DE2833781A1

DE2833781A1 - Ziehvorrichtung fuer spinnfaeden

Info

Publication number: DE2833781A1
Application number: DE19782833781
Authority: DE
Inventors: Warren Wendell Drummond
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1977-08-04
Filing date: 1978-08-02
Publication date: 1979-02-15
Also published as: IT7868850A0; GB2002038A; FR2399376B1; CA1101200A; NL7807582A; US4208000A; JPS636660B2; CH622831A5; FR2399376A1; JPS5446922A; GB2002038B; DE2833781C2; IT1108356B

Description

Glasfäden werden typischerweise aus Spinndüsen ausgezogen, die sich am Boden einer geheizten Buchse befinden, die geschmolzenes Glas enthält. Die Fäden werden nach dem Ausziehen über eine Oberfläche geführt, wobei ein Binder und/oder eine Schlichte auf die Fäden aufgebracht wird. Dann werden die Fäden durch Sammeleinrichtungen, wie ein Satnmelschuh, geführt, der typischerweise ein Rad oder ein Zylinder mit Einkerbungen ist und aus Materialien wie Graphit besteht, wobei die Fäden gesammelt und zu einem Glasseidenspinnfaden vereinigt werden. Die so hergestellten Spinnfäden werden dann einer Ziehvorrichtung zugeführt, die die erforderlichen Kräfte zur Verfügung stellt, um die Fäden aus der Spinndüse auszuziehen. Unter einer "Ziehvorrichtung" wird hier eine Vorrichtung verstanden, die die Fäden auszieht und den Spinnfaden fortbewegt oder eine Vorrichtung, die einen vorher hergestellten Spinnfaden fortbewegt. Bei dieser Ziehvorrichtung kann es sich um die rotierende Oberfläche einer Spuleinrichtung, um eine Ziehvorrichtung mit einem Förderband, oder um eine Ziehvorrichtung mit einem Laufrad oder um ähnliche Einrichtungen handeln. In ähnlicher Weise wie Glas werden andere Fasermaterialien wie Polyamide und Polyester aus den Öffnungen von Spinndüsen ausgezogen.

Wenn Spinnfäden, wie Glasseidenspinnfäden, Polyamidspinnfäden oder Polyesterspinnfäden gesammelt werden, um in Behältern gelagert oder transportiert zu werden oder als kontinuierliche Matten verlegt werden, werden sie häufig nicht auf einer rotierenden Oberfläche aufgesammelt, sondern durch eine Ziehvorrichtung mit einem Band oder einem Laufrad ausgezogen und dann zu einer Matte verlegt. Man

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kann eine Matte aus Spinnfäden auch dadurch herstellen, daß man vorher hergestellte Spinnfäden von Formpackungen mittels einer Ziehvorrichtung abspult. In einem derartigen Fall ist die Ziehvorrichtung eher eine Vorrichtung zur Weiterbewegung des Spinnfadens, da sie die Fäden nicht tatsächlich aus der Spinndüse auszieht.

Die bekannten Ziehvorrichtungen, wie sie z.B. in den US-PSS 36 76 096 und 37 46 230 beschrieben sind, besitzen Mängel. Diese Ziehvorrichtungen, bei denen nur die Kohäsionskräfte zwischen dem feuchten Spinnfaden und der Oberfläche des Laufrades dazu dienen, die Fäden auszuziehen, ergeben häufig wegen des Gleitens der Fäden auf der Oberfläche des Laufrades schwankende und nicht ausreichende Kräfte zum Ausziehen der Fäden bzw. zur Weiterbeförderung der Spinnfäden. Außerdem kommen bei diesen Ziehvorrichtungen Umwicklungen des Laufrades durch den Spinnfaden dadurch vor, daß der Faden das Laufrad nicht an der gewünschten Stelle verläßt, sondern eine Schleife um das Laufrad bildet und sich dann auf dem Laufrad aufspult. Dieses Gleiten der Spinnfäden auf der Oberfläche des Laufrades und das Aufwickeln des Spinnfadens auf dem Laufrad stellen sehr unerwünschte Störungen bei der Herstellung und der Weiterbeförderung der Spinnfäden dar.

Zur Beseitigung dieser Mängel der Ziehvorrichtungen mit Laufrädern hat man schon Band-Ziehvorrichtungen hergestellt. Typische Ziehvorrichtungen dieser Art sind in den US-PSS 26 90 628, 32 93 013, 38 87 347, 39 55 952, 39 97 308 und 39 99 971 beschrieben.

