DK147278B - Spoleapparat - Google Patents

Description

i 147278

Opfindelsen angår et spoleapparat til opspoling af en streng og af den i indledningen til krav 1 angivne art.

Ved mange fiberdannende arbejdsmetoder, f.eks. ved formning af sammenhængende glasfibre, samler et spoleapparat fiberknipper eller strenge til opviklede bundter. Disse opvikles på samlerør, som er anbragt på en bøsning eller en spindel, der drives med høj rotationshastighed.

Ved dannelsen af glasstrenge bliver strengene for at fortynde deres fibre opviklet på et med passende hastighed roterende spolehylster. Når et bundt af opviklede strenge er færdigopvik-let, afbryder operatøren fortyndingen og opspolingen og afbryder strømmen til motoren,, som drejer opsamlingsspolehylstret, således at motoren stopper. Derefter bremser operatøren strengen manuelt og fjerner strengbundtet fra opviklingsspindelen.

Ved denne manuelle operation er det ofte vanskeligt at begynde opviklingen af et nyt bundt, efter at et bundt er gjort færdigt, og der kræves en arbejdsvant operatør for at kunne påbegynde opviklingen af strengen på spindelen manuelt. Strengen kan c slingre og undlade at påbegynde opsamlingen, hvis den ikke anbringes eksakt og rutineret på spindelen af operatøren.

For at undgå disse vanskeligheder har man udformet spindelens provisoriske samlingsområde med en i periferiretningen forløbende styreflade og et element til opfangning af strengen·.

Det er den foreliggende opfindelses formål at tilvejebringe · et spoleapparat, som med større sikkerhed end de kendte kan styre strengen hen i indgreb med spindelen og derved lette påbegyndelsen af opviklingen af et nyt bundt, samt et apparat, hvor også fjernelsen af et færdigt strengbundt kan ske let og hurtigt.

For at tilgodese dette formål er det indledningsvist omtalte spoleapparat ifølge opfindelsen ejendommeligt ved det i den kendetegnende del af krav 1 anførte.

2 147278

Herved opnås, at strengen, som skal opvikles på spolehylsteret, kan gribes af og filtre sig ind i båndene af elastomert materiale, hvorved fås et mere effektivt indgreb mellem streng og spindel end hidtil. Eftersom båndene ikke strækker sig over hele styrefladen, men kun over en del af denne, kan strenge afskæres på de steder, hvor der ikke findes noget bånd, således at afskæringen kan ske, uden at det elastomere materiale skades. Ved at spindelen ved styrefladen har et i periferiretningen forløbende fangspor til optagning af båndene langs en del af sporet, opnås en meget sikker styring af strengen til indgreb med friktionsmaterialet. Ved at båndmaterialet er et elastomert materiale, lettes monteringen af båndet, idet båndet fastholdes ved dets tendens til at trække sig sammen. Herved bliver det også muligt at udskifte båndet, ligesom båndene heller ikke er i vejen ved spindelens rensning.

Ved ifølge opfindelsen at anvende et bånd med rektangulært tværsnit får strengen endnu større mulighed for at komme i friktionsindgreb med båndet, eftersom den ikke så let bøjer af for vinkelret på hinanden stående plane fladers kanter, som for en kontinuert glat buet flade på et ovalt eller rundt bånd.

I det følgende forklares opfindelsens genstand under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en udførelsesform for et automatisk spoleapparat ifølge opfindelsen set fra siden, fig. 2 det samme set forfra, fig. 3 det samme som fig. 1 i en anden stilling, fig. 4 en del af fig. 2 i større målestok, fig. 5 og 6 det samme som fig. 4 i andre stillinger af appara- tet, 3 147278 fig. 7 en del af fig. 2 i endnu større målestok og fig. 8 et snit igennem en del af en spindels endeområde vist i fig. 7.

Fig. 1-3 viser et kendt fødeapparat 10 til dannelse af fiberstrømme. Fødeapparatet indeholder et forråd af ved varme pla-stificeret fiberdannende materiale. Dette materiale kan være et mineralmateriale, f.eks. glas. Fødeapparatet 10 har en bund, der har spidser eller fremspring 14 med et forholdsvis stort antal huller, hvorigennem strømme 16 af flydende materiale, f.eks. glas afgives, idet glasset fortyndes til fibre 18, der samles til en gruppe 22.

Fødeapparatet 10 er fremstillet af en legering af platin og rodium eller et andet materiale, som kan tåle den intensive varme, som udvikles af smeltet glas.

