EA014702B1 - Установка и способ для намотки пучков волокон, установка и способ обертывания пленкой пучка волокон, установка и способ конфекционирования пучка волокон - Google Patents

Abstract

Изобретение касается установки для намотки пучков волокон, в частности мембранных пучков полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, содержащей установленную с возможностью вращения вокруг главной оси опору моталок и по меньшей мере две моталки, установленные на опоре с возможностью вращения, причем оси вращения моталок перпендикулярны главной оси опоры. Изобретение касается также соответствующего способа. Кроме того, изобретение касается установки для обертывания пучка волокон пленкой, содержащей приемное устройство из первого и второго боковых элементов и закрепленного между ними гибкого лотка для приема пленки и пучка волокон, причем предусмотрен привод для перемещения, по меньшей мере, первого бокового элемента поперек лотка и по меньшей мере один подвижный поперек лотка завертыватель для завертывания пленки вокруг пучка волокон, а также соответствующего способа.

Description

Изобретение относится к установкам и способам изготовления пучков волокон, в частности мембранных пучков полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров.

Основной областью применения таких пучков волокон является изготовление диализных фильтров, т.е. фильтров для экстракорпоральных методов лечения крови, например для гемодиализа, гемофильтрации и гемодиафильтрации. Согласно уровню техники волокна для таких фильтров изготавливаются на непрерывно работающих прядильных машинах. Непрерывно выходящие из такой машины полые волокна в большинстве случаев периодически наматываются, например, на медленно вращающиеся мотальные колеса. Они располагают равномерно распределенными по периферии намоточными оправками, к которым прилегают полые волокна. За счет этого они свободно зажимаются между намоточными оправками. Эти пучки полых волокон вручную обертываются тонкой полимерной оберточной пленкой и фиксируются. Как только пучок полых волокон фиксирован таким образом, он также вручную обрезается режущим инструментом на нужную длину. В заключение пучок полых волокон вставляется в цилиндрический фильтрующий патрон и полимерная оберточная пленка снова удаляется. Такие способы изготовления известны, например, из И8 4276687.

Изготовление длинного пучка волокон, который после намотки и обертывания нарезается на несколько отдельных пучков, известно из ДР 10-194606 А. При этом мембранное волокно наматывается на приемное или мотальное колесо, окружность которого соответствует кратному длины готового пучка полых волокон. Как только будет намотано нужное число полых волокон, весь жгут в одном месте разрезается и снимается с приемного или мотального колеса, в результате чего возникает линейный пучок, который спиралеобразно обертывается фиксирующей лентой, а затем нарезается на отдельные пучки нужной длины. Чтобы реализовать квазинепрерывный режим, параллельно используются два неподвижных приемных колеса. Попеременная передача полого волокна на то или иное приемное колесо происходит за счет подвижного подвода полого волокна. Этот способ имеет тот недостаток, что к жгуту полых волокон приходится прикладывать тянущие усилия и что между внешними полыми волокнами жгута и направляющими элементами машины возникает относительное движение с трением. Кроме того, при размотке неизбежно изменяется также положение отдельных полых волокон внутри пучка, поскольку при намотке периферия отдельной обертки возрастает в радиальном направлении. Кроме того, спиралеобразное обертывание фиксирующей лентой технически реализовать крайне сложно, что вызывает низкую эффективность способа.

Из ΌΕ 19806293 А1 известен способ обертывания пучка волокон, при котором его кладут на пленке в разогнутый стальной лист, который затем заставляют спружинить в его расслабленное положение, в котором он образует цилиндр и обертывает пучок волокон пленкой. При этом, однако, плохо контролируется приложенное к пучку волокон усилие, поскольку оно зависит в основном от возвратного усилия стального листа, из-за чего снижается точность произведенных пучков волокон.

Задачей изобретения является создание установок и способов изготовления пучков волокон. Техническими результатами изобретения являются достижение полной автоматизации, обеспечение непрерывного изготовления, а также высокая эффективность и точность.

Эта задача решается посредством установки и способа намотки пучков волокон по пп.1 и 25 формулы соответственно. Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются объектом зависимых пунктов.

Предложенная установка для намотки пучков волокон, в частности мембранных пучков полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров содержит установленную с возможностью вращения вокруг главной оси опору моталок и по меньшей мере две моталки, установленные на опоре с возможностью вращения. При этом оси вращения моталок перпендикулярны главной оси опоры, т.е. каждая из осей вращения моталок проходит в плоскости, перпендикулярной главной оси опоры.

Эта установка имеет то преимущество, что жгут полых волокон может наматываться на первую моталку, тогда как уже намотанные пучки волокон на остальных моталках могут обрабатываться дальше. Если намотка на первую моталку закончена, опора поворачивается на один шаг дальше, так что первая моталка с намотанным пучком волокон поворачивается в зону дальнейшей обработки, тогда как новая пустая моталка поворачивается в зону намотки. Следовательно, устройства для изготовления пучка волокон, например прядильная машина и машины для дальнейшей обработки, например заверточная машина, могут быть расположены неподвижно, тогда как моталки поворачиваются дальше в свою зону. Таким образом, волокнистый жгут не приходится перемещать возвратно-поступательно, что обеспечивает более щадящую обработку волокон. Также отдельные моталки доступны намного легче, что, в частности, облегчает дальнейшую обработку. При этом пучки волокон при обертывании могут оставаться на моталках. Благодаря этому возможна эффективная, квазинепрерывная обработка волокнистого жгута.

За счет того, что оси вращения моталок перпендикулярны главной оси опоры, это позволяет использовать крайне компактную конструкцию из опоры и моталок, при которой резервируемая для вращения опоры с моталками зона может поддерживаться небольшой. Это повышает доступность предложенного устройства, в частности, для дальнейшей обработки. В частности, опора может быть при этом такой же длинной, что и диаметр моталок, в то время как они расположены на опоре сбоку. При применении моталок более чем с двумя зубьями, на противоположных сторонах возможны, тем самым, только

- 1 014702 две моталки, тогда как при применении двузубых моталок возможно применение также более двух моталок. В любом случае возникает крайне компактная конструкция, при которой, в частности, также моменты от движения опоры можно поддерживать малыми даже при очень больших моталках.

Предпочтительно по меньшей мере две моталки состоят соответственно в основном из мотального бруса с расположенными на его концах мотальными головками с намоточными оправками. Такие двузубые моталки имеют, в частности, в данном изобретении то преимущество, что они во время вращения опоры могут располагаться параллельно ей и требуют лишь минимум места. Кроме того, намотанный на такую двузубую моталку пучок волокон может обрабатываться дальше прямо на нем, благодаря чему отпадает операция передачи или снятия пучка волокон с моталки. В частности, можно сразу же обернуть намотанный линейный пучок волокон.

Предпочтительно расстояние между мотальными головками составляет по меньшей мере трехкратную длину фильтрующих секций диализных фильтров, изготовленных с мембранными пучками полых волокон. Таким образом, благодаря изобретению можно значительно уменьшить потери при обрезке. Эти потери составляют в уровне техники примерно 10% и могут быть уменьшены благодаря изобретению примерно наполовину. Предпочтительно расстояние между мотальными головками составляет по меньшей мере трехкратную, а еще предпочтительнее по меньшей мере десятикратную длину фильтрующих секций, изготовленных с мембранными пучками полых волокон.

Предпочтительно мотальные головки содержат растягивающе-сжимающие устройства, с помощью которых намоточные оправки можно перемещать с возможностью растягивания и/или сжатия намотанного пучка волокон. Это обеспечивает, в частности, растяжение при вставке и разгрузку от растягивающих напряжений пучка волокон при дальнейшей обработке. За счет разгрузки от растягивающих напряжений пучки волокон после их обрезки на окончательную длину не подвержены дальнейшей усадке.

