DE2829314A1

DE2829314A1 - Verfahren und vorrichtung zum zufuehren eines glasfaserstranges auf eine zufuehrrolle

Info

Publication number: DE2829314A1
Application number: DE19782829314
Authority: DE
Inventors: Toshihito Fujita; Toshiaki Kikuchi; Koji Nakazawa
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 1977-07-11
Filing date: 1978-07-04
Publication date: 1979-01-18
Also published as: NZ187766A; SU967273A3; DE2829314C3; ZA783827B; NL169300B; SE7807748L; BR7804440A; ES476539A1; NL169300C; DE2829314B2; ES471562A1; PT68269A; JPS5438926A; AU499498B2; US4175939A; BE868879A; NL7807045A; DK309278A; GB2000760A; CA1097920A

Description

Anwaltsakte 30 867

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

Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen eines Glasfaserstranges auf eine Zuführrolle

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Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von Glasfasersträngen auf eine Zuführrolle

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung geschnittener Glasfaserstränge und spezieller auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einführen eines Glasfaserstranges auf eine Zuführrolle der Herstellvorrichtung_o

In der JP-PS 50-27089 ist ein Verfahren zur Herstellung geschnittener Glasfaserstränge direkt aus Glasfasersträngen beschrieben, welche dadurch geformt werden, daß eine Mehrzahl von Glasfäden, die durch Düsenöffnungen am Boden eines Spinngefäßes extrudiert und mit einem Schlichtmittel versehen werden, zu einem Strang zusammengefaßt werden. Insbesondere wird der Glasfaserstrang von einer einzelnen Zuführrolle aufgenommen, so daß er deren Umfangsflache über einen vorbestimmten Umschlingungswinkel hin berührt, so daß die Glasfäden des Stranges durch die Reibkraft aufgrund des Kontaktes mit der Umfangsfläche der Zuführrolle abgezogen und unter Durchmesserverringerung verstreckt werden. Eine Schneidrolle ist für den Kontakt unter Druck mit der umfangsfläche der Zuführrolle angeordnet und schneidet den Strana in geschnittene Strangstücke vorbestimmter Länge. Die Stellean der Zuführrolle, wo die Schneidrolle die umfangsfläche der Zuführrolle berührt, ist so ausgewählt, daß die Reibkraft, die auf den Strang aufgebracht wird, größer als eine Abziehkraft ist, so daß ein normales Verstrecken der Glasfaden des Stranges unter Durchmesserreduktion erreicht wird.

Um die Herstellrate bei diesem Herstellverfahren zu vergrößern, wurde vorgeschlagen, daß eine Mehrzahl von Spinngefäßen nebeneinander angeordnet werden und eine Mehrzahl von Strängen aus

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Glasfasern, welche aus dem entsprechenden Spinngefäß extrudiert werden, von einer einzigen Zuführrolle parallel zueinander aufgenommen und in geschnittene Stränge zerschnitten werden. Eine solche "Viel-Gefäß und Viel-Strang"-Vorrichtung war jedoch im Betrieb aus vielen Gründen unzufriedenstellend. Wenn beispielsweise einer der Stränge bricht, ist die Zuführung des gebrochenen Stranges auf die Zuführrolle nicht nur mühsam, sondern führt auch zu einigen ernsthaften Problemen=

Im allgemeinen werden im Betrieb der oben erwähnten Vielfachvorrichtung die Stränge, welche aus Glasfäden geformt werden, die aus den jeweiligen Spinngefäßen annähernd mit einer Rate von 30 bis 50 m/min extrudiert werden, für das Verstrecken auf der Zuführrolle aufgenommen, welche mit hohen Umfangsgeschwindigkeiten wie annähernd 1500 bis 3000 m/min rotiert. Daher ist es sehr gefährlich, den gebrochenen Strang auf die Zuführrolle zuzuführen, während die Herstellvorrichtung weiterhin läuft. Somit muß zum Zuführen des gebrochenen Strangs auf die Zuführrolle diese auf geringere Geschwindigkeit abgebremst oder vollständig angehalten werden, um die Sicherheit der Bedienungsperson zu gewährleisten. Mit anderen Worten muß die Zuführung des gebrochenen Stranges auf Kosten der Herstellrate der Vorrichtung durchgeführt werden. Da außerdem Glas ein in der Wärme erweichendes Material ist, müssen die durch Düsenöffnungen im Boden des Spinngefäßes extrudierten Fäden aus geschmolzenem Glas stets unter einer geeigneten Spannung abgezogen werden, um das Ausziehen in Glasfasern zu erreichen. Wenn die Abzugskraft beseitigt wird, fließen die Fäden aus geschmolzenem Glas zu einem oder mehreren verhältnismäßig großen Tropfen an der Unterseite des Spinngefäßes zusammen. Es ist entrein mühsam, solch einen Glastropfen zu beseitigen. Es sind daher mehr als zwei Bedienungspersonen erforderlich, um die geeignete Extrusion der Glasfäden von sämtlichen Spinngefäßen zu gewährleisten_ff was einen der Faktoren darstellt, welche die Verwirklichung der oben beschriebenen Betriebsweise des Systems verhindern .