Fødeapparatet har et tilslutningsorgan 12, der er forbundet til en elektrisk energikilde for opvarmning af glasset eller det mineral, der anvendeds, eller andre ved varme plastificer-bare materialer. Energitilførslen styres på konventionel (ikke vist) måde således, at materialet i fødeapparatet holdes ved korrekt viskositet, således at jævne strømme 16 kan dannes.

Fibergruppen 22 samles af et samlingsorgan 28, således at der dannes en streng 30. Fibrene i gruppen belægges med en smørelim eller en anden belægning ved hjælp af et påstrygnings-organ 34 af konventionel konstruktion som vist i fig. 1. Til påstrygningsorganet hører en beholder 36, i hvilken en valse 37 er nedsænket i belægningsmaterialet, og et endeløst bånd 38 drives af valsen 37 og forsynes med en tynd film af belægningsmaterialet, som overføres til fibrene ved påstrygning under fibrenes berøring med limfilmen på båndet.

Fig. 1-3 viser det automatiske spoleapparat, med en kappe 39, som indeslutter de påvirkende og styrende komponenter 4 147278 til gennemførelse af fremgangsmådetrinnene til fortynding af fibrene og den automatiske bundtning af fiberstrengene.

USA patentskrift nr. 3.408.012 beskriver en konventionel styreindretning til et sådant spoleapparat, hvilket patentskrift hermed påberåbes som reference.

Den på kappen 39's forside beliggende del af et indstilleligt og drejeligt skiveformet indstillingshoved 40 har to hule navdele 41, som omslutter aksellejer, hvorpå spindler 42 og 43 er lejrede. Hovedet 40 er lejret i en i kappen anbragt indretning. Hver af spindlerne 42 og 43 drives individuelt af motoren 44, af hvilke motorer én er vist i fig. 1. Motorerne 44 er anbragt på det skiveformede hoved 40. Dette kan indstilles i to stillinger. Spindelen 43 er vist i fig. 2 i bundtformende stilling og spindelen 42 indtager en diametral modsat beredskabsstilling.

Hovedet 40 er indrettet til at indstilles i to stillinger for at flytte spindelen med et helt bundt bort fra opviklings-stillingen og flytte en tom spindel til opviklingsstillingen til dannelse af et nyt bundt. Hovedet drejes af en motor 46 gennem en tandhjulsudvekslingsmekanisme i en kappe 48 og et passende drev, f.eks. en rem 50 og hjul 51 og 52. Motoren 46's magnetisering styres af en passende indstillingsindretning af konventionel konstruktion, som er tidsindstillet til at indstille eller dreje hovedet 40 ved dannelse af et helt strengbundt ved opviklingsstationen.

Hver spindel 42 og 43 er indrettet til at optage en strengopsamlingsindretning, f.eks. et rørformet spolehylster 54, hvorpå et bundt kan opvikles. Hver motor 44 til drejning af spindlerne og de derpå bårne rørformede spolehylstre er af en art, hvor hastigheden kan varieres for stadigt at reducere spindelens rotationshastighed ved opviklingsstationen, når strengbundternes diameter forøges under opviklingen.

147278 5

Hver spindel 42 og 43's perifere område har kendte langsgående udtagninger, hvori der er anbragt ikke viste stænger eller friktionsbakker, som fjedrende presses radialt udad fra spindlerne for ved friktion at gribe de rørformede spolehylstre og sikre, at disse roterer sammen med spindlerne.

Imellem spindlerne 42 og 43 og urørlig anbragt ved hjælp af hovedet 40 er der anbragt et skærmelement 60, som adskiller spindlernes bundtopsamlingsområder fra hinanden.

I spoleapparatet indgår en tværforskydningsindretning 61 til at fordele strengene i bundtets længderetning og bibringe en streng en frem og tilbagegående bevægelse under dens tværgående forskydning i bundtets længderetning, således at en krydsning af de enkelte viklinger af strengene opnås, når de samles på bundterne. I den viste udførelsesform bæres en strengstyreindretning 62 på en frem og tilbagegående aksel 63, som rager ind i kappen 38.

Den på bæreakslen 63 lejrede styreindretning 62 drives af en elektrisk motor med variabel hastighed til styring og tværskydning af strengen, når den samles på spindelen ved opvik-lingsstationen. Det er i og for sig kendt at anvende et opsamlingselement eller opsamlingsrør, som er anbragt på den spindel, hvorpå strengene opvikles. Da strengen bevæger sig med forholdsvis store liniere hastigheder på op imod 46ΌΌ m pr. min. drejes styreindretningen med forholdsvis store hastigheder for · at svinge strengen med stor frekvens og krydse strengens enkelte viklinger på spindelen.