При этом растягивающе-сжимающие устройства перемещают намоточные оправки предпочтительно линейно вдоль главной протяженности мотального бруса. Это позволяет реализовать простое сжатие или растяжение намотанного пучка волокон.

Предпочтительно в изобретении предусмотрены две моталки, которые расположены на противоположных сторонах опоры и оси вращения которых, в частности, параллельны или предпочтительно коаксиальны.

Так, на одной стороне устройства на первую моталку может наматываться один волокнистый жгут, тогда как на другой стороне обрабатывается дальше пучок волокон, уже намотанный на вторую моталку. Когда намотка и дальнейшая обработка завершены, опора поворачивается на 180°, в результате чего намотанный на первую моталку пучок волокон может обрабатываться дальше, тогда как на вторую моталку наматывается новый пучок волокон. Применение только двух моталок обеспечивает их прекрасную доступность и, в частности, особенно простую дальнейшую обработку.

Предпочтительно предложенная установка содержит при этом для каждой из моталок отдельно управляемые приводы для их вращения. Это обеспечивает эффективную автоматизацию способа.

Установка предпочтительно содержит привод для вращения опоры на постоянный угол, в частности на 180°. При применении более двух моталок угловой диапазон соответствует 360°, будучи разделен на их число.

Предпочтительно приводы для вращения моталок расположены на опоре. Это обеспечивает простую и компактную конструкцию устройства.

Предпочтительно опора моталок образована при этом барабаном, в который могут быть интегрированы, например, приводы для моталок и управляющие линии.

Далее моталки предпочтительно содержат соответственно захваты для удержания начала и конца волокнистого жгута. Так, в начале процесса намотки волокнистый жгут может быть фиксирован на моталке. Предпочтительно эти захваты расположены вблизи намоточных оправок, чтобы поддерживать на низком уровне потери при обрезке в начале и конце волокнистого жгута. Когда после определенного числа оборотов моталок достигнута заданная толщина пучка волокон, процесс намотки заканчивается, и конец волокнистого жгута снова фиксируется на моталке, так что он может быть отделен.

Предпочтительно установка содержит передающий захват для снятия волокнистого жгута с одной из моталок и для передачи волокнистого жгута на следующую моталку. Когда намотка на одну из моталок закончена, передающий захват берет волокнистый жгут и удерживает его до тех пор, пока следующая моталка не повернется в зону передающего захвата и не сможет принять волокнистый жгут. В частности, это обеспечивает квазинепрерывный режим.

Также предпочтительно то, что установка содержит режущее устройство для обрезки волокнистого жгута.

Предпочтительно установка для намотки пучков волокон содержит устройство для изготовления волокнистого жгута, в частности прядильную машину. Это устройство изготавливает волокнистый жгут, наматываемый на моталки. Обычно речь при этом идет о прядильной машине с непрерывным изготовлением мембранных пучков полых волокон.

Предпочтительно установка содержит устройство для накопления и/или натяжения волокнистого жгута, в частности компенсирующее устройство. Оно позволяет эксплуатировать предложенное устрой

- 2 014702 ство квазинепрерывно. Так, короткие паузы в процессе намотки, возникающие, когда, например, за счет вращения опоры новая моталка поворачивается в зону прядильной машины, могут быть перекрыты за счет того, что непрерывно изготавливаемый волокнистый жгут накапливается в устройстве для его накопления. Точно так же могут компенсироваться колебания скорости намотки, в частности при применении двузубых моталок. Точно так же это устройство может служить для создания равномерного натяжения волокнистого жгута. При этом компенсирующее устройство является особенно предпочтительным устройством для накопления и/или натяжения волокнистого жгута.

Предпочтительно компенсирующий ролик в таком компенсирующем устройстве оборудован при этом имеющим небольшую массу устройством для создания тянущего усилия, в частности серводвигателем с управляемым крутящим моментом. По сравнению с компенсирующими устройствами с имеющим небольшую массу устройством для создания тянущего усилия это имеет то преимущество, что собственная частота компенсирующего устройства может быть заметно выше, а колебаний можно в значительной степени избежать.

Далее компенсирующий ролик предпочтительно выполнен с возможностью фиксации и перемещения с помощью серводвигателя, например, тогда, когда тянущее усилие прикладывается к волокнистому жгуту отсасывающим устройством, например при пуске установки или во время сбоя, когда мотальное устройство не работает.

Далее в установке предпочтительно предусмотрено устройство для измерения натяжения нитей. С его помощью можно измерять натяжение нитей волокнистого жгута, что обеспечивает регулирование устройства для натяжения волокнистого жгута, в частности компенсирующего устройства. Это позволяет устанавливать постоянное натяжение нитей намотанного волокнистого жгута.

Далее в предложенной установке для намотки пучков волокон предпочтительно предусмотрено устройство для дальнейшей обработки намотанного пучка волокон, в частности заверточная машина. За счет этого отпадают процессы передачи, как в уровне техники, так что поток материала не приходится прерывать. Таким образом, предложенное устройство обеспечивает квазинепрерывный режим. В частности, также предложенная двузубая моталка обеспечивает особенно простое обертывание намотанного пучка волокон, поскольку повышается доступность. Предложенное устройство с двумя моталками, оси которых перпендикулярны оси вращения опоры, обеспечивает лишь при небольшой занимаемой площади одновременно намотку на одну моталку и дальнейшую обработку на остальных моталках.

При этом устройство для дальнейшей обработки намотанного пучка волокон может двигаться для его приема в направлении моталки. Для вращения опоры моталок устройство для дальнейшей обработки движется от моталки, чтобы оставить место для вращения. После этого в зону дальнейшей обработки поворачивается новая моталка и устройство для дальнейшей обработки снова подходит к моталке. Таким образом, заверточная машина может двигаться, например, вертикально, так что она для вращения моталок движется вниз и освобождает радиус вращения, тогда как для приема пучка волокон она может двигаться вверх в направлении моталки.

Предпочтительно в предложенной установке для намотки пучков волокон предусмотрены устройство для изготовления волокнистого жгута и устройство для дальнейшей обработки намотанного пучка волокон, причем моталки за счет вращения опоры могут последовательно поворачиваться в зону устройства для изготовления волокнистого жгута и устройства для дальнейшей обработки намотанного пучка волокон. Это обеспечивает уже описанную выше квазинепрерывную обработку волокнистого жгута.

Далее в предложенной установке для намотки пучка волокон ось вращения опоры моталок совпадает с ее продольной осью. В частности, это обеспечивает особенно компактную конструкцию, поскольку моталки могут располагаться на опоре с боков и, в частности, при применении двузубых моталок общая конструкция из опоры и моталок не намного больше конструкции единственной моталки.

Предпочтительно ось вращения опоры моталок расположена при этом горизонтально. В частности, при дальнейшей обработке пучков волокон это обеспечивает особенно простую доступность этих пучков волокон за счет расположения двузубых моталок параллельно опоре.