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Außerdem werden die zu Beginn des Betriebs des bekannten Systems aus noch unverstreckten Glasfasern bestehenden Stränge zunächst, in Eingriff mit der Umfangsflache eines Endteiles der Zuführrolle gebracht, wonach die Geschwindigkeit der Zuführrolle allmählich bis zu der normalen Abzugs- und Verstreckgeschwindigkeit erhöht wird. Wenn die Stränge auf das Endmaß verstreckt sind, werden sie in einen Schneidabschnitt der Zuführrolle bewegt und der Schneidvorgang wird gestartet. Während des Schneidvorganges neigen jedoch die nicht verstreckten Glasfäden auf dem Endteil der Zuführrolle dazu, allmählich locker zu werden, so daß Stücke wie Flocken herausfliegen und herabfallen können und mit den normal geschnittenen Strängen gemischt werden können, wodurch die Qualität des Produktes verringert wird. Außerdem sind die nicht verstreckten Fäden verhältnismäßig dick und haben eine hohe Festigkeit, so daß es schwierig ist, sie im richtigen Maße auf die umfangsflache der Zuführrolle aufzuwickeln oder sie mit dieser in Eingriff zu bringen. Daher besteht die Tendenz, daß gewisse Längenabschnitte der Stränge sich von der Zuführrolle wegbewegen und um die Zuführrolle mit verhältnismäßig großem Radius herumschwingen. Dies ist für die Bedienungsperson höchst gefährlich. Ein Verfahren zur Vermeidung dieses Problems besteht darin, die Geschwindigkeit der Zuführrolle schnell auf die normale Verstreckgeschwindigkeit zu erhöhen, nachdem die Stränge auf der Zuführrolle aufgenommen sind, so daß der von der Rolle festgehaltene Längenabschnitt des Stranges so kurz wie möglich gehalten wird. Da jedoch der Strang in diesem Fall schnell gespannt wird, kann er leicht wieder brechen. Außerdem kann eine starke Abnutzung der Zuführrolle auftreten. Ein anderes Verfahren besteht darin, direkt den Strang mit nicht verstreckten Fäden in den Schneidabschnitt der Zuführrolle einzubringen, während die Geschwindigkeit der Zuführrolle allmählich' auf die normale Verstreckgeschwindigkeit erhöht wird. Bei diesem Verfahren werden nur geschnittene Stränge aus Glasfasern mit normalem Verstreckmaß ausgewählt und als Handelsprodukt

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ausgegeben. Da in einem solchen Fall jedoch die nicht verstreckten Fäden verhältnismäßig dick sind und hohe Festigkeit haben, wie dies oben erwähnt ist, muß die Schneidrolle gegen die Zuführrolle unter einem beträchtlich hohen Druck angepreßt werden. Daher können die Zwischenräume zwischen den Schneidklingen leicht mit geschnittenen Strängen gefüllt werden, so daß der wirksame Schneidvorgang beeinträchtigt wird. Außerdem findet in diesem Fall ein rascher Verschleiß sowohl der Zuführrolle als auch der Schneidrolle statt„ Da außerdem die dicken und festen, unverstreckten Fasern auf der ümfangsflache der mit einem elastischen Material beschichteten Zuführrolle aufgewickelt werden, können entsprechende Rillen in der Umfangsflache ausgebildet werden, was zum unvollständigen Zerschneiden des Stranges führt. Wenn außerdem ungelernte Bedienungspersonen für ein solches Verfahren verwendet werden, besteht die Gefahr, daß sie auf die Zuführrolle einen Strang aus Glasfäden auflegen, welcher noch nicht ausreichend gekühlt ist. Dadurch aber wird die Zuführrolle verbrannt und die Schneidklingen brechen. Insbesondere wenn die Schneidklingen brechen, fliegen die Bruchstücke mit hoher Geschwindigkeit weg und verletzen nahestehende Bedienungspersonen ο

Demgegenüber werden durch die Erfindung ein neuartiges Verfahren und eine neuartige Vorrichtung zum Zuführen eines Glasfaserstranges auf eine Zuführrolle.geschaffen, so daß die obigen und andere Probleme im wesentlichen beseitigt werden, welche mit einem System des Typs einhergehen, bei welchem eine Mehrzahl von Glasfasersträngen mittels einer einzigen Zuführrolle abgezogen und unter Durchmesserreduktion verstreckt werden und mittels einer einzigen Schneidrolle zerschnitten werden»

Gemäß der Erfindung sind für ein Verfahren zur Herstellung geschnittener Glasfaserstränge, das in der JP-PS 50-27089 beschrieben ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuführen eines Glasfaserstranges auf eine Zuführrolle geschaffen, bei