Den viste spindel 43 kan defineres som forsynet med et bundtopsamlingsområde og et profisorisk opsamlingsområde. Bundtopsamlingsområdet er det område, hvor strengen indføres i bundtet 55. Det provisoriske opsamlingsområde er vist i fig. 1-3 i form af en endekapsel eller et endeområde 56. Dette har et i omkredsretningen om spindelens ende i det provisoriske opsamlingsområde forløbende fangspor 58, et bånd 80 af elastomert materiale over en del af styrefladen og arme 57, som 6 147278 stikker ind i fangsporet. Endeområdet 56 beskrives neden for under henvisning til fig. 7.

Fig. 1 og 2 viser en udstødningsindretning i tilbagetrukket stilling. I denne indretning indgår en stang 66/ som er drejeligt lejret i kappen 39. Indretningen kan gøres virksom ved hjælp af et organ 68, der i den viste udførelsesform består af en luftcylinder. Udstødningsindretningen kan også gøres virksom på anden kendt måde.

Udstødningsindretningen er i fig. 3 vist i udskudt stilling.

Et fremadrettet L-formet fremspring 67, som rager fremad fra stangen 66, er derved ført i berøring med strengen 30 og har flyttet denne til spindelen 42's endeområde 56. Strengen er således blevet flyttet fra sin naturlige bevægelsesbane 31, i hvilken den automatisk sættes i bevægelse ved spændingen under strengens opvikling. Strengen løber i hovedsagen lodret fra fremspringet 67 til spindelens endekapsel eller endeområde. Strengen kommer ind på endeområdets styreflade eller fangsporet 58. Det i fangsporet anbragte eller en del af dette dækkende materiale 80 indgriber med strengen ved dens styring, således at den indgriber med eller opfanges af armen 57. Spindelens .endeområde 56 beskrives nærmere under henvisning til fig. 7.

Udstødningsmekanismen har to formål. Den kan dels anvendes til at holde strengen borte fra dens naturlige bevægelsesbane 31 i bundtopsamlingsområdet, efter at den er samlet i det provisoriske opsamlingsområde 56, og dels kan den anvendes til at skyde strengen bort fra dens naturlige bevægelsesstilling i bundtopsamlingsområdet, når et bundt i dette er blevet færdigt.

I den beskrevne udførelsesform består udstødningsmekanismen af en enkelt udstødningsstang 66 med et L-formet fremspring 67. Mekanismen kan have en anden udførelse, hvis det kræves for det antal og den type af bundter, som skal opbygges på 7 147278 spindelen. Fig. 1-3 viser et spoleapparat til at danne et enkelt bundt. Denne udførelsesform er udelukkende valgt som et eksempel, og den beskrevne udførelsesform kan bestå af to eller flere bundter, som samles på en spindel.

Andre udførelsesformer, hvor nærværende opfindelse kan anvendes, er vist og beskrevet i USA patentskrift nr. 590.736.

Fig. 4-6 viser fremgangsmåden til automatisk overføring af strengen fra en spindel til en anden på et apparat, som ligner udførelsesformen ifølge fig. 1-3.

Ifølge fig. 4 er to spindler 42 og 43 anbragt på indstillingshovedet 40. Mellem spindlerne sidder midtpladen 60, som rager så meget ud, at den adskiller spindlernes bundtopsamlingsområde fra hinanden, men når ikke ind i det provisoriske opsamlingsområde. Hver spindel har i sit provisoriske opsamlingsområde eller endeområde et i omkredsretningen forløbende fang-spor 58, et bånd 80 over en del af styrefladen og mindst én ubevægelig arm 57, som rager ind i fangsporet. Fangsporet 58, båndet 80 og armene 57 beskrives nærmere nedenfor under henvisning til fig. 7 og 8. I fig. 4 vises spolen 43 i opvik-lingsstillingen med et komplet bundt.