Bei diesen Ziehvorrichtungen wird das Spinnfadenmaterial zwischen einem Paar von Bandoberflächen geführt, wobei

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die Oberflächen dicht gegeneinander gepreßt werden. Die Ziehwirkung beruht deshalb auf dem Druck der beiden Bänder gegen den Spinnfaden und der Spinnfaden wird gemeinsam mit den Bändern weiterbefördert. Derartige Zielvorrichtungen haben zwar die Mängel hinsichtlich des Gleitens des Spinnfadens und der Umwicklung des Laufrades durch den Spinnfaden beseitigt, doch sind mit ihnen neue Probleme aufgetaucht. Damit diese Ziehvorrichtungen richtig funktionieren, müssen die Bänder in dichtem Kontakt miteinander und dem Spinnfadenmaterial gehalten werden. Falls dieser enge Kontakt nicht aufrechterhalten wird, tritt auch bei diesen Ziehvorrichtungen ein Gleiten des Spinnfadens ein. Der enge Kontakt und die kontinuierliche Bewegung führt aber zu einem Abrieb der Bänder und erfordert einen häufigen Austausch der Bänder, wodurch zusätzliche Kosten durch Betriebsunterbrechungen und Ersatzteile auftreten.

Um die Probleme der Laufrad-Ziehvorrichtungen und der Band-Ziehvorrichtungen zu beseitigen, sind gemischte oder Hybrid-Band-Laufrad-Ziehvorrichtungen entwickelt worden. Diese Ziehvorrichtungen haben ein einziges Band, das um eine Vielzahl von Rädern oder Walzen geführt wird. Der Spinnfaden wird zwischen dem Band und einem der Räder ausgezogen bzw. befördert. Dieses Rad kann eine diskontinuierliche Oberfläche haben, um sowohl den Kontakt zwischen dem Spinnfaden mit dem Rad und auch den durch das Rad erzeugten Abrieb des Bandes zu verringern und um auch Umwicklungen des Rades durch den Spinnfaden zu verhindern. Dieses Rad besorgt auch den Antrieb für das Band.

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Aber auch mit derartigen Hybrid-Ziehvorrichtungen sind Schwierigkeiten aufgetreten. Da die Antriebskraft für das Band auf der gleichen Oberfläche des Bandes wie die Zugkräfte für den Spinnfaden beigestellt wird und da das Band äußerst dicht auf den Rädern bzw. den Walzen aufliegen muß, um die Antriebs- und Ziehwirkung zu erzeugen, nutzt sich die Oberfläche des Bandes schnell ab. Aber auch mit der starken Spannung der Oberfläche des Bandes kann das Gleiten des Spinnfadenmaterials zwischen dem Band und dem Antriebsrad nicht vollständig beseitigt werden."

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Ziehvorrichtung für Spinnfäden zur Verfügung zu stellen, durch die sowohl das Gleiten des Spinnfadens als auch die schnelle Abnutzung des Förderbandes der bekannten Einrichtungen dieser Art beseitigt werden.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst, die eine Ziehvorrichtung für Spinnfäden besitzt und gekennzeichnet ist durch ein einziges Band in Kontakt mit den Spinnfäden, ein erstes Laufrad,. Einrichtung zum Antreiben des ersten Laufrads, das die Kraft für den Antrieb des Bandes auf der inneren Oberfläche des Bandes zur Verfügung stellt, ein zweites Laufrad, das so ausgebildet und angeordnet ist, daß zwischen seiner Oberfläche und der äußeren Oberfläche des Bandes die Spinnfäden ausgezogen und/oder weiterbefördert werden, Einrichtung zur Weiterbeförderung der Spinnfäden in den Raum und Einrichtungen zur Einstellung der Spannung des Bandes.

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Das bei der Erfindung für das Ausziehen bzw. die Weiterbeförderung des Spinnfadens dienende Laufrad kann eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Oberfläche haben. Im Gegensatz zu den bisherigen Vorrichtungen dieser Art vermittelt dieses Laufrad aber nicht die Antriebskraft für das Band, sondern ist frei drehbar und wird durch das Band gedreht. Die Antriebskraft für das Band und dieses Laufrad wird durch ein anderes Laufrad gestellt, über das das Band gleitet. Diese Antriebskraft wird auf das Band auf der Oberfläche aufgebracht, die entgegengesetzt zu der Oberfläche ist, auf der sich der Spinnfaden befindet. Da das Band an den Punkten, an denen es sowohl mit dem Laufrad als auch mit dem Spinnfaden in Berührung ist, nicht angetrieben wird und da das Band an der Oberfläche im Kontakt mit dem Spinnfaden ebenfalls nicht angetrieben wird, wird die Abnutzung der Bandoberfläche, die sich in Berührung mit dem Spinnfaden befindet, wesentlich herabgesetzt. Da ferner das Laufrad, das das Band und den Spinnfaden berührt, den Antrieb des Bandes nicht besorgt, braucht das Band nicht in so dichtem Kontakt mit dem Laufrad wie bisher zu sein, wodurch die Abnutzung des Bandes weiter reduziert wird. Ein zusätzlicher Vorteil der Ziehvorrichtung nach der Erfindung besteht deshalb in der Verwendbarkeit eines "losen" Bandes, wie es bisher weder für Band-Ziehvorrichtungen noch für Hybrid-Band-Laufrad-Ziehvorrichtungen verwendbar war. Weitere Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus ihrer detaillierten Beschreibung.