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welchen eine Hilfszuführrolle an dem einen Ende der Hauptzuführrolle axial auf diese ausgerichtet angeordnet und unabhängig von der Hauptzuführrolle angetrieben ist und eine Hilfsschneidrolle derart angeordnet ist, daß sie mit der Hilfszuführrolle für das Zerschneiden oder Zertrennen des auf der Hilfszuführrolle aufgenommenen Stranges zusammenwirkt. Wenn es während des Betriebs des Systems zu einem Buch eines der Stränge kommt, kann der Schneidvorgang für die restlichen ungebrochenen Stränge ohne Veringerung der hohen Drehgeschwindigkeit der Hauptzuführrolle fortgesetzt werden, während die Hilfszuführrolle im Stillstand gehalten oder für eine geringe Geschwindigkeit von 30 bis 50 m/min angetrieben wird. Der Endteil des gebrochenen Stranges wird dann auf die Hilfszuführrolle aufgewickelt und dann wird die Geschwindigkeit der Hilfszuführrolle allmählich bis zu der normalen Verstreckgeschwindigkeit von 1500 bis 3000 m/min erhöht, mit welcher die Hauptzuführrolle rotiert. Nachdem die vollständige VerStreckung des gebrochenen Stranges erreicht ist, wird der Strang von der Hilfszuführrolle auf die Hauptzuführrolle überführt. Da der von der Hilfszuführrolle aufgenommene Strang von der Hilfsschneidrolle kontinuierlich zerschnitten wird, kann vermieden werden, daß der Strang um die Zuführrolle in der oben beschriebenen Weise herumschwingt oder sich lockert und in Form von Flocken abfliegt. Da außerdem die Geschwindigkeit der Hauptzuführrolle während der Einführung des gebrochenen Stranges nicht abgesenkt zu werden braucht, wird die Herstellrate des Systems nicht verringert. Da außerdem der Zuführvorgang sicher und leicht durchgeführt werden kann,· kann das System von einer Bedienungsperson bedient werden, welche kein Fachmann ist.

Die obigen und andere Merkmale, Vorteile und Ziele der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der zugehörigen Zeichnung ersichtlich. In der Zeichnung zeigt:

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Fig. 1 eine Stirnansicht, teilweise im Schnitt, einer bevorzugten Ausführungsform des Systems zur Herstellung geschnittener Glasfaserstränge gemäß der Erfindung„

Fig. 2 eine Seitenansicht des Hauptteils des in Fig. 1 gezeigten Systems, wobei die obere Hälfte der Hauptzuführrolle und der Hilfszuführrolle weggeschnitten sind„ um die Hauptschneidrolle und die Hilfsschneidrolle zu zeigen, wobei außerdem die Kanäle zur Ausgabe der geschnittenen Stränge im Schnitt dargestellt sind, um ihr Inneres zu zeigen, und

Fig. 3 eine im vergrößerten Maßstab gezeigte Draufsicht auf den Hauptteil des in Fig. 1 gezeigten Systems, wobei die Hauptführungsrolle und die Hilfsführungsrolle so dargestellt sind, als ob sie in derselben Ebene wie die Hauptzuführrolle lägen«

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist eine Mehrzahl von Spinngefäßen 11 vorgesehen. Vorzugsweise sind vier nebeneinander stehende Spinngefäße vorhanden. In jedem Spinngefäß 11 wird geschmolzenes Glas aus Rohmaterial oder Glasstücken erzeugt, welches aus einer Rohmaterial-Zuführeinrichtung 12 zugeführt wird» Im Boden jedes Spinngefäßes 11 sind 400 bis 2000 Düsenöffnungen 13 ausgebildet, durch welche gesonderte Ströme geschmolzenen Glases extrudiert werden, um 400 bis 2000 feine Glasfaden herzustellen, welche dann mit einem Schlichtmittel,, einem Schmiermaterial, mittels einer Schlichtvorrichtung 15 versehen und danach zu einem Strang 17 mit Hilfe einer Sammelrolle 16 zusammengefaßt werden. Die vier in dieser Weise geformten Stränge 17 werden über entsprechende Umlenkrollen 18 einer Hauptführungsrolle 19 zugeführt. Die Hauptführungsrolle 19 weist vier Umfangsrillen 20 auf, in welchen die Stränge 17 geführt werden, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Die Stränge

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17 werden dann parallel zueinander verlaufend von einer Hauptzuführrolle 21 aufgenommen. Nachdem sie die ümfangsflache der Hauptzuführrolle 21 über einen vorbestimmten Umschlingungswinkel hin berührt haben, werden die Stränge 17 mittels einer Hauptschneidrolle 22 in geschnittene Strangstücke 23 vorbestimmter Länge zerschnitten. Die geschnittenen Glasfasern 23 werden mittels einer Fördervorrichtung 24 als handeifähiges Produkt ausgetragen=

Wie in der JP-PS 50-27089 beschrieben, wird das Verstrecken der Glasfäden 17 allein mit der Hauptzuführrolle durchgeführt, auf welcher die Stränge aufgenommen werden, so daß sie durch die Reibkraft gezogen werden, die aus dem Kontakt mit der Umfangsflache der Hauptzuführrolle 21 über den vorbestimmten Umschlingungswinkel hin erzeugt wird»

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist die Ümfangsflache der Hauptzuführrolle 21 mit einem Material 25 hohen Reibungskoeffizienten gegenüber Glasfasern wie Polyurethangummi ummantelt» Die Hauptzuführrolle 21 ist drehbar in Lagern 29 auf einer Hohlachse 28 gelagert, welche an einem am Rahmen 26 (Fig. 1 und 2) angebrachten Zuführrollengehäuse 27 festgelegt ist und aus diesem heraussteht, ·