Fig. 5 viser udstødningsmekanismen i udskudt stilling med strengen 30 flyttet i sideretningen langs spindelen ind i spolen 43's provisoriske opsamlingsområde. Det lineære materiale eller strengen, som fødes til den første spindel, berøres af den anden roterende spindel 42 i det provisoriske opsamlingsområde, for at strengen skal indgribe med båndet 80 på styrefladen og med armen 57 for at strengen skal forskydes med denne og derved påbegynde opsamlingen af materialet eller strengen i det provisoriske opsamlingsområde på den anden spindel 42 og adskille materialet mellem spindlerne 42 og 43. Strengens indgreb med båndet 80 beskrives nærmere nedenfor under henvisning til fig. 7 og 8. Som det fremgår af tegningen flytter indstillingshovedet 40 det fulde bundt på spindelen 43 fra opviklingsstedet og den anden roterende spindel på 8 147278 hovedet til opviklingsstedet. Strengen indføres i det i periferiretningen, forløbende fangspor 58, og når den flyttes langs yderfladen berører den båndet 80 på denne. Båndet vises i form af tre grupper af et antal bånd af elastomert materiale, som hvert har et parti, der i hovedsagen er beliggende ved fangsporets bund. Når strengen berører grupperne af båndet 80, indgriber strengen ved friktion med båndet for at forhindre slingring af strengen, når den opvikles i fangsporet. Strengen kan også samles med de mange bånd i en gruppe for at tilvejebringe yderligere indgreb med strengen og båndet og forhindre slingring af strengen, når den opvikles i fangsporet.

Fig. 6 viser den fuldbyrdede indstilling af hovedet 40. Spindelen 42 befinder sig nu i opviklingsstillingen. Strengen har indgrebet med båndet 80 i fangsporet og er opfanget af eller indgriber med armen 57 på den anden spindel 42. Strengen har indgrebet med båndgrupperne 80 ved friktion eller ved sammenfiltring. Strengen er ført under armen, og ved spindelens rotation er den bøjet over armen, således at denne opfanger eller indgriber med strengen for at flytte denne med sig og derved påbegynde opsamlingen af strengen i spindelens 42 provisoriske opsamlingsområde. Spindelen trækker eller flytter strengen i retning med urviseren imellem spindlerne,når den opsamles i spindelens 42 provisoriske opsamlingsområde. Spindelen 43 fastholder også strengen urørlig eller flytter den i retning med urviseren mellem spindlerne. Det er således tydeligt, at strengen imellem spindlerne trækkes i modsatte retninger og brister, således at strengen adskilles mellem spolerne. Det færdige bundt aftages derefter fra den ubevægelige spole 43.

Strengen 30 er nu opsamlet i spindelen 42's provisoriske opsamlingsområde. Strengen har sin naturlige løberetning imod spindelens bundtopsamlingsområde. Når udstødningsmekanismen trækkes tilbage, vil strengen automatisk blive flyttet i sideretningen langs den anden spindel fra det provisoriske opsamlingsområde til bundtopsamlingsområdet for at påbegynde dannelsen af bundtet. Udstødningsarmen kan imidlertid fastholdes 9 147278 i udskudt stilling, indtil spindelen har den ønskede hastighed. Derefter trækkes udstødningsarmen tilbage, og strengen flyttes langs spindelen til bundtopsamlingsområdet.

Fig. 7 viser i forstørret målestok spindelens endeområde set forfra. Ved denne udførelsesform af spindelens endeområde anvendes tre ubevægelige arme 57. En eller flere arme kan anvendes. Disse bøjede ubevægelige arme 57 er fastgjort på spindelen med skruer 59. De buede arme, som nærmere er vist i fig. 8, rager ind i fangsporet 58. Spindelens endeområde har rensningsåbninger 82, hvoraf der er vist tre som eksempel på tegningen. Når et bundt er færdiggjort og skal aftages fra spindelen, aftages hver streng, som er vundet på styrefladen eller i fangsporet 58 i det provisoriske opsamlingsområde.

Dette sker hovedsagelig ved, at en kniv indføres i en rensningsåbning og udskiller den opvundne streng. Denne kan derefter let fjernes fra fangsporet 58. Denne rensning af fangsporet 58 udføres hovedsagelig, efter at hvert bundt er færdiggjort, umiddelbart inden eller umiddelbart efter at bundet aftages.

Båndet 80 dækker en del af fangsporet 58 for at indgribe med strengen. I den i fig. 7 visdte udførelsesform er tre grupper af et antal bånd 80 af materialet anbragt i fangsporet 58.