Bei der weiteren Schilderung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, die folgendes zeigen:

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Figur 1 ist eine Aufrißansicht von der Stirnseite einer Band-Laufrad-Ziehvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 2 ist eine Aufrißansicht von der Stirnseite einer bekannten Ziehvorrichtung mit einem einzigen Band und einem Laufrad,

Figuren 3 und 4 erläutern die Betriebsweise der Ziehvorrichtung von Figur 1 bei der Herstellung einer Glasfasermatte,

Figur 5 ist eine Aufrißansicht von der Stirnseite einer zweiten Ausführungsform der Band-Laufrad-Ziehvorrichtung nach der Erfindung und

Figur 6 erläutert die Betriebsweise einer Ziehvorrichtung nach Figur 5 bei der Herstellung einer Matte aus Spinnfäden, die von Formpackungen abgespult werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausziehung von Glasseidenspinnfäden (glass Strands) näher erläutert. Es ist jedoch klar, daß die Ziehvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung für beliebiges Spinnfadenmaterial, wie Spinnfäden aus Polyamid, Polyester oder beliebige synthetische oder natürliche Fasern verwendet werden kann.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Ziehvorrichtung 8 nach der Erfindung. Die Spinnfäden 5 kommen von einer Spinndüse oder von einer Packung von vorher hergestellten Spinnfäden und werden entlang der äußeren Seite des Bandes 44 geführt. Die Weite des Bandes 44 kann stark schwanken und liegt typischerweise zwischen 1,27 und 15,24 cm, wobei diese Weite davon abhängt, ob ein einzelner oder eine größere oder kleinere Anzahl von Spinnfäden ausgezogen oder fortbewegt werden. Das Band 44 und die

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Spinnfäden 5 gehen über ein Laufrad 40. Dieses Laufrad wird durch eine geeignete Einrichtung angetrieben. Als Antriebseinrichtung kann ein Motor 42 dienen, bei dem es sich um einen Elektromotor mit verstellbarer Geschwindigkeit oder einen Luftmotor mit verstellbarer Geschwindigkeit handeln kann. Bei der Bewegung der Spinnfäden 5 um das Laufrad 40 auf der Außenseite des Bandes 44 wird das Band auf seiner inneren Oberfläche durch den Motor 42 und das Laufrad 40 angetrieben. Der Kontakt zwischen den Spinnfäden 5 und dem Band 44 erzeugt beim Gang um das Laufrad 40 einen Teil der Anzugskräfte, die erforderlich sind, um die Spinnfäden auszuziehen oder fortzubewegen.

Das Band 44 und die Spinnfäden 5 bewegen sich vom Laufrad 40 zum Laufrad 46. Das Laufrad 46 dreht sich frei um ein nicht gezeigtes Lager, wie ein Kugellager. Bei dieser Ausführungsform besitzt das Laufrad 46 eine Vielzahl von Zapfen oder Stäben, wie Flugstäben (flight bars), die aus seiner Oberfläche heraustreten. Die Spinnfäden 5 berühren diese Zapfen, so daß die Spinnfäden zwischen den Zapfen 48 und dem Band 44 gehalten werden, wobei durch diese Kontakte zusätzliche Zugkräfte entstehen, die erforderlich sind, um die Spinnfäden aus der Spinndüse auszuziehen, oder um sie aus einer Formpackung fortzubewegen. Da die Spinnfäden 5 das Laufrad 46 nur an den Zapfen 48 und nicht entlang einer gesamten kontinuierlichen Oberfläche berühren, neigen sie nicht dazu, an den Zapfen mit der gleichen Hartnäckigkeit wie an einer kontinuierlichen Oberfläche zu haften, wodurch Umwicklungen des Laufrades 46 durch den Spinnfaden vermieden werden. Die Haftung des Spinnfadens an den Zapfen 48 ist aber in Kombination mit den Zugkräften des Bandes 44 in Kombina-

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tion mit dem Laufrad 40 ausreichend, um die Spinnfäden auszuziehen oder fortzubewegen, so daß das Band 44 nicht vollständig gespannt sein muß.