Die Hauptschneidrolle 22, welche der Hauptzuführrolle 21 gegenübersteht, ist mittels einer Mutter 34 an einer Drehwelle 33 festgelegt, welche in Lagern innerhalb eines Schneidgehäuses 31 drehbar abgestützt ist. Die Hauptschneidrolle 22 weist eine Mehrzahl von Klingen 35 an ihrem Außenumfang auf. Die Klingen 35 sind um 5 bis 25° gegenüber der Drehachse der Schneidrolle 22 angestellt und verlaufen in im wesentlichen gleichen Abständen voneinander. Das Schneidgehäuse 31 ist gleitend auf zwei stationären Schäften 37 abgestützt, welche an zwei Armpaaren 36 gehalten sind, die an dem Rahmen 26

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festgelegt sind, so daß das Schneidgehäuse in einer Richtung senkrecht zur Achse der Hauptschneidrolle 22 bewegbar ist. Ein Hydraulikzylinder 39 ist an einem Arm 38 angebracht, der an dem Rahmen 26 festgelegt ist, und dient dazu, das Schneidgehäuse für eine Bewegung entlang der Schäfte 37 anzutreiben, so daß die Hauptschneidrolle 22 mit einem gewünschten Druck gegen die Hauptzuführrolle 21 in Berührung mit derselben gepreßt werden kann. Durch diese Konstruktion ist auch gewährleistet, daß Hauptzuführrollen mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden können und daß eine Abnutzung der Hauptzuführrolle kompensiert werden kann. Die Ummantelung 25 der Hauptzuführrolle 21 kann für das Nachbearbeiten oder Austauschen derselben entfernt werden, wenn sie bis auf ihre Bearbeitungsgrenze abgenutzt ist. Die Hauptzuführrolle 21 weist eine Antriebscheibe 40 an ihrem einen Ende auf, so daß sie über einen Riemen 42 von einem Motor 41 getrieben werden kann, welcher an dem Rahmen 26 befestigt ist. Der Motor 41 ist vorzugsweise ein Wirbelstromkupplungsmotor, welcher in seiner Drehgeschwindigkeit und Anfahrzeit gesteuert werden kann, so daß die Umfangsgeschwindigkeit der Hauptzuführrolle 21 im wesentlichen kontant gehalten werden kann, selbst wenn der Durchmesser der Rolle aufgrund einer Abnutzung der Ummantelung 25 kleiner geworden ist.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Hilfszuführrolle 43 und eine Hilfsschneidrolle 44 zusätzlich in der oben beschriebenen Konstruktion vorhanden sind. Die Hilfszuführrolle 43 weist eine Umfangsflache auf, die mit einem Material 45 mit hohem Reibungskoeffizienten gegenüber Glasfasern ähnlich wie die Ummantelung 25 der Hauptzuführrolle 21 ummantelt ist, und ist mittels einer Mutter 48 an einem Vorderendteil der Welle 47 festgelegt, die über Lager 46 in der Hohlachse 48 drehbar abgestützt ist, die an dem Zuführrollengehäuse 27 festgelegt ist. An dem Hinterendteil

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der Welle 47 ist eine Antriebsscheibe 49 festgelegt, welche über einen Riemen 51 von einem anderen Motor 50 angetrieben ist, der an dem Rahmen 26 befestigt ist. Auch der Motor 50 ist vorzugsweise ein Wirbelstromkupplungsmötor, welcher in seiner Drehgeschwindigkeit und Anfahrzeit gesteuert werden kann. In dieser Weise ist die Hilfszuführrolle 43 benachbart zu der Hauptzufuhrrolle 21 und in axialer Ausrichtung auf diese angeordnet, so daß die Rolle 43 unabhängig von der Rolle angetrieben werden kann.

Die Hilfsschneidrolle 44 weist Schneidklingen 52 in einer Konstruktion ähnlich der der Hauptschneidrolle 22 auf und ist in Lagern 53 auf einer stationären Achse 54 drehbar gelagert. Die Achse 54 ist mit ihren gegenüberliegenden Enden an einem Gabelarm 56 befestigt, der an das Ende einer Kolbenstange eines anderen Hydraulikzylinders 55 angeschlossen ist, der an dem Arm 38 an dessen dem Zylinder 39 gegenüberliegenden Seite befestigt ist. Daher kann die Hilfsschneidrolle 44 zu der Hilfszuführrolle hin und von ihr weg bewegt werden, wenn der Zylinder 55 betätigt wird.

