern, so daß der Wasserstrahl exakt auf die Strangbrücke 16 zentriert war.

Wenn dagegen der Düsendurchmesser auf mehr als 10 mm erhöht wurde, war die Wassermenge zu groß. Daraus resultiert, daß der abgetrennte Strang wegschwang, so daß es unmöglich war, ihn auf die Leerspule aufzuwickeln.

Mit dem angegebenen Wasserdruck wurden die besten Resultate mit einem Innendurchmesser der Düse von 8 mm erzielt.

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Wenn der Abstand zwischen dem Ende der Düse und der Strangbrücke auf 250 mm reduziert wurde, war der Wasserstrahldruck zu hoch, wodurch der abgetrennte Strang ebenso wieder wegschwang, so daß der Strang nicht auf die Leerspule aufgewickelt werden konnte. Andererseits war bei einem Abstand von 450 mm der Wasserstrahldruck zu niedrig, um ein ausreichendes Durchtrennen des Stranges zu erreichen. So wurde herausgefunden, daß der optimale Abstand zwischen dem Ende der Düse und der Strangbrücke bei dem gegebenen Wasserdruck und dem gegebenen Düsendurchmesser 300 bis 400 mm beträgt.

Ansprüche:

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Apparat zum kontinuierlichen Aufwickeln eines Glasfaserstranges mit einem Wendetisch, einem Paar drehangetriebener Spulen, welche in einer Wickel- und in einer Bereitschaftstellung auf dem Wendetisch gelagert sind, mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Versorgen der Spule in der Wickelstellung mit einem Glasfaserstrang und mit einer Einrichtung zum Drehen des Wendetisches, wenn die in der Wickelstellung sich befindende Spule vollständig bewickelt ist, um dadurch die bewickelte Spule in eine Bereitschaftstellung und eine Leerspule in die Wickelstellung zu indexieren, und um gleichzeitig zwischen der bewickelten und der leeren Spule eine Strangbrücke zu schaffen, wobei eine Einrichtung zum Abtrennen der Strombrücke vorgesehen ist, um die Leerspule mit dem Faserstrang bewickeln zu können, gekennzeichnet durch eine in der Nähe der Strangbrücke (16) angeordnete Düse (17), welche derart ausgerichtet ist, daß ein Wasserstrahl (18) seitlich und im wesentlichen senkrecht zur Strangbrücke (16) auf diese trifft, und durch eine Einrichtung zur Versorgung der Düse mit unter Druck stehendem Wasser in Synchronisation mit der Drehung des Wendetisches (1).

2. Wickelapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Düse (17) nahezu 8 mm, der Wasserdruck des aus der Düse austretenden Wasserstrahles

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von 1,5 bis 2,0 kg/cm und der Abstand zv/ischen dem Ende der Düse (17) und der Strangbrücke (16) von 3OO bis 400 mm beträgt.

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ORIGINAL INSPECTED