Da die Spinnfäden 5 zwischen der äußeren Oberfläche des Bandes 44 und den Zapfen 48 getragen werden und das Band 44 durch den Motor 42 und das Laufrad 40 über die innere Oberfläche des Bandes angetrieben wird, wird die Lebensdauer beider Oberflächen des Bandes stark verlängert, da nur geringe Reibungskräfte zwischen dem Band 44 und den Spinnfäden 5 an den Zapfen 48 auftreten. Da außerdem das Band 44 nicht an seinen Berührungspunkten 48 mit dem Laufrad 46 angetrieben wird, muß das Band nicht so gespannt wie bei bekannten Ziehvorrichtungen sein, wodurch ebenfalls die Gebrauchsdauer des Bandes verlängert wird.

Die Spinnfäden 5 verlassen die Oberfläche des Bandes 44 und werden in den Raum gefördert, sobald das Band 44 die Zapfen 48 verläßt und über eine frei drehbare Walze 50 geht. Die Spinnfäden werden von einer Sammeleinrichtung aufgenommen, wie von einem Behälter oder von einer Verarbeitungseinrichtung, z.B. zur Herstellung einer Matte. Die Walze dreht sich frei um ein nicht gezeigtes Lager, z.B. ein Kugellager. Zur Vervollständigung des Kreislaufs geht das Band um die frei drehbare Walze 52, die ebenfalls auf einem nicht gezeigten Lager, z.B. einem Kugellager, montiert ist. Dort nimmt das Band 44 Spinnfäden 5 auf und der Zyklus beginnt erneut.

Wie bereits festgestellt wurde, muß das Band 44 nicht vollständig gespannt sein. Die Spannung des Bandes 44 wird durch die Walze 52 geregelt. Die Laufräder 40 und

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und die Walze 50 sind in ihrer Stellung fixiert. Die Walze 52 ist aber auf einem Arm 72 montiert, der sich mit dem Arm 72 um den Zapfen 70 drehen kann, der auf der Basis der Ziehvorrichtung 8 montiert ist. Der Zapfen 70 ist seinerseits auf dem Arm 66 montiert. An dem anderen Ende des Arms 66 befindet sich eine Feder 54, deren Spannung durch eine mit einem Gewinde versehene Verbindungseinrichtung, Muttern 60 und 62 und Abstandshalter 64 eingestellt wird, wobei der Abstandshalter mit der Basis 76 verbunden ist.

Zur Einstellung der Spannung des Bandes 44 wird die mit einem Gewinde versehene Verbindungseinrichtung 56 in ihrer Stellung zu dem Abstandshalter 64 durch die Muttern 60 und 62 eingestellt. Es kann selbstverständlich bei dieser Vorrichtung auch nur eine einzige Mutter benutzt werden. Durch Anordnung der beiden Muttern 60 und 62 wird aber eine bessere Fixierung der Verbindungseinrichtung 56 erreicht. Die Verbindungseinrichtung 56 übt eine Kraft auf die Feder 54 aus, die ihrerseits eine Kraft auf den Arm 66 ausübt, der über den Zapfen 70 eine Kraft auf den Dreharm 72 ausübt und die Walze 52 in die gewünschte Stellung bringt, wodurch das Band 44 unter Spannung gesetzt wird.

Eine zweite Ausführungsform der Ziehvorrichtung nach der Erfindung 8b wird in Figur 5 erläutert. Spinnfäden 5, die von einer Düse zur Herstellung von Fäden oder von einer vorher hergestellten Formpackung kommen, gehen entlang der äußeren Oberfläche eines Bandes 102. In ähnlicher Weise wie bei der Ziehvorrichtung 8 von Figur 1 kann die Weite des Bandes 102 in Abhängigkeit davon, ob

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ein einzelner oder eine kleinere oder eine größere Anzahl von Spinnfäden ausgezogen oder fortbewegt wird, stark schwanken, z.B. zwischen 1,27 und 15,24 cm. Das Band 102 und die Spinnfäden 5 gehen um das Laufrad 104. Das Laufrad wird durch eine Antriebseinrichtung angetrieben. Typischerweise ist dieses ein Motor 106, z.B. ein Elektromotor mit veränderbarer Geschwindigkeit oder ein Luftmotor mit veränderbarer Geschwindigkeit. Die Spinnfäden 5 werden infolgedessen um das Laufrad auf der äußeren Oberfläche des Bandes 102 bewegt, und das Band 102 wird durch den Motor 106 und das Laufrad auf seiner inneren Oberfläche angetrieben. Durch die Berührung zwischen den Spinnfäden 5 und dem Band 102 bei dem Passieren des Laufrades 104 entsteht ein Teil der erforderlichen Anzugskräfte für das Ausziehen oder das Fortbewegen der Spinnfäden.