Eine Hilfsführungsrolle 57 ist seitlich der Hilfszuführrolle 43 angeordnet. Die Hilfsführungsrolle 57 ist aus einem Material geringen Reibungskoeffizienten gegenüber Glasfasern wie einem fluorhaltigen Kunststoff hergestellt. Die Hilfsführungsrolle 57 ist drehbar an einem Frontendteil einer Kolbenstange 59 eines Hydraulikzylinders 58 abgestützt, der an dem Rahmen 26 befestigt ist, so daß die Rolle 57 parallel zu der Hauptzuführrolle 21 und der Hilfszuführrolle 43 bewegt und in eine Position benachbart zum hinteren Endteil der Hauptzuführrolle 21 zurückgezogen werden kann. Die Hilfsführungsrolle 57 weist eine Umfangsnut 60 zur Führung eines Glasfaserstranges auf. Die Nut 60 ist von gegenüberliegenden Umfangsrändern der Rolle 57 begrenzt, wobei der vordere Umfangsrand im Durchmesser

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kleiner als der hintere Umfangsrand ist, so daß ein an der Nut 60 festgehaltener Strang leicht in der noch beschriebenen Weise nach vorn weggezogen werden kann«

Wie aus den vorstehenden Erläuterungen ersichtlich, ist die Hauptführungsrolle 19 seitlich der Hauptzuführrolle 21 angeordnet und mit vier Umfangsrillen 20 versehen, welche in der Anzahl derjenigen der zu zerschneidenden Stränge entsprechen. Die Hauptführungsrolle 19 ist drehbar auf einem Frontendteil eines Schaftes 61 gelagert- Eine Einrichtung 62 zum Lösen eines in der Nut 60 der Hilfsführungsrolle festgehaltenen Stranges und zu dessen Positionieren in die zugeordnete Rille 20 der Hauptführungsrolle 19 ist gegenüber der Hauptführungsrolle 19 angeordnet und an den Schaft 61 über einen Arm 63 angeschlossen. Die Strang-Positioniereinrichtung 62 ist mit Positionierstiften 64 versehen, welche in ihrer Anzahl mit der der Rillen 20 auf der Hauptführungsrolle 19 übereinstimmen, und mit Elektromagnetspulen (nicht gezeigt) zur Betätigung der Stifte 64 ausgestattet, so daß jeder Stift 64 bei Erregung der entsprechenden Elektromagnetsoule in eine Position gerade hinter dem entsprechenden Strang (auf der linken Seite des Stranges in der Ansicht gemäß Fig. 3) ausgeschoben werden kann, der von der Rille 20 der Hauptführungsrolle 19 geführt wird. Wenngleich die Hauptführungsrolle 19 und die Positioniereinrichtung 62 gewöhnlich an einer vorbestimmten Stelle relativ zu der Hauptzuführrolle 21 gehalten sinä„ wird es bevorzugt, daß sie in gleichlaufender Bewegung gemeinsam parallel zu der Hauptzuführrolle 21 bewegt werden können, so daß ihre Stellung im erforderlichen Maße verändert werden kann. Zu diesem Zweck ist der Schaft 61, welcher die Hauptführungsrolle 19 und die Strangpositioniereinrichtung 62 trägt, gleitend in einem Paar von Lagern 66 abgestützt, welche an einem am Rahmen 26 angebrachten Gehäuse 65 befestigt sind. Eine Spindel 67 ist in einem Paar von Lagern

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68 innerhalb des Gehäuses 65 oberhalb des Schaftes 61 drehbar gelagert. Die Spindel 67 ist mit einem Außengewinde versehen, so daß eine Zustellschraube mit einer Steigung von etwa 1,25 mm vorhanden ist. Ein Motor 69 und ein Reduktionsgetriebe 70 sind auf dem Gehäuse 65 angebracht, so daß eine Drehung des Motors 69 in dem Reduktionsgetriebe 70 verlangsamt wird und dann auf die Spindel 67 über Zahnräder 71, 72 übertragen wird. Auf die Spindel 67 ist ein Reiter 73 aufgeschraubt, der mit einer Klemme 74 verbunden ist, in welcher der Schaft 61 abgestützt ist. Daher wird durch Drehung des Motor 69 der Reiter 73 nach vorn oder hinten entlang der Drehspindel 67 je nach der Drehrichtung des Motors 69 bewegt, so daß der Schaft 61 nach vorn oder hinten bewegt wird, um die Positionen der Hauptführungsrolle 19 und der Strangpositioniereinrichtung 62 zu verändern.

Zusätzlich sind Grenzschalter 75 zur Begrenzung des Hubes der Hauptführungsrolle 19 und der Strangpositioniereinrichtung 62 vorgesehen, um eine übermäßige,Bewegung derselben über die Länge der Hauptzuführrolle 21 hinaus zu verhindern. D.h. der Motor 69 wird gestoppt, wenn die Klemme 74 in Kontakt mit den Grenzschaltern 75 gelangt.

Beim Betrieb werden, wie oben beschrieben, Glasfäden, welche durch die Düsenöffnungen 13 jeweils der Spinngefäße 11 ex~ trudiert und mit einem Schlichtmittel mittels der Schlicfcfcauftragsvorrichtung 15 versehen sind, von der zugeordneten Sammelrolle 16 in einen Strang 17 zusammengefaßt. Die Stränge 17 werden dann über ihre Umlenkrollen 18 und die Hauptführungsrolle 19 auf die Hauptzuführrolle 21 geführt, so daß sie parallel zueinander von der Hauptzuführrolle 21 aufgenommen werden. Die von der Hauptzuführrolle 21 aufgenommenen Stränge 17 werden in zerschnittene Faserstücke 23 mittels der Hauptschneidrolle 22 zerschnitten.