Изобретение включает способ намотки пучков волокон, в частности мембранных пучков полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, который обладает теми же преимуществами, что и описанное выше устройство. В этом способе используется мотальное устройство с установленной с возможностью вращения вокруг главной оси опорой моталок и по меньшей мере двумя моталками, установленными на опоре с возможностью вращения, причем оси вращения моталок перпендикулярны главной оси опоры. При этом предложенный способ включает в себя следующие этапы: намотку пучка волокон на первую моталку, вращение опоры моталок вокруг главной оси, дальнейшую обработку пучка волокон на первой моталке и одновременную намотку пучка волокон на следующую моталку. Этот способ обеспечивает квазинепрерывный режим и является высокоэффективным. В частности, поток материала, например из прядильной машины, не приходится прерывать. Также намотка волокнистого жгута за счет вращения моталок вокруг оси, перпендикулярной оси вращения опоры, позволяет вращать опору без необходимости резервирования для этого большой зоны. Это обеспечивает высокую доступность пучка волокон, в частности, на этапе дальнейшей обработки.

Предпочтительно волокнистый жгут наматывается за счет вращения мотального бруса на располо

- 3 014702 женные на его концах намоточные оправки, так что намотанный пучок волокон проходит вдоль бруса. Такая намотка на двузубую моталку в комбинации с взаимно перпендикулярными осями вращения моталок и их опоры обеспечивает прекрасную доступность намотанного пучка волокон.

Предпочтительно длина намотанного пучка волокон составляет по меньшей мере трехкратную длину фильтрующих секций диализных фильтров, изготовленных с мембранными пучками полых волокон. Таким образом, в процессе намотки можно изготовить очень длинный пучок волокон, который затем при дальнейшей обработке разрезается на отдельные отрезки, соответствующие тогда мембранным пучкам полых волокон, необходимым для фильтрующих секций диализных фильтров. Таким образом, за один этап можно изготавливать очень много отдельных фильтрующих секций, причем дополнительно можно значительно уменьшить потери при обрезке. В частности, при применении двузубой моталки и соответственно длинного линейного пучка возникают лишь минимальные обрезки. Предпочтительно длина намотанного пучка волокон соответствует при этом пятикратной и еще предпочтительнее восьмикратной длине фильтрующих секций, изготовленных с мембранными пучками полых волокон.

Предпочтительно за счет вращения опоры вокруг главной оси следующая моталка занимает положение, занятое прежде первой моталкой. За счет вращения опоры на постоянный угол полная моталка поворачивается для дальнейшей обработки в зону машины для дальнейшей обработки, тогда как пустая моталка поворачивается для повторной намотки в зону, например, прядильной машины.

Предпочтительно ось вращения опоры совпадает с ее продольной осью, а моталки состоят соответственно в основном из мотального бруса с расположенными на его концах мотальными головками с намоточной оправкой, причем перед вращением опоры мотальные брусья приводятся в положение, в основном параллельное опоре. В частности, таким образом можно минимизировать резервируемый радиус вращения опоры. Тем самым, возникает устройство, в котором, например, устройства для дальнейшей обработки приходится отводить из радиуса вращения моталок лишь на небольшой отрезок пути, что значительно повышает эффективность способа.

Предпочтительно мотальный брус полной моталки на этапе дальнейшей обработки остается в своем, в основном, параллельном опоре положении. В частности, таким образом можно использовать более двух моталок. Кроме того, возникает прекрасная доступность намотанного на моталку пучка волокон.

Предпочтительно волокнистый жгут изготавливается непрерывно, в частности за счет его непрерывного прядения, причем волокнистый жгут временно накапливается в накопительном устройстве, тогда как за счет вращения опоры подготавливается следующая моталка. Таким образом, можно использовать непрерывные прядильные машины и становится возможным квазинепрерывный режим мотальной машины. Волокнистый жгут, изготовленный за время, необходимое для подготовки пустой моталки, временно накапливается при этом в накопительном устройстве. Такое накопительное устройство состоит предпочтительно из компенсирующего устройства.

Предпочтительно моталка приводится во вращение с более высокой скоростью, пока накопленный в накопительном устройстве волокнистый жгут не достигнет определенной длины, после чего моталка приводится во вращение с более низкой скоростью. Предпочтительно более низкая скорость вращения соответствует при этом обычной скорости намотки, тогда как более высокая скорость вращения используется для намотки материала, накопленного во время подготовки моталки.

Далее волокнистый жгут предпочтительно изготавливается непрерывно, в частности за счет его непрерывного прядения, в то время как он наматывается с колеблющейся скоростью, в частности при пуске или остановке моталки и/или за счет вращения моталки в основном с постоянной скоростью, причем колеблющаяся скорость намотки компенсируется накопительным устройством.

Поскольку, в частности, при применении двузубой моталки скорость намотки при постоянной скорости вращения имеет неравномерный характер в соответствии со скругленным зубом, накопление непрерывно изготовленного волокнистого жгута может компенсировать эти колебания. То же относится к пуску моталки в начале процесса намотки и к ее остановке в конце процесса намотки.

Предпочтительно скорость вращения моталки регулируется, когда превышаются или не достигаются определенные предельные значения накопленного в накопительном устройстве волокнистого жгута. Это гарантирует, что емкость накопительного устройства не будет превышена и, тем не менее, обеспечивает непрерывный режим. Если эти верхние и нижние предельные значения длины накопленного в накопительном устройстве волокнистого жгута соответственно не превышаются или не достигаются, моталка может приводиться во вращение с постоянной скоростью. Это значительно сокращает затраты на регулирование для привода моталок.

Предпочтительно устанавливается натяжение волокнистого жгута, в частности посредством накопительного устройства. Этим можно достичь особенно равномерного пучка волокон.

При этом натяжение волокнистого жгута предпочтительно измеряется и, при необходимости, регулируется посредством устройства для измерения натяжения нитей. Предпочтительно это регулирование осуществляется также посредством накопительного устройства.

Далее волокнистый жгут предпочтительно удерживается под натяжением посредством компенсирующего ролика накопительного устройства, в частности посредством имеющего небольшую массу устройства для создания тянущего усилия, например серводвигателя с управляемым крутящим моментом, в

- 4 014702 частности в сочетании с зубоременным приводом легкого хода. Таким образом, с одной стороны, можно достичь точной установки натяжения волокнистого жгута, а, с другой стороны, в частности за счет имеющего небольшую массу устройства для создания тянущего усилия, можно избежать нежелательного колебания накопительного устройства.

Предпочтительно для намотки пучков волокон начало волокнистого жгута зажимается на моталке, затем намотка начинается, а после установленного числа оборотов заканчивается, после чего на моталке зажимается также конец волокнистого жгута. Таким образом, после намотки на моталке имеется установленный пучок волокон, который готов для дальнейшей обработки.

Предпочтительно после намотки пучка волокон на первую моталку волокнистый жгут берется передающим захватом и после вращения опоры передается на следующую моталку. Это обеспечивает квазинепрерывный режим намотки и дальнейшей обработки.

Свободные концы волокнистого жгута предпочтительно захватываются захватами.

Далее растягивающее напряжение в намотанном пучке волокон для его дальнейшей обработки предпочтительно уменьшается за счет перемещения намоточных оправок. В частности, это гарантирует, что длина пучка волокон после дальнейшей обработки еще раз не уменьшится, что повышает точность вставки изготовленных пучков волокон.

Предпочтительно пучок волокон, разделенный на две части за счет намотки на намоточные оправки двузубой моталки, приводится в основном в кругообразное сечение. При применении двузубой моталки возникают два отделенных друг от друга за счет размера намоточных оправок отдельных пучка волокон, которые расположены параллельно и рядом друг с другом и объединяются, таким образом, в один пучок. За счет того, что разделенные на две части пучки волокон приводятся, в основном, в кругообразное сечение, облегчается дальнейшая обработка, например обертывание пучка волокон, и повышается точность способа.