Das Band 102 und die Spinnfäden 5 bewegen sich vom Laufrad 104 zum Laufrad 108. Das Laufrad 108 ist frei beweglich um das Lager 110, bei dem es sich um ein Kugellager handeln kann. Bei dieser Ausführungsform hat das Laufrad 108 eine kontinuierliche Oberfläche, die glatt oder rauh sein kann. Die Berührung des Bandes 102 und der Spinnfäden 5 mit der Oberfläche des Laufrades 108 findet nur über einen kleinen Teil des gesamten Umfanges des Laufrades 108 statt, um Umwicklungen des Laufrades durch die Spinnfäden zu vermeiden. Die auf die Spinnfäden 5 zwischen dem Band 102 und dem Laufrad 108 ausgeübten Anzugskräfte sind aber in Kombination mit den Anzugskräften des Bandes 102 auf die Spinnfäden beim Gang über das Laufrad 104 ausreichend, um die Spinnfäden auszuziehen oder fortzubewegen, so daß das Band 102 auch bei dieser Ausführungsform nicht vollständig gespannt sein muß.

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Da die Spinnfäden zwischen der äußeren Oberfläche des Bandes 102 und dem Laufrad 108 geführt werden und das Band 102 in ähnlicher Weise wie bei Figur 1 über die innere Oberfläche angetrieben wird, wird die Gebrauchsdauer beider Bandoberflächen stark verlängert, da die Reibungskräfte zwischen dem Band 102 und den Spinnfäden beim Gang über das Laufrad 108 wesentlich verringert werden. Da außerdem das Band 102 beim Kontakt mit dem Laufrad 108 nicht angetrieben wird, muß das Band 102 nicht so gespannt sein wie bisher, wodurch die Gebrauchsdauer des Bandes ebenfalls verlängert wird.

Die Spinnfäden 5 verlassen die Oberfläche des Bandes und werden, sobald das Band 102 das Laufrad 108 verläßt und sich zu der frei drehbaren Walze 112 bewegt, in den freien Raum fortbewegt. Dort werden die Spinnfäden 5 von einer Sammeleinrichtung aufgenommen, wie in einem Behälter oder in einer Verarbeitungseinrichtung zur Herstellung einer Matte. Die Walze 112 dreht sich frei um ein Lager, wie ein Kugellager. Zur Beendigung des Kreislaufs geht das Band 102 zurück zum Laufrad 104, wo es Spinnfäden 5 aufnimmt, um einen neuen Zyklus zu beginnen. Wie bereits festgestellt wurde, muß das Band 102 nicht vollständig gespannt sein. Die Spannung des Bandes wird über das Laufrad 108 und die Walze 112 geregelt. Das Laufrad 104 befindet sich in einer fixierten Stellung. Das Laufrad 108 und die Walze 112 sind aber auf einem Ausleger bzw. Arm 116 montiert und können sich mit dem Ausleger 116 um den Zapfen 118 drehen, der auf einem Lager 120 montiert ist, das seinerseits auf der Basis der Ziehvorrichtung 8b montiert ist. Der Zapfen 118 ist andererseits auf einem Ausleger oder Arm 122

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montiert. Am anderen Ende des Auslegers 122 befindet sich, eine Feder 124, deren Spannung durch eine mit einem Gewinde versehene Verbindungseinrichtung geregelt wird, die Muttern 128 und 130 und den Abstandshalter 132 besitzt. Der Abstandshalter 132 ist mit der Basis 100 verbunden.

Zur Einstellung der Spannung des Bandes 102 wird die mit einem Gewinde versehene Verbindungseinrichtung 126 in die gewünschte Stellung über den Abstandshalter 132 und die Muttern 128 und 130 eingestellt. Auch in diesem Fall kann nur eine einzige Mutter verwendet werden, doch ist die Einstellung mit zwei Muttern sicherer.