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Falls ein Bruch des einen der Stränge 17 auftritt, wird die Hilfszuführrolle 43 betätigt, so daß sie mit einer verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit sich dreht, während der Zylinder 55 betätigt wird, so daß er die Hilfsschneidrolle zu der Hilfszuführrolle 43 hin bewegt und die Hilfsschneidrolle 44 in Kontakt mit der Hilfszuführrolle 43 gebracht wird und sich mit dieser dreht. Der Endteil des gebrochenen Stranges 17', der nicht im verstreckten Zustand ist, weil von der Hauptzuführrolle 21 kein Zug auf ihn ausgeübt wird, wird über die Umlenkrolle 18 und die Hilfsführungsrolle 57 gelegt und der Hilfszuführrolle 43 zugeführt, so daß der Strang 17' von der Rolle 43 in einer Richtung aufgenommen wird, welche durch (a) in Fig. 3 angegeben ist. Der gebrochene Strang 17', welcher von der Hilfszuführrolle 43 in der Richtung (a) aufgenommen ist, wird gespannt, wenn sich die Hilfszuführrolle 43 weiterdreht, so daß der Strang 17' automatisch in Richtungen wie die Richtungen (b) und (c) in Fig. 3 verlagert wird. Es ist ersichtlich, daß durch die langsame Drehung der Hilfszuführrolle 43 der Aufnahmevorgang sicher durchgeführt wird und die plötzliche Aufbringung einer großen Spannung auf den Strang 17', welche dessen erneuten Bruch verursachen würde, vermieden werden kann.

Nachdem der Strang 17' von der Hilfszuführrolle 43 vollständig aufgenommen ist, wird die Drehgeschwindigkeit der Rolle 43 allmählich erhöht, bis die auf den Strang 17' aufgebrachte Abzugskraft das normale Verstrecken des Stranges 17' unter Durchmesserverringerung herbeiführt. Während dieses Vorganges wird der von der Hilfszuführrolle 43 aufgenommene Strang 17' fortlaufend mittels der Hilfsschneidrolle zerschnitten. Es ist daher ersichtlich, daß die oben angeführten Probleme, die auftreten würden, wenn die Drehgeschwindigkeit der Zuführrolle ohne Zerschneiden des Stranges 17' erhöht würde, beseitigt sind. Die abgeschnittenen Strangstücke, wel-

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ehe von der Hilfsschneidrolle 44 erzeugt werden, werden in einen Bodenschacht 77 über einen Schachtkanal 76 von den normalen geschnittenen Strangstücken gesondert ausgegebenen, welche von der Fördervorrichtung 24 ausgetragen werden.

Wenn die Drehgeschwindigkeit der Hilfszuführrolle 43 die normale Verstreckgeschwindigkeit erreicht, wird der Zylinder 58 betätigt, so daß die Hilfsführungsrolle 57 zurückgeführt wird und der Strang 17" aus einer ersten Position seitlich an der Hilfszuführrolle 43 in eine zweite Position seitlich an der Hauptzuführrolle 21 bewegt werden kann. Wenn der Strang 16' die zweite Position erreicht und auf die zugeordnete Rille 20 der Hauptführungsrolle 19 ausgerichtet ist, wird der Strang 17' an den Stift 64 dieser Nut angelegt, weil der Stift 64 durch Erregung der zugeordneten Elektromagnetspule bereits ausgefahren wurde. Wenn die Hilfsführungsrolle 57 weiter zurückgezogen wird, rutscht der Strang 17', welcher nun an dem Stift 64 an einer Bewegung gehindert ist, von der Hilfsführungsrolle 57 ab und wird unter seiner eigenen Spannung in die zugeordnete Führungsrille 20 der Hauptführungsrolle 19 eingelegt, so daß der Strang nun wieder für das Zerschneiden in normale geschnittene Faserstücke 23 bereit ist» Es ist ersichtlich, daß das Abnehmen des Stranges 17' von der Hilfsführungsrolle 57 ohne Schwierigkeit durchgeführt wird, weil der von der Rolle abzuführende Strang über den vorderen schrägen Umfarigsrand geringeren Durchmessers rutscht, wie oben beschrieben.

Wenn der Strang 17' in die entsprechende Rille 20 der Hauptführungsrolle 19 eingeführt ist, wird die entsprechende Elektromagnetspule aberregt, so daß der Positionierstift 64 in seine Ausgangsposition zurückgezogen wird. Die Hilfsschneidrolle 44 wird von der Hilfszuführrolle 43 wegbewegt. Die Rolle 43 wird gestoppt und die Hilfsführungsrolle 57 wird in ihre Anfangsposition zurückgeführt und für den nächsten Zuführvorgang vorbereitet»

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Das Signal für das Einschalten der Elektromagnetspule zum Ausfahren des Positionierstiftes 64 wird von dem zugeordneten Spinngefäß 11 her zugeführt, dessen Strang 17 gebrochen ist.