Предпочтительно в способе намотки пучков волокон пучок волокон при дальнейшей обработке обертывается полотном пленки, длина которого соответствует длине пучка волокон. В частности, прекрасная доступность пучка волокон при дальнейшей обработке облегчает эту операцию, так что можно отказаться от снятия пучка волокон с моталки и от последующего спиралеобразного обертывания. Напротив, используется единственное полотно пленки, которое обертывается по всей длине вокруг намотанного на моталку пучка волокон. Это обеспечивает особенно быстрое и простое обертывание, которое гарантирует равномерную обработку по всей длине пучка волокон.

Предпочтительно пучок волокон при этом сжимается за счет обертывания пленкой. Таким образом, за счет обертывания пленкой можно автоматически установить желаемый диаметр пучка волокон.

Далее обернутая вокруг пучка волокон пленка предпочтительно фиксируется, в частности сваривается.

Далее пучок волокон при дальнейшей обработке предпочтительно разрезается на несколько меньших отрезков. Следовательно, если наматывается очень длинный пучок волокон, составляющий кратное отрезка пучка, необходимого для фильтрующей секции диализного фильтра, то за счет разрезания намотанного пучка волокон на несколько меньших отрезков можно крайне эффективно и рентабельно с минимальными потерями изготовить множество отрезков пучка. Неиспользуемые части пучка волокон в зоне отклонений на 180° на намоточных оправках удаляются посредством всасывающего устройства после раскрытия зажимных устройств.

Предпочтительно в способе используется одно из описанных выше устройств для намотки пучков волокон. Это дает, в частности, описанные выше преимущества.

Изобретение включает так же установку и способ для обертывания пучка волокон по пп.48 и 66 формулы. Предпочтительные варианты являются объектом зависимых пунктов.

Такая установка для обертывания пленкой пучка волокон, в частности мембранного пучка полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, содержит приемное устройство из первого и второго боковых элементов и закрепленного между ними гибкого лотка для приема пленки и пучка волокон, причем предусмотрен привод для перемещения, по меньшей мере, первого бокового элемента поперек лотка. Далее предусмотрен по меньшей мере один подвижный поперек лотка завертыватель для завертывания пленки вокруг пучка волокон.

Такая установка обеспечивает простое и автоматическое обертывание пучка волокон за счет того, что сначала пучок волокон кладется на пленку в гибком лотке, затем за счет движения завертывателя в зону лотка пленка заворачивается вокруг пучка волокон, после чего за счет схождения боковых элементов пленка обертывается вокруг пучка волокон и тот сжимается. Таким образом, пучок волокон можно быстро обернуть по всей его длине полотном пленки, причем одновременно можно установить плотность упаковки пучка волокон и его диаметр с возможностью точного воспроизведения. В частности, благодаря приводу для перемещения бокового элемента можно исключить часто возникающие обычно отклонения. Привод может осуществляться при этом пневматически, гидравлически или посредством электродвигателя.

Предпочтительно длина обертываемого пучка волокон составляет при этом по меньшей мере трехкратную длину фильтрующих секций диализных фильтров, изготовленных с мембранными пучками по

- 5 014702 лых волокон. Таким образом, сначала можно обернуть очень длинный пучок волокон, который затем разделяется на несколько частичных пучков. Это обеспечивает особенно эффективную обработку. Предпочтительно длина обертываемого пучка волокон составляет при этом по меньшей мере пятикратную и по меньшей мере десятикратную длину фильтрующей секции, изготовленной с мембранными пучками полых волокон.

Установка для обертывания пучка волокон предпочтительно содержит устройство для фиксации, в частности сварки завернутой вокруг пучка волокон пленки. Это устройство предпочтительно сваривает между собой только наложенные друг на друга концы пленки, не фиксируя ее на пучке волокон.

Кроме того, установка предпочтительно содержит устройство для разрезания пучка волокон на несколько отрезков. Таким образом, после обертывания и, при необходимости, фиксации пленки пучок волокон может быть разрезан на несколько отрезков, которые тогда соответствуют фильтрующим секциям диализных фильтров. Лоток и боковые элементы прерваны в местах, где режущее устройство разрезает пучок. Предпочтительно устройство для разрезания пучка волокон состоит при этом по меньшей мере из одного режущего инструмента, перемещаемого вдоль пучка волокон.

Предпочтительно лоток устройства для обертывания пучка волокон имеет вырезы, через которые может двигаться завертыватель. Таким образом, завертыватель еще под верхней кромкой лотка может переместиться в его зону, что обеспечивает особенное эффективное завертывание пленки. Кроме того, лоток предпочтительно имеет вырезы, через которые может осуществляться фиксация. Таким образом, сжатый в результате движения боковых элементов пучок волокон сначала за счет фиксации пленки может быть фиксирован в своей форме, прежде чем лоток снова раскроется, чтобы освободить пучок волокон или его отрезки.

Предпочтительно обращенная к лотку передняя кромка первого бокового элемента может двигаться мимо обращенной к лотку передней кромки второго бокового элемента, так что гибкий лоток сгибается в цилиндр. За счет дальнейшего движения первого бокового элемента можно предпочтительно изменять размер цилиндра. Таким образом, можно сжать пучок волокон во время его одновременного обертывания пленкой. При этом предпочтительно можно устанавливать различные диаметры пучка волокон.

В первом варианте осуществления изобретения гибкий лоток имеет вдоль своей обращенной к первому боковому элементу продольной стороны вырезы там, где он своей другой продольной стороной закреплен на втором боковом элементе и/или наоборот. Это позволяет смещать переднюю кромку второго бокового элемента через вырезы на другой стороне в гибком лотке так, что он образует цилиндр.

Предпочтительно по меньшей мере один из боковых элементов имеет выступы и вырезы, причем гибкий лоток закреплен на выступах, а вырезы в боковом элементе переходят в вырезы вдоль этой продольной стороны лотка. Таким образом, выступы бокового элемента вместе с частью закрепленной на них продольной стороны гибкого лотка могут упираться в вырезы на другой его стороне и проходить через них, так что можно устанавливать диаметр образованного гибким лотком цилиндра.

Для этого предпочтительно выступы боковых элементов при схождении последних проходят через вырезы на противоположной продольной стороне лотка.

Предпочтительно оба боковых элемента имеют выступы и вырезы. Это обеспечивает особенное стабильное выполнение гибкого лотка.

Предпочтительно гибкий лоток состоит из материала, который имеет низкий коэффициент трения с применяемой пленкой, поскольку в описанном выше первом варианте устройства для обертывания пучка волокон пленка скользит в гибком лотке, обеспечивая свое гладкое прилегание к сжимаемому дальше пучку волокон.

Предпочтительно гибкий лоток состоит из тонкой листовой стали или стальной фольги. Это обеспечивает, с одной стороны, очень стабильный гибкий лоток, который, с другой стороны, имеет требуемый низкий коэффициент трения с пленкой.

Во втором варианте предпочтительно кромка одного из боковых элементов, на котором закреплен гибкий лоток, выполнена в виде ножевой кромки. Соответствующая кромка другого бокового элемента может тогда переместиться за ножевую кромку и продвинуть прилегающий к пучку волокон конец пленки под прилегающий к ножевой кромке другой конец пленки. Это выполнение имеет то преимущество, что гибкий лоток имеет лишь немного прорезей, а пленка прилегает, таким образом, почти везде.

Предпочтительно расстояние между верхней стороной ножевой кромки и нижней стороной кромки другого бокового элемента мало по сравнению с диаметром гибкого лотка, так что ножевая кромка находится вплотную под противоположной кромкой. Этим достигается, в частности, то, что сжатый пучок волокон становится круглым.