Die Verbindungseinrichtung 126 übt eine Kraft auf die Feder 124 aus, die ihrerseits eine Kraft auf den Arm ausübt, der über den Zapfen 118 eine Kraft ausübt, um den Arm 116 zu drehen und das Laufrad 108 und die Walze 112 in die gewünschte Stellung zu bringen, so daß das Band 102 gespannt wird.

Figur 2 zeigt für Vergleichszwecke eine bekannte Ziehvorrichtung 8a mit einem Band und einem Laufrad. Bei dieser Ziehvorrichtung gehen die Spinnfäden 5 entlang eines Bandes 78 um die Außenseite des Laufrades 80. Das Laufrad 80 dreht sich frei um ein nicht gezeigtes Lager. Die Spinnfäden 5 und das Band 78 gehen dann um das Laufrad 82 und berühren dies nur über die herausragenden Zapfen 84. Das Laufrad 82 wird durch einen Motor 86 angetrieben. Die an die Spinnfäden zwischen den Zapfen 84 und dem Band 78 angelegten Kräfte erzeugen die Zugkraft, um die Fäden 5 aus einer Düse auszuziehen

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oder um die Fäden von einer Formpackung weiterzubewegen. Gleichzeitig sind aber die Kräfte des Bandes 78 aus seinen Berührungen mit den Zapfen die Zugkraft für die Bewegung des Bandes 78. Da die gesamte Zugkraft für das Band 78 durch die Berührungspunkte zwischen dem Band 78 und den Zapfen 84 erzeugt wird, muß das Band während der gesamten Zeit äußerst gespannt sein. Wenn das Band nicht in jedem Zeitpunkt sehr gespannt ist, tritt ein Gleiten des Bandes ein, wodurch beim Ausziehen der Spinnfäden 5 aus einer Düse Fäden von ungleichmäßigem Durchmesser- entstehen und beim Abspulen der Fäden von einer Formpackung ebenfalls Unregelmäßigkeiten auftreten.

Wegen der erforderlichen Spannung des Bandes 78 und des gleichzeitigen Antriebes des Bandes 78 und Ausziehens bzw. Fortbewegens der Spinnfäden 5 durch die Zapfen 84 des Laufrades 82 tritt eine rasche Abnutzung der Oberfläche des Bandes 78 auf der Seite ein, die in Berührung mit den Spinnfäden 5 kommt. Die Abnutzung ist weit größer als beim Band 44 der Ziehvorrichtungen 8 und 8b der Figuren 1 und 5, bei denen das Band an seiner inneren Oberfläche angetrieben wird, wogegen die Spinnfäden sich zwischen dem Laufrad und der äußeren Oberfläche des Bandes 44 befinden. Aus diesen Gründen hat das Band 78 in der Ziehvorrichtung 8a typischerweise eine Gebrauchsdauer von etwa 24 Stunden, wogegen die Bänder in den Ziehvorrichtungen 8 und 8b gemäß der Erfindung eine Gebrauchsdauer von etwa 120 oder mehr Stunden haben. Da zum Ersatz des Bandes eine Abstellung der Ziehvorrichtung erforderlich ist, wird durch die Erfindung eine erhebliche Kosteneinsparung als Ergebnis der Verlängerung

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der Gebrauchsdauer des Bandes erzielt.

Wieder unter Bezugnahme auf Figur 2 verlassen das Band 78 und die Spinnfäden 5 die Zapfen 84 und bewegen sich nach unten. Die Spinnfäden 5 verlassen das Band 78 und bewegen sich weiter nach unten, wogegen das Band 78 über die Walze 88 zur Spinnfadenaufnahme zurückkehrt.

Wegen der Spannung des Bandes 78 kann die Walze 88 nicht auf einem Kugellager wie die Walzen 50 und 112 montiert werden. Wegen der Kombination der Geschwindigkeit des Bandes 78 und der Rotationsgeschwindigkeit der Walze 88 mit der Spannung des Bandes 78 muß die Walze 88 auf einem Luftlager montiert sein, das eine Luftzufuhr 90 besitzt. Die Kombination des Luftzylinders und des Luftlagers erfordert zwei Luftzuführungen für die Ziehvorrichtung 8a. Dagegen ist bei der vorliegenden Erfindung keine Druckluft notwendig, soweit nicht ein Luftmotor zum Betrieb der Ziehvorrichtung benutzt wird. In jedem Fall ist jedoch keine Luftzufuhr zur Aufrechterhaltung der Spannung des Bandes erforderlich, wodurch eine weitere Einsparung an Anlage- und Betriebskosten möglich ist.