Es ist ersichtlich, daß während der Zuführung des gebrochenen Stranges 17' die normalen oder ungebrochenen Stränge 17 weiterhin von der Hauptzuführrolle 21 aufgenommen und von der Hauptschneidrolle 22 zerschnitten werden, so daß die Verringerung der Herstellrate geschnittener Stränge 23 sehr gering ist=

Wenngleich die Betriebsweise im Zusammenhang mit der Zuführung eines gebrochenen Stranges beschrieben wurde, ist es ersichtlich, daß die Erfindung gleichermaßen anwendbar ist auf die Zuführung von Strängen bei Beginn des Betriebs der Herstellvorrichtung zur Herstellung geschnittener Stränge» In diesem Fall werden die Signale aufeinanderfolgend von den Spinngefäßen 11 derart zugeführt, daß die Elektromagnetspulen aufeinanderfolgend erregt werden und die Positionierstifte 64 ausfahren, so daß jeweils einer von ihnen mit dem zugeordneten Strang 17 in der oben beschriebenen Weise in Eingriff gelangt. Der oben beschriebene Vorgang wird somit für jeden Strang wiederholt. Ein automatisches Steuersystem kann für solche wiederholte Vorgänge und die folgende Bewegung der Hilfsschneidrolle 44 weg von der Hilfszuführrolle 43 und das Abstoppen der Drehbewegung der Rolle 43 vorgesehen sein.

Es ist ersichtlich, daß die Anwendung der Erfindung auf das Zuführen von Strängen zu Beginn des Betriebes des Systems dadurch vorteilhaft ist, daß das Zerschneiden der Stränge 17, die auf der Hauptzuführrolle 21 aufgenommen sind, der Reihe nach aufgenommen wird, ohne daß die Zuführung des letzten Stranges abgewartet zu werden braucht.

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Zusätzlich liegt ein Vorteil der Erfindung darin, daß die wirksamen Längen der Hauptzuführrolle 21 und der Hauptschneidrolle 22 vollständig ausgenutzt werden können,weil die Hauptführungsrolle 19 und die Positioniereinrichtung 62 parallel zu der Hauptzuführrolle 21 bewegt werden können. Wenn hingegen die Stränge 17 von der Hauptzuführrolle 21 stets an derselben Stelle derselben aufgenommen würden, würden die Ummantelung 25 der Hauptzuführrolle 21 und die Klingen 35 der Hauptschneidrolle 22 an diesen entsprechenden Stellen verschlissen werden. Dies führt zu. einem unvollständigen Zerschneiden der Stränge und zum Brechen derselben unter Erzeugung von Flocken wie auch zu einer Verringerung der Zugkraft aufgrund des Auftretens eines Gleitkontaktes der Stränge mit der Ummantelung 25, so daß das gewünschte Verstrecken der Stränge verhindert ist= Diese Erscheinungen treten bei Strängen, die aus 800 Glasfäden mit einem Durchmesser von 13μ bestehen und bei einer Abzugsgeschwindigkeit von etwa 1200 m/min zerschnitten werden, drei bis vier Stunden nach dem Beginn des Betriebs der Vorrichtung auf ρ was festgestellt werden kann durch Beobachtung des Auftretens von Flocken in den Strängen. Aus diesen Gründen ist es erwünscht, den Motor 69 in geeigneten Zeitintervallen anzutreiben, so daß die Hauptführungsrolle 19 und die Strangpositioniereinrichtung 62 derart bewegt werden, daß die Stellen der Hauptzuführrolle 21, mit welchen die Stränge in Kontakt stehen, um 3 bis 5mm axial der Zuführrolle verlagert werden. Dies wird wiederholt, so daß die Stränge 17 über die gesamte wirksame Länge der Hauptzuführrolle 21 hin bewegt werden. Ein automatisches Steuersystem kann für einen solchen Betrieb angewendet werden, indem vorher die Zeit- und Hubintervalle für die Bewegung der Stränge bestimmt werden.

Ferner trägt das kontinuierliche Antreiben der Hauptzuführrolle während des Betriebs des Systems nicht nur zur Vergrößerung der Herstellrate der geschnittenen Fasern, sondern auch dazu

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bei, die Notwendigkeit eines hohen Startdrehmomentes für den Hauptmotor zu vermeiden und die Drehmomentänderung im Betrieb zu minimieren, so daß der Verschleiß der Oberfläche der Zuführrolle und der Schneidklingen reduziert ist und ein beträchtlich langer stabiler Betrieb des Systems gewährleistet ist.

Wenngleich die Erfindung im Zusammenhang mit dem Zerschneiden von vier Strängen 17 beschrieben ist, ist es ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf die Anzahl der Stränge beschränkt ist und gleicherweise auf Fälle angewendet werden kann, wo mehr als zwei Stränge zerschnitten werden sollen.