Предпочтительно гибкий лоток состоит из материала, чей коэффициент трения с применяемой пленкой выше коэффициента трения применяемой пленкой самой с собой. Этим достигается то, что пленка за счет трения не скользит по гибкому лотку, а движется за счет его движения вместе с ним. За счет этого прилегающий к ножевой кромке конец пленки может надвинуться на уже уложенный вокруг пучка волокон свободный конец пленки.

Предпочтительно гибкий лоток состоит из ткани, в частности тонкой и/или прорезиненной ткани. Это обеспечивает, в частности, высокий коэффициент трения с пленкой.

- 6 014702

Предпочтительно ткань закреплена на сплошных кромках боковых элементов и провисает между ними. Это провисающая ткань образует гибкий лоток. Диаметр пучка волокон можно устанавливать за счет провисания заверточной ткани или за счет пути перемещения устройства.

Изобретение касается также способа обертывания пленкой пучка волокон, в частности мембранного пучка полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, причем на первом этапе пучок волокон кладется на пленке в приемное устройство из первого и второго боковых элементов и закрепленного между ними гибкого лотка. Затем по меньшей мере одна свободная продольная сторона пленки с помощью подвижного поперек лотка завертывателя заворачивается вокруг пучка волокон, после чего боковые элементы сходятся за счет управления приводом для движения по меньшей мере одного бокового элемента.

Этот способ обеспечивает автоматическое обертывание пучка волокон пленкой, причем подвижные завертыватели обеспечивают простое завертывание пленки, а точно контролируемое движение боковых элементов обеспечивает дополнительно также точное сжатие пучка волокон. Это позволяет просто и эффективно изготавливать пучки волокон с высокой точностью.

Предпочтительно пучок волокон сжимается за счет движения боковых элементов. При этом можно предпочтительно устанавливать разные диаметры пучка волокон.

Далее пленка после завертывания предпочтительно фиксируется, в частности сваривается сама с собой. Кроме того, пучок волокон разрезается на несколько отрезков.

Предпочтительно длина обертываемого пучка волокон составляет по меньшей мере трехкратную длину фильтрующей секции диализных фильтров, изготовленной с мембранными пучками полых волокон. Кроме того, длина составляет предпочтительно по меньшей мере пятикратное и предпочтительно по меньшей мере десятикратное этой длины. Таким образом, за одну операцию можно изготовить множество отрезков пучка волокон.

Предпочтительно обращенная к лотку передняя кромка первого бокового элемента движется мимо обращенной к лотку передней кромки второго бокового элемента, так что гибкий лоток сгибается в цилиндр. Это позволяет особенно просто сжимать и обертывать пучок волокон.

В первом альтернативном варианте способа обе продольные стороны пленки свободны и посредством завертывателей последовательно укладываются на пучок волокон, так что они находят друг на друга. Для этого с обеих сторон лотка расположены подвижные поперек него завертыватели. В этой альтернативе способа, следовательно, пучок волокон сначала полностью обертывается, а затем сжимается за счет движения боковых элементов.

Предпочтительно по меньшей мере один из боковых элементов имеет образующие переднюю кромку выступы, которые движутся через соответствующие вырезы на противоположной стороне лотка, так что лоток образует цилиндр.

Предпочтительно пленка скользит по поверхности гибкого лотка. Это обеспечивает сжатие пучка волокон до установленного диаметра без возникновения складок пленки.

Во втором альтернативном варианте способа первая продольная сторона пленки продвигается кромкой одного бокового элемента, выполненной в виде ножевой кромки, под кромку другого бокового элемента. Таким образом, только одна свободная сторона кладется завертывателем на пучок волокон, тогда как другая сторона еще прилегает к ножевой кромке и движется ею.

Предпочтительно первая продольная сторона, прилегающая к ножевой кромке, продвигается за прилегающую к пучку волокон свободную продольную сторону. За счет этого пучок волокон одновременно обертывается и сжимается.

Для этого пленка предпочтительно за счет трения с гибким лотком движется вместе с ним. Благодаря тому, что трение между пленкой и гибким лотком больше трения сторон пленки друг о друга, пленка за счет движения боковых элементов может двигаться ими, так что фиксированный конец скользит за свободный конец, и пучок волокон, таким образом, обертывается без складок.

Предпочтительно способ обертывания пучка волокон применяется с описанными выше устройствами для его обертывания. При этом возникают те же преимущества, что и у устройств.

Изобретение содержит также установку для конфекционирования пучка волокон, в частности мембранного пучка полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, которое состоит из комбинации одного из устройств для намотки пучков волокон и устройства для обертывания пучка волокон. В частности, за счет того, что в устройстве для намотки пучков волокон оси вращения моталок перпендикулярны главной оси опоры, для вращения опоры и, тем самым, для перемещения моталки между положениями намотки и обертывания требуется очень мало резервируемого места, так что устройство для обертывания пучка волокон расположено предпочтительно рядом с опорой параллельно ей, и его приходится перемещать только вертикально для укладки пучка волокон в гибкий лоток.

Особое преимущество состоит в том, что при применении двузубой моталки намотанный на нее пучок волокон очень легко доступен. Этот состоящий из двух отдельных жгутов пучок волокон сначала предпочтительно сдвигается в один пучок волокон, а затем обертывается пленкой. При разрезании длинного пучка волокон на отдельные меньшие отрезки он может в то же время сниматься с намоточных оправок, на которые он до сих пор был намотан.

- 7 014702

Изобретение касается также способа конфекционирования пучка волокон, в частности мембранного пучка полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, который состоит из комбинации одного из описанных выше способов намотки пучков волокон и одного из описанных выше способов обертывания пучка волокон. При этом возникают описанные выше преимущества.

При этом особенно предпочтительно, если пучок волокон остается намотанным на моталке во время обертывания пленкой. Таким образом, отдельные волокнистые жгуты не могут сместиться по отношению друг к другу, а пучок волокон во время обертывания сохраняет правильную форму.

Изобретение более подробно поясняется на примерах его осуществления со ссылкой на чертежи, на которых изображено фиг. 1: вид сбоку примера установки для намотки пучков волокон;

фиг. 2: вид сверху примера установки для намотки пучков волокон;

фиг. 3: перспективный вид первого примера установки для обертывания пучка волокон;

фиг. 4: другой перспективный вид первого примера установки для обертывания пучка волокон;

фиг. 5: перспективный вид заверточной пластины, используемой в первом примере установки для обертывания пучка волокон;

фиг. 6: вид сбоку первого примера установки для обертывания пучка волокон;

фиг. 7: разрез обернутого пучка волокон в соответствии с первым примером установки для обертывания пучка волокон;

фиг. 8: первый вид сбоку второго примера установки для обертывания пучка волокон;

фиг. 9: другой вид сбоку второго примера установки для обертывания пучка волокон;

фиг. 10а-10с: этапы обертывания пучка волокон в соответствии со вторым примером установки для обертывания пучка волокон.

Машина для прядения волокон в соответствии с уровнем техники производит одновременно большое число отдельных полых волокон, например 768. Отдельные волокна прядильной машины, сведенные в один общий жгут, подаются к мотальной машине. Мотальная машина производит из жгута пучки полых волокон, которые на дальнейших этапах конфекционируются. Под конфекционированием понимается обертывание оберточной пленкой, фиксация обернутой вокруг пучка оберточной пленки и отрезание обернутого пучка на нужную длину. В этом процессе конфекционирования оберточная пленка является вспомогательным средством и выполняет задачу поддержания пучка волокон в форме и обеспечения надежной вставки отрезка пучка волокон в фильтрующий патрон. После вставки в фильтрующий патрон оберточная пленка извлекается и отрезок пучка волокон расширяется в нем.