Zur Vervollständigung des Kreislaufs geht das Band 78 nach Verlassen der Walze 88 über die frei drehbare Walze 92, wo es erneut Spinnfäden 5 aufnimmt und einen neuen Zyklus beginnt.

Die Figuren 3 und 4 erläutern den Betrieb der Ziehvorrichtungen 8 oder 8b bei der Herstellung von Spinnfäden und bei der Weiterverarbeitung zu einer Matte.

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Wie in Figur 3 gezeigt wird, werden Einzelfäden 1 aus einer Düse 2, die geschmolzenes Glas enthält, ausgezogen und über eine Auftragseinrichtung 3, wie eine Auftragswalze, geführt, wo eine geeignete Schlichte auf die Fäden 1 aufgebracht wird. Die Schlichte bewirkt eine Schmierung der Fäden, um ihren Bruch zu verhindern und stellt gleichseitig einen Binder dar, der die Fäden in einem Spinnfaden oder Strang 5 zusammenhält, zu dem sie später geformt werden. Die Schlichte vermittelt außerdem eine bessere Haftung zwischen den Glasfaden 1 und einer Harzmatrix, wenn die Fäden als Verstärkungsmittel für Harze verwendet werden sollen. Die Schlichte besteht üblicherweise aus einer wäßrigen Lösung eines speziellen Binders in einem Schmiermittel für Glasfasern.

Nachdem die Fäden 1 geschlichtet worden sind, gehen sie über einen Sammelschuh 4. Dieser Sammelschuh ist ein Zylinder mit einer Vielzahl von Einkerbungen, durch die die Fäden 1 unter Ausbildung des Glasseidenspinnfadens 5 zusammengezogen werden. Der Sammelschuh besteht aus einem Material, das ausreichend gleitend ist, so daß die Fäden ohne Bruch zum Spinnfaden zusammengefaßt werden können. Ein typisches Konstruktionsmaterial für den Sammelschuh ist Graphit, doch können auch andere Materialien benutzt werden, die die erforderliche Gleitfähigkeit haben, um einen Bruch der Fäden 1 und des Spinnfadens 5 zu vermeiden. Die Spinnfäden 5 werden dann über eine Leerlaufrolle 6 geführt, von wo aus sie weiter zu der Ziehvorrichtung gehen. In der Zeichnung wird die Ziehvorrichtung 8 von Figur 1 gezeigt, doch kann mit gleicher Wirkung auch die Ziehvorrichtung 8b von Figur 5 verwendet werden. Die Spinn-

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fäden werden dann durch die Ziehvorrichtung in der bereits geschilderten Weise ausgezogen. Die Ziehvorrichtung 8 ist auf einer Schiene 10 montiert, wobei die Verbindung zwischen der Ziehvorrichtung und der Schiene derartig ist, daß die Ziehvorrichtung in horizontaler Ebene über dem Fließband 11 hin- und herbewegt werden kann, wodurch die Spinnfäden auf der Oberfläche des Fließbandes 11 abgelegt werden. Durch das Ablegen von Strängen aus einer Vielzahl von Ziehvorrichtungen entsteht eine Matte 16 auf dem Fließband.

Die Matte 16 geht von dem Fließband 11 zu einem zweiten Fließband 15, über dem sich eine Nadeleinrichtung befindet. Durch diese Nadeleinrichtung wird eine Vielzahl von Nadeln 18 in die Matte gedrückt und dann herausgezogen, wodurch die Spinnfäden verflochten werden und die Festigkeit der Matte 16 erhöht wird. Die genadelte Matte 19 geht dann über eine Tragerolle 20 in eine Sammeleinrichtung 21. Die Sammeleinrichtung 21 bewegt sich in einer Ebene mit dem Fließband 15 auf den Rädern 22, die auf den Schienen 23 und 24 montiert sind, hin und her, wodurch die genadelte Matte gefaltet wird.

In Figur 4 werden die Einzelfäden 1 aus einer Düse 2, die geschmolzenes Glas enthält und eine Vielzahl von Öffnungen 25 besitzt, ausgezogen und über eine Auftragseinrichtung 3, die durch einen Motor 24 angetrieben wird, geführt. Der Motor 24 dreht den Zylinder 26 mit Hilfe eines Riemens 19, so daß die Walze 26, die teilweise in eine Pfanne 30 eintaucht, die das Schlichtematerial enthält, sich in der Pfanne 30 dreht. Nach dem Schlichten der Fäden 1 werden diese im Sammelschuh zu einer Vielzahl

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von Spinnfäden 5 zusammengefaßt. Die Spinnfäden gehen über eine Leerlaufrolle 6 und werden dann durch die Ziehvorrichtung 8 nach der Erfindung ausgezogen. Die Ziehvorrichtung 8 wird durch einen Umkehrmotor 36, der die Riemenscheibe 37 antreibt, mittels der Antriebskette 38 auf dem Träger 34 über die Breite des Fließbandes 11 in der gewünschten Distanz hin- und herbewegt.