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Leerseite

Claims

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Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen eines Glasfaserstranges auf eine Zuführrolle

ANSPRÜCHE

M Verfahren zum Zuführen eines Glasfaserstranges auf eine Zuführrolle einer Vorrichtung zum Herstellen geschnittener Glasfasern, bei welcher eine Mehrzahl von Glasfaden„ welche durch Düsenöffnungen im Boden von wenigstens zwei Spinngefäßen extrudiert und mit einem Schlichtmittel ver~ sehen werden, in Form wenigstens zweier Glasfaserstränge gesammelt werden/ die dann mit der Umfangsflache der Zuführrolle über einen vorbestimmten Umschlingungswinkel hin in Kontakt gebracht werden, so daß sie durch die Reibung, welche durch ihren Kontakt mit der Umfangsflache der Zuführrolle auf sie ausgeübt wird, gezogen und unter Durchmesserreduzierung verstreckt werden und welche mittels einer Schneidrolle, die mit der Umfangsflache der Zuführrolle in Berührung steht, in Faserstücke vorbestimmter Länge zerschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfszuführrolle an dem einen Ende der eine Haupt™ zuführrolle bildenden Zuführrolle auf diese axial ausgerichtet und unabhängig von dieser angetrieben vorgesehen wird, daß eine Hilfsschneidrolle vorgesehen wird, welche unter Druck in Kontakt mit der Umfangsflache der Hilfs-

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ORIGINAL INSPECTED

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zuführrolle für eine Drehung mit derselben bringbar ist, daß die Hilfszuführrolle während der auf normaler Ziehgeschwindigkeit gehaltenen Drehung der Hauptzuführrolle stationär gehalten oder mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit angetrieben wird, daß mit der Hilfszuführrolle ein auf die Hauptzuführrolle zuzuführender Glasfaserstrang aufgenommen wird, daß die Drehgeschwindigkeit der Hilfszuführrolle auf die normale Ziehgeschwindigkeit allmählich gesteigert wird und daß der um die Hilfszuführrolle geschlungene Strang auf die Hauptzuführrolle bewegt wird.
2. Vorrichtung zum Zuführen von Glasfasersträngen auf eine Zuführrolle einer Vorrichtung zum Herstellen geschnittener Glasfasern, mit wenigstens zwei Spinngefäßen, welche in ihrem Boden Düsenöffnungen zum Extrudieren voneinander getrennter Ströme aus geschmolzenem Glas zur Herstellung einer Mehrzahl von Glasfaden aufweisen, einer Einrichtung zum Aufbringen eines Schlichtmittels auf die Glasfäden, einer Einrichtung zum Sammeln der Glasfaden zur Ausbildung von wenigstens zwei Glasfasersträngen_f einer Führungsrolle, welche wenigstens zwei Umfangsrillen zur Parallelführung der Stränge aufweist, einer Zuführrolle mit einer ümfangsflache zum Abziehen der Stränge von der Führungsrolle und Verstrecken der Stränge unter Durchmesserverringerung durch die Reibungskraft, wenn die Stränge mit der Ümfangsflache über einen vorbestimmten Umschlingungswinkel hin in Kotankt gebracht werden, und einer Schneidrolle, welche mit der ümfangsflache der Zuführrolle zum Zerschneiden der Stränge in geschnittene Faserstücke vorbestimmter Länge in Kontakt bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende der als Hauptzuführrolle ausgebildeten Zuführrolle eine Hilfszuführrolle in axialer Ausrichtung mit der Hauptzuführ-

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rolle angeordnet ist, daß die Hilfszuführrolle unabhängig von der Hauptzufuhrrolle mit veränderbarer Geschwindigkeit antreibbar ist, daß mit der Umfangsflache der Hilfszuführrolle für die Drehung mit derselben eine Hilfsschneidrolle unter Druck in Kontakt bringbar ist, daß eine Hilfsführungsrolle zur Führung eines Glasfaserstranges für das Zuführen desselben auf die Umfangsflache der Hauptzuführrolle vorgesehen ist, daß die Hilfsführungsrolle parallel zu der Achse der Hauptzuführrolle und Hilfszuführrolle aus einer ersten Position, welche seitlich benachbart der Hilfszuführrolle liegt, in eine zweite Position seitlich benachbart der Hauptzuführrolle bewegbar ist, und daß eine Einrichtung zum Lösen des von der Hilfsführungsrolle geführten Stranges von derselben und Aufbringen des abgelösten Stranges in die entsprechende Umfangsführungsrille der Hauptführungsrolle, wenn die Hilfsführungsrolle aus der ersten Position in die zweite Position bewegt ist, vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Strang auflegende Einrichtung eine Mehrzahl von Positionierstiften aufweist, deren Anzahl der der ümfangsführungsrillen der Hauptführungsrolle entspricht und welche in Zuordnung jeweils eines der Positionierstifte zu einer der Umfangsführungsrillen angeordnet sind, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist zum wahlweisen Betätigen der Positionierstifte für das Ausfahren des derjenigen Umfangsführungsrille zugeordneten Stiftes, in welche der von der Hilfsführungsrolle geführte Strang eingelegt werden soll, so daß bei der Bewegung der Hilfsführungsrolle aus der ersten Position in die zweite Position der mit der Hilfsführungsrolle bewegte und von dieser geführte Strang in Eingriff mit dem ausgefahrenen Positionierstift gebracht, an diesem an einer Bewegung gehindert und dadurch von der Hilfsführungsrolle gelöst und in die zugeordnete Führungsrolle der Hauptführungsrolle eingelegt wird.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3_P dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Bewegen der Hauptführungsrolle und der Strangpositioniereinrichtung vorgesehen ist, so daß diese gemeinsam parallel zu der Achse der Hauptzuführrolle zwischen deren gegenüberliegenden Enden bewegbar sind.

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