Изобретение описывает новую установку с интегрированным конфекционированием пучков для автоматического изготовления и конфекционирования отрезков мембранных пучков полых волокон. Объектом изобретения являются мотальная машина и способ намотки, включая автоматическую передачу мембранных пучков полых волокон к новому устройству конфекционирования. Полые волокна изготавливаются в машине для прядения волокон в соответствии с уровнем техники и передаются к компенсирующему устройству новой мотальной машины.

В изображенном на фиг. 1 и 2 примере осуществления изобретения предусмотрены моталки 7, оси вращения которых перпендикулярны главной оси опоры 10, т. е. оси вращения моталок 7 и главная ось опоры 10 расположены по отношению друг к другу так, что для каждой моталки 7 возникает перпендикулярная главной оси опоры 10 плоскость, в которой проходит ось вращения моталки. За счет этого расстояние осей вращения моталок от главной оси опоры может быть меньше, чем радиус вращения моталок, что обеспечивает особенно компактную конструкцию. Чтобы после вращения опоры следующая моталка занимала то же положение, что и предыдущая моталка, оси вращения моталок проходят в одной общей плоскости. Кроме того, оси вращения моталок проходят на одинаковом расстоянии от главной оси опоры. В примере на фиг. 1 и 2 это расстояние равно нулю, так что оси вращения моталок 7 пересекают главную ось опоры 10.

В примере на фиг. 1 и 2 в качестве опоры моталок служит барабан 10, установленный с возможностью вращения вокруг главной оси. На барабане 10 с возможностью вращения напротив друг другу установлены два мотальных бруса 7, причем коаксиальные оси вращения брусьев 7 перпендикулярны главной оси барабана 10. Далеко разнесенные намоточные оправки 8 расположены на концах брусьев 7, так что подаваемый волокнистый жгут 5 при вращении брусьев 7 наматывается на намоточные оправки 8.

При запуске процесса намотки начало волокнистого жгута закрепляется на одном из брусьев 7, преимущественно на одной из намоточных оправок 8, посредством захвата (начальный зажим). После намотки волокнистый жгут фиксируется на одной из намоточных оправок 8 посредством дополнительного захвата (конечный зажим), а затем отрезается, причем свободный конец жгута 5, т.е. начало следующего пучка, удерживается передающим захватом 14, который передает затем жгут к следующему брусу 7 или к его начальному зажиму. Разрезание волокнистого жгута может осуществляться посредством интегрированного в захват разрезающего устройства.

По меньшей мере два мотальных бруса 7 установлены на вращающемся вокруг оси вращения барабане 10, причем оси вращения моталок 7 перпендикулярны оси вращения барабана 10. За счет этого может осуществляться квазинепрерывная намотка на пустой мотальный брус, тогда как полный мотальный

- 8 014702 брус автоматически передает свой пучок волокон на конфекционирование. Таким образом, возможна квазинепрерывная связь процесса прядения и конфекционирования пучков полых волокон, поскольку, в частности, длина намотанного пучка волокон намного больше длины готового отрезка пучка. За счет намотки происходит особенно щадящая обработка восприимчивых полых волокон.

С помощью изобретения из одного намотанного между намоточными оправками 8 пучка можно изготовить за одну операцию одновременно много отрезков пучков волокон. Процессы передачи, как в уровне техники, отпадают. Мотальный брус 7 может иметь в длину несколько метров.

Установка изготавливает при этом пучки 20, которые намного длиннее длины готового отрезка пучка (например, длина несколько метров). Пучок 20 всей своей длиной передается на конфекционирование и по всей длине автоматически обертывается с рулона оберточной пленкой 25. Оберточная пленка 25 автоматически фиксируется, например посредством сварки, а затем пучок автоматически нарезается на отрезки длиной 200-300 мм. Заверточное устройство интегрировано в перемещаемый заверточный стол и для приема пучка 20 подводится к мотальному брусу 7, например снизу или сбоку. За счет обертывания пленкой 25 пучок 20 приобретает почти круглое сечение.

Скорость прядения на выходе нитей из прядильной машины составляет около 0,4-0,5 м/с. Мотальный брус 7 требует для одного оборота в среднем 14 с. Частота вращения мотального бруса переменная, поскольку при запуске в начале процесса обертывания сначала наматывается длина нити, накопленная с помощью компенсирующего ролика 1.

Установка производит (при среднем размере фильтра ТХ 60) в среднем каждые 9 с один обернутый отрезок пучка. Извлечение отрезков пучка из заверточного устройства и передача на ленточный транспортер происходят посредством присасывающей планки. Для этого заверточный стол перемещается вертикально к присасывающей планке. Последняя передает отрезки пучка на ленточный транспортер. С его помощью происходит отвод из установки для дальнейшей обработки.

В то время как пара намоточных оправок наматывает изготавливаемый прядильной машиной волокнистый жгут, уже намотанный жгут на другом мотальном брусе в противоположном положении барабана может обрабатываться дальше, например обертываться пленкой, свариваться и отрезаться. Возможны также более двух пар намоточных оправок на одном барабане, например четыре пары по его окружности. Тогда, например, на одной паре намоточных оправок может осуществляться процесс намотки, тогда как одновременно с этим на трех других парах намоточных оправок осуществляются другие этапы конфекционирования, такие как обертывание пленкой, сварка и отрезка. Однако преимущественно используются только две пары намоточных оправок, так что барабан поворачивается каждый раз на 180°.

На каждой намоточной оправке 8 имеется зажимное устройство для зажатия начала нового жгута на ней (начальный зажим). Для этого поворотная зажимная скоба движется к намоточной оправке и прижимает к ней конец волокнистого жгута. При намотке начальная зажимная скоба обертывается волокнами. Кроме того, имеется такое же зажимное устройство для фиксации конца намотанного жгута (конечный зажим).

Обе намоточные оправки 8 смонтированы при этом на мотальных головках, выполненных с возможностью линейного перемещения вдоль мотальных брусьев 7. За счет этого возникает растягивающесжимающее устройство для намотанного пучка 20 волокон с нормальным положением при намотке, положением растягивания при вставке и положением сжатия, которое соответствует окончательной длине пучков волокон при обертывании.

Во время одного оборота мотального бруса 7 волокнистый жгут 5 тянется по последнему огибному ролику 3 с сильно отличающейся скоростью, т. е. на короткое время останавливается в обоих положениях мертвой точки, а между ними ускоряется с асимметричной синусообразной характеристикой до максимума. Уравнивание этих колебаний скорости происходит посредством компенсирующего ролика 1, который соответственно колеблется на своей вертикальной оси 4. Если амплитуда движения компенсирующего ролика превышает верхний или нижний предел, то частота вращения мотального бруса медленно регулируется, пока снова не установится постоянное значение. Преимущественно уровень колебания компенсирующего ролика лежит в верхней части вертикальной оси 4. За счет этого компенсирующий ролик имеет еще достаточно емкости в качестве буферного накопителя, когда моталка 7 полная, а волокнистый жгут 5 передается на следующую свободную моталку.

Если требуемое тянущее усилие прикладывается к компенсирующему ролику 1 в соответствии с уровнем техники с массой О, то вместе с эластичным волокнистым жгутом возникает система пружинамасса, которая при неблагоприятных условиях склонна к колебаниям собственной частоты. Поэтому целесообразно максимально лишенное массы устройство для создания тянущего усилия, например серводвигатель 16 с управляемым крутящим моментом в сочетании с зубоременным приводом легкого хода. Компенсирующий ролик 1 может быть выполнен в этом случае особенно легким, так что собственная частота лежит заметно выше, а резонансные колебания предотвращены. Серводвигатель вырабатывает постоянный крутящий момент, который, при необходимости, можно подрегулировать также в зависимости от выходного сигнала дополнительного устройства для измерения натяжения нитей. Дополнительно компенсирующий ролик 1 может перемещаться в постоянные положения также без регулирования тянущего усилия, как это целесообразно, например, в начале и конце процесса намотки.