Alternativ kann die Matte 16 aus vorher hergestellten Formpackungen von Spinnfäden hergestellt werden. Dies ist in der Figur 6 näher erläutert. Diese Figur zeigt ein Spulengestell 150, das die Formpackungen 140 mit den Spinnfäden 5 enthält. Die Spinnfäden können aus Glas, Polyester, Polyamid oder anderen natürlichen oder synthetischen Fasern bestehen. Die Spinnfäden gehen beim Verlassen der Formpackungen zuerst über die Führungen 151 und dann über den Führungsstab 154. Hier können die Spinnfäden 5 zu größeren Spinnfäden kombiniert werden. Bevorzugt verbleiben sie aber in der ursprünglichen Größe und gehen dann über die Leerrolle 6 im wesentlichen auf einem parallelen Weg. Zwischen dem Führungsstab 154 und der Leerrolle 6 werden die Spinnfäden mit Wasser oder einem anderen Material benetzt, um der statischen Aufladung entgegenzuwirken. Dieses ist aber nicht unbedingt notwendig. Dann werden die Spinnfäden 5 durch die Ziehvorrichtung 8 oder 8b in gleicher Weise weiterbewegt, wie dies in Figur 4 bereits erläutert wurde.

Die Erfindung stellt infolgedessen eine verbesserte Vorrichtung zum Ausziehen oder Fortbewegen von Spinnfäden zur Verfügung, die die Gebrauchsdauer des dabei verwendeten Bandes verlängert, zu einer Kostensenkung führt,

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die Möglichkeiten des Gleitens der Spinnfäden reduziert und dadurch die Gleichförmigkeit des erzeugten Spinnfadens verbessert und ferner die Verwendung von Druckluft überflüssig macht.

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Claims

Br. Michael Harm Patentanwalt Ludwigstr. 67 1. August 1978 Gießen/Lahn (1145) H/He PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pa., U.S.A. Ziehvorrichtung für Spinnfäden Priorität: 4. August 1977, USA Serial Nr. 821 687 29. März 1978, USA Serial Nr. 891 565 Patentansprüche:

1. Ziehvorrichtung für Spinnfäden mit einem Förderband für die Spinnfäden gekennzeichnet durch ein einziges Band (44; 102) in Kontakt mit den Spinnfäden (5), ein erstes Laufrad (40; 104), Einrichtung (42; 104) zum Antreiben des ersten Laufrads, das die Kraft für den Antrieb des Bandes auf der inneren Oberfläche des Bandes zur Verfügung stellt, ein zweites Laufrad (46; 112), das so ausgebildet und angeordnet ist, daß zwischen seiner Oberfläche und der äußeren Oberfläche des Bandes die Spinnfäden ausgezogen und/oder weiterbefördert werden, Einrichtung(50; 112) zur Weiterbeförderung der Spinnfäden in den Raum und Einrichtungen zur Einstellung der Spannung des Bandes.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebseinrichtung (42; 104) ein Motor ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Motor ein Elektromotor ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Motor ein Luftmotor ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche des
zweiten Laufrades (46; 112) diskontinuierlich ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die diskontinuierliche Oberfläche des zweiten Laufrades (46) eine Vielzahl von Zapfen (48) hat.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Zapfen (48) Flugstäbe sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche des
zweiten Laufrades (112) kontinuierlich ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (50; 112) zur Weiterbeförderung des Spinnfadens in den Raum eine Walze enthält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Einstellung der Spannung des Bandes eine Walze (50),

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einen mit dieser Walze verbundenen ersten Arm (66), einen zweiten Arm (72), einen Zapfen (72), um den der erste und der zweite Arm drehbar sind, eine Feder (54), die mit dem zweiten Arm verbunden ist und Einrichtungen zur Einstellung der Spannung der Feder besitzt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Einstellung der Spannung der Feder eine zweite Walze (52) einschließen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Einstellung der Spannung der Feder eine mit einem Gewinde versehene Verbindungseinrichtung (56), die mit der Feder (54) verbunden ist, einen Abstandshalter (64) und mindestens eine Mutter (60, 62) zur Einstellung der Verbindungseinrichtung und der Spannung der Feder enthalten.

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