Denne udførelse beskrives kun som eksempel på, hvorledes materialet kan anbringes i fangsporet. Som det fremgår af tegningen, løber en gruppe af et antal bånd 80 af materialet udefter og over en del af fangsporet 58 og ud igennem en rensningsåbning og hen ad og over en del af spindelens forreste endeflade samt ind gennem en anden rensningsåbning. Båndene 80 hænger sammen i en slyngning og består af et strækbart elastomert materiale. Gruppen af bånd er indlagt i fangsporet og er strakt over rensningsåbningerne, således at båndet fastholdes på spindelen ved sin tendens til at trække sig sammen til ikke-strakt stilling. En fordel ved at anvende sådanne sammenhængende løkker af strækbart materiale er, at båndet, hvis det ønskes, kan fjernes fra spindelen, ved at båndet strækkes yderligere og løftes op fra rensningsåbningerne. Som eksempel kan nævnes, at et flertal "gummibånd" af størrelse 16 eller 18 med 10 147278 rektangulært tværsnit kan anvendes som bånd 80. Ved anvendelse af flere båndgrupper, der strækker sig mellem rensningsåbningerne som vist i fig. 7, i stedet for en båndgruppe, som i omkredsretningen løber rundt om fangsporet, kan strengene, som er viklet ind i fangsporet, afskæres gennem rensningsåbningerne og aflægges, uden at båndet 80 beskadiges.

Disse grupper af et antal bånd af strækbart, elastomert materiale er her beskrevet som eksempel, og mange andre udførelsesformer kan anvendes. Sporet eller styrefladen 58 kan således f.eks. helt eller delvis belægges med et elastomert materiale.

Et sådant materiale er "kontaktcement", som sælges af Minnesota Mining and Manufacturing Corporation, eller en anden gummicement, som kan anvendes til at belægge eller dække hele eller en del af fangsporet eller styrefladen. Fangspor- eller styrefladen er sædvanligvis af aluminium. Det anvendte materiale til båndet 80 bør have en friktionskoefficient, som er højere end ved sådanne fangspor eller styreflader.

Båndgrupper af materialet, f.eks. de tre grupper vist i fig.

7, har vist sig særlig anvendelige. Disse båndgrupper af strækbart, elastomert materiale har en høj friktionskoefficient, således at de indgriber med strengen, som indvikles i fangsporet 58, og i hovedsagen forhindrer slingring af strengen ind i fangsporet. Ved anvendelse af båndgrupper af materialet kan strengen også sammenfiltres med båndene, hvilket bidrager til at forhindre slingring af strengen, når den vikles ind i fangsporet.

Det er vigtigt, at slingring af strengen forhindres, når strengen opvikles på endeområdet. Under den automatiske overføringscyklus, som er vist i fig. 4-6, når det andet endeområde med stor hastighed indføres i strengbanen, må optagningsarmen 57 opfange strengen, bryde den og starte dens opvikling i den anden spindels endeområde. Hvis strengen slingrer, når den begynder at blive opviklet på styrefladen eller i fangsporet i den anden spindels provisoriske opsamlingsområde,

Claims (3)

147278 kan strengens hastighed formindskes ved glidningen, hvorefter strengen kan rykkes tilbage til fuld hastighed, når den opfanges på armen. Dette ryk i strengen kan medføre problemer ved fiberdannelsen, f.eks. ved afbrydelse i denne. Fig. 8 viser et snit gennem en del af endeområdet vist i fig.

7. Den ubevægelige arm 57 rager ind i styrefladen eller fang-sporet 58 og fastholdes sikkert af skruen 59. En gruppe af bånd 80 af elastomert materiale er anbragt på fangsporet 58's bund, hvorved strengen er i berøring med båndmaterialet. Når strengen berører båndgruppen, indgriber den ved friktion med båndmaterialet. Ved denne udførelsesform med en gruppe med et antal bånd i fangsporet kommer strengen også til at indfiltres med båndet, hvilket bidrager til at forhindre strengens slingring. Patentkrav.

1. Spoleapparat til opspoling af en streng (30) på et spolehylster og med en drevet, drejelig spindel (42,43), der er beregnet til at bære spolehylsteret (54) og er udformet med et perifert fangspor (58), der er beliggende i spindelens frie endeområde (56), og hvor et antal transversale rensningsåbninger (82), der munder i fangsporet, er fordelt over omkredsen af spindelens frie endeområde, kendetegnet ved, at et antal bånd (80) i form af lukkede ringe af elastomert materiale med stor friktionskoefficient er strakt over spindelens (42,43) frie endeområde på en sådan måde, at et parti af hvert bånd strækker sig langs fangsporet (58) over en del af dettes omkreds samt strækker sig ud af og ind i sporet gennem op til hinanden beliggende rensningsåbninger (82), således at båndets øvrige parti er forlagt udenfor fangsporet, og sporet er frit for bånd (80) i området af rensningsåbningen, og hvor et fangorgan (57) er anbragt i den del af fangsporet (58), hvorover båndene strækker sig, for ved indgreb med strengen (30) at tilvejebringe dennes anligning mod båndet.