- 9 014702

Намотка протекает при этом следующими этапами.

Исходное положение перед запуском.

Выработанный волокнистый жгут 5 движется по системе 1, 2, 3 роликов и отводится за ней между последним огибным роликом 3 и мотальным брусом 7 посредством всасывающей трубы 13. Компенсирующий ролик 1 находится при этом в постоянном вертикальном положении, т.е. не прикладывая тянущего усилия.

Запуск процесса намотки.

Передающий захват 14 берет жгут 5 над всасывающей трубой 13 и разрезает его непосредственно за местом зажатия. В то же время компенсирующий ролик 1 переключается на режим тянущее усилие.

Отрезанный конец жгута присасывается, тогда как начало следующего жгута направляется передающим захватом к следующей намоточной оправке 8 моталки 7, где он передается начальному зажиму.

Подаваемый во время этого процесса передачи материал жгута накапливается в компенсирующем устройстве.

Намотка.

Мотальный брус начинает вращаться сначала с более высокой частотой вращения, чем это соответствует нормальной производственной скорости. При этом вибрирующий компенсирующий ролик постепенно движется вверх, пока не достигнет нужного положения по высоте. Частота вращения моталки уменьшается в соответствии со средней скоростью жгута, что регулируется посредством описанного выше контроля амплитуды.

Когда достигнуто нужное число оборотов, мотальный брус останавливается в определенном положении, и конец жгута фиксируется конечным зажимом. Подаваемый материал жгута снова накапливается в устройстве с компенсирующим роликом.

Передача.

Передающий захват 14 разрезает остановившийся жгут 5, удерживает освободившийся конец, пока барабан 10 с полной моталкой не повернется на 180°, и передает затем конец к начальному зажиму новой пустой моталки и т. д.

При сбое или окончании намотки передающий захват 14 может передать жгут дальше к всасывающей трубе 13.

Благодаря этой конструкции мотальной машины возникают следующие преимущества.

а) Уменьшение потерь при обрезке. В уровне техники потери при обрезке составляют менее 10% (при среднем размере фильтра ЕХ 60 около 8%) произведенного количества волокна. Можно определить, что эти потери за счет предложенной машины можно уменьшить приблизительно наполовину.

б) Легкая доступность при реализации автоматизированных пленкозаверточных устройств. В уровне техники пространство для передачи пучков в заверточное устройство сильно ограничено. За счет длинного пучка в новой машине он легко доступен. Это способствует автоматизации.

в) Простое обращение благодаря возможности эксплуатации частично или полностью автоматических заверточных устройств в режиме он-лайн вместе с прядильной машиной. Новое заверточное устройство интегрировано в мотальную машину. За счет этого отпадают процессы передачи, как в уровне техники, прерывающие поток материала, например замена полных мотальных колес на пустые и ручное конфекционирование пучков с помощью отдельного устройства. В целом, новая машина обеспечивает квазинепрерывный режим.

Первый пример установки для обертывания пучка волокон изображен на фиг. 3-7. С ее помощью можно автоматически завертывать волокна в пленку. Благодаря автоматизации достигается улучшение геометрических свойств пучков волокон с воспроизводимым качеством. Тем самым, улучшается обращение при последующих процессах. С помощью заверточного устройства с интегрированной заверточной пластиной 30 волокнистый жгут 20 может быть обернут пленкой 25, а затем сжат до определенного диаметра для достижения, например, определенной плотности упаковки. При последующих процессах пленка 25 может быть фиксирована (склеиванием, сваркой и т.д.), а из жгута 20 могут быть нарезаны пучки.

Изобретение основано на тонкой фольге 30 из высококачественной стали, которая называется поэтому ниже заверточная пластина. Эта подробно изображенная на фиг. 5 заверточная пластина 30 имеет на противоположных продольных сторонах пальцы 31, а между ними - вырезы 32, причем пальцы на одной продольной стороне противоположны вырезам на другой продольной стороне. Заверточная пластина 30 через пальцы 31 в точках 33 соединения соединена с боковыми элементами 35, которые могут перемещаться посредством привода.

Оберточная пленка (здесь: голубая полиэтиленовая пленка) втягивается в образованный заверточной пластиной 30 лоток и по всей длине с помощью двух завертывателей 40, 41 заворачивается вокруг волокнистого жгута так, что обе продольные кромки находят друг на друга. Каждый завертыватель может состоять из нескольких зубцов или пальцев. В случае длинных завертывателей может быть предпочтительно предусмотрено большое число зубцов или пальцев. Зубцы или пальцы проходят через соответствующие вырезы в гибком лотке и боковых элементах 35 и обеспечивают, таким образом, завертывание оберточной пленки вокруг волокнистого жгута. В результате движения боковых элементов 35 лоток

- 10 014702 смыкается, и заверточная пластина 30 полностью охватывает оберточную пленку 25 с волокнистым жгутом 20, как показано на фиг. 7. За счет пальцеобразных вырезов 32 в заверточной пластине 30 можно смыкать устройство до тех пор, пока не будет достигнут нужный окончательный диаметр или достигнута определенная плотность упаковки. Диаметр пучка находится при этом в непосредственной связи с периферией охвата заверточной пластины. Пленка 25 должна быть в состоянии скользить во время смыкания по заверточной пластине 30. Общий коэффициент трения выбранных материалов должен быть таким, чтобы скольжение было возможным, несмотря на повышающееся трение при возрастающем сжатии.

Как видно на фиг. 6, заверточное устройство дополнительно содержит направляемый опорный желоб 45 с интегрированным вакуумным присасыванием для фиксации оберточной пленки, который препятствует бесконтрольному откидыванию и придает форму.

Во втором примере установка для обертывания пучка волокон, изображенная на фиг. 8-10, состоит из тонкой заверточной ткани 50, которая закреплена на двух планках 55, 57 и провисает между ними. Заверточная ткань 50 представляет собой прорезиненную ткань, которая называется мембранной тканью. Планки 55, 57 выполнены с возможностью перемещения посредством собственного привода, так что образованный заверточной тканью лоток может смыкаться. Планка 55 имеет ножевую кромку 56, на которой заверточная ткань закреплена, например посредством приклеивания. Противоположная планка 57 содержит зажимное устройство 58, посредством которого заверточная ткань закреплена, а глубина лотка может быть установлена.

В начале обертывания оберточная пленка 25 (здесь: голубая полиэтиленовая пленка) кладется на провисающую в устройстве мембранную ткань 50. При этом оберточная пленка позиционируется так, что кромка 26 прилегает к планке 55 с ножевой кромкой 56. После укладки волокнистого жгута 20 устройство смыкается. Во время смыкания завертыватель 40 заворачивает свободный конец 27 оберточной пленки вокруг волокнистого жгута 20. Удерживающие планки 55, 57, на которых закреплена заверточная ткань, должны быть теперь перемещены так, чтобы свободная кромка 27 оберточной пленки продвинулась под противоположную кромку 26, продолжающую прилегать к ножевой кромке 56. Для этого удерживающая планка справа (на стороне со свободным концом 27 оберточной пленки) перемещается за сторону с ножевой кромкой. Когда эта точка достигнута, устройство можно смыкать до тех пор, пока не будет достигнут нужный окончательный диаметр или достигнута определенная плотность упаковки. Диаметр пучка находится при этом в непосредственной связи с установленным провисанием заверточной ткани 50. Решающим для этого принципа обертывания является требуемое трение между заверточной тканью 50 и оберточной пленкой 25.

Как показано на фиг. 10а-10с, правая сторона 27 оберточной пленки за счет существующего трения между заверточной тканью и оберточной пленкой продвигается между волокнистым жгутом и другим концом 26 оберточной пленки 25. Условием этого является то, чтобы коэффициент трения между заверточной тканью 50 и оберточной пленкой 25 был всегда выше, чем коэффициент трения между ними, увеличивающийся по мере возрастания степени сжатия.

Отличительными особенностями способа заверточная ткань во втором примере по сравнению со способом заверточная пластина в первом примере являются, в частности, следующие.

1) Свободный выступающий конец 27 оберточной пленки вводится между волокнистым жгутом и неподвижным концом 26, прилегающим к ножевой кромке, и скользит при дальнейшем сжатии между волокнами и внутренней стороной оберточной пленки. Напротив, в случае заверточной ткани свободный конец оберточной пленки скользит между нею и внешней стороной оберточной пленки.

2) Таким образом, в способе заверточная ткань требуется высокое трение между пленкой и тканью, а в способе заверточная пластина - низкое.

3) За счет этого расположения заверточной ткани пучок или оберточная пленка может на всей поверхности (по всей длине и всей периферии) охватываться заверточной тканью с прерыванием только за счет вырезов для фиксации оберточной пленки сваркой или склеиванием. Напротив, в случае заверточной пластины требуются большие вырезы для нахлеста обеих ее сторон.

В то время как в уровне техники волокнистые жгуты, наматываемые на колесо, обертываются вручную, причем возникают неточности, с помощью металлической фольги или заверточной ткани можно достичь следующих улучшений:

весь процесс обертывания может быть автоматизирован;

в автоматическом процессе обертывания при изготовлении пучков достигается очень высокая точность повторения в отношении их диаметра;

косое обертывание, т.е. неравномерный диаметр пучков по их длине, может быть исключено;

весь жгут может быть обернут оберточной пленкой сразу;

улучшенные геометрические свойства пучка обеспечивают лучшее обращение с ним при последующих процессах, например более надежную вставку в корпус фильтра;

заверточная пластина и заверточная ткань позволяют обертывать пучки разных диаметров. Подгонка к соответствующему диаметру может быть реализована двояким образом: во-первых, за счет пути перемещения устройства, а во-вторых, за счет провисания заверточной пластины.

В противоположность применению стального листа для обертывания можно за счет целенаправ

- 11 014702 ленного управляемого движения лотка посредством боковых элементов 35 или планок 55, 57 достичь контролируемого сжатия и более равномерного конечного результата.

Claims (80)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Установка для намотки пучков волокон, в частности мембранных пучков полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, содержащая установленную с возможностью вращения вокруг главной оси опору моталок и по меньшей мере две моталки, установленные на опоре с возможностью вращения, причем оси вращения моталок перпендикулярны главной оси опоры.
2. 2. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что по меньшей мере две моталки состоят соответственно по меньшей мере из одного мотального бруса с расположенными на его концах мотальными головками с намоточными оправками.
3. 3. Установка по п.2, характеризующаяся тем, что расстояние между мотальными головками составляет по меньшей мере трехкратную длину изготовленных с мембранными пучками полых волокон фильтрующих секций диализных фильтров.
4. 4. Установка по п.2, характеризующаяся тем, что мотальные головки содержат растягивающесжимающие устройства, обеспечивающие перемещение намоточных оправок с возможностью растяжения или сжатия намотанного пучка волокон.
5. 5. Установка по п.4, характеризующаяся тем, что растягивающе-сжимающие устройства выполнены с возможностью перемещения намоточных оправок вдоль главной протяженности мотального бруса.
6. 6. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что предусмотрены две моталки, расположенные на противоположных сторонах опоры и оси вращения которых, в частности, параллельны или коаксиальны.
7. 7. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что содержит отдельно управляемые приводы для вращения моталок.
8. 8. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что содержит привод для вращения опоры моталок на постоянный угол, в частности на 180°.
9. 9. Установка по п.7, характеризующаяся тем, что приводы для вращения моталок расположены на опоре.
10. 10. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что опора моталок образована барабаном.
11. 11. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что каждая моталка содержит захваты для фиксации начала и конца волокнистого жгута.
12. 12. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что содержит передающий захват для взятия волокнистого жгута с одной из моталок и его передачи на следующую моталку.
13. 13. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что содержит режущее устройство для отрезания волокнистого жгута.
14. 14. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что содержит всасывающее устройство для присасывания свободных концов волокнистого жгута.
15. 15. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что содержит устройство для изготовления волокнистого жгута, в частности прядильную машину.
16. 16. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что содержит устройство для накопления и/или натяжения волокнистого жгута, в частности компенсирующее устройство.
17. 17. Установка по п.16, характеризующаяся тем, что компенсирующий ролик снабжен имеющим небольшую массу устройством для создания тянущего усилия, в частности серводвигателем с управляемым крутящим моментом.
18. 18. Установка по п.16, характеризующаяся тем, что компенсирующий ролик выполнен с возможностью фиксации.
19. 19. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что предусмотрено устройство для измерения натяжения нити.
20. 20. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что предусмотрено устройство для дальнейшей обработки намотанного пучка волокон, в частности машина для обертывания пучка волокон оберточной пленкой.
21. 21. Установка по п.20, характеризующаяся тем, что устройство для дальнейшей обработки намотанного пучка волокон выполнено для приема пучка волокон с возможностью перемещения в направлении моталки.
22. 22. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что предусмотрены устройство для изготовления волокнистого жгута и устройство для дальнейшей обработки намотанного пучка волокон, а моталки за счет вращения опоры выполнены с возможностью последовательного поворота в зону устройства для изготовления волокнистого жгута и устройства для дальнейшей обработки намотанного пучка волокон.
23. 23. Установка по п.1, характеризующаяся тем, что ось вращения опоры моталок совпадает с ее продольной осью.
24. 24. Установка по п.23, характеризующаяся тем, что ось вращения опоры моталок расположена горизонтально.

    - 12 014702
25. 25. Способ намотки пучков волокон, в частности мембранных пучков полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, на мотальное устройство с установленной с возможностью вращения вокруг главной оси опорой моталок и по меньшей мере двумя моталками, установленными на опоре с возможностью вращения, характеризующийся тем, что оси вращения моталок перпендикулярны главной оси опоры, включающий в себя следующие этапы:

    намотку пучков волокон на первую моталку;

    вращение опоры моталок вокруг главной оси;

    дальнейшую обработку пучков волокон на первой моталке и одновременную намотку пучка волокон на вторую моталку.
26. 26. Способ по п.25, характеризующийся тем, что волокнистый жгут за счет вращения мотального бруса наматывают на расположенные на его концах намоточные оправки, в результате чего намотанный пучок волокон проходит вдоль мотального бруса.
27. 27. Способ по п.26, характеризующийся тем, что длина пучка волокон составляет по меньшей мере трехкратную длину фильтрующих секций диализных фильтров, изготовленных с мембранными пучками полых волокон.
28. 28. Способ по п.25, характеризующийся тем, что за счет вращения опоры моталок вокруг главной оси следующая моталка занимает положение, занятое прежде первой моталкой.
29. 29. Способ по п.25, характеризующийся тем, что ось вращения опоры моталок совпадает с ее продольной осью, а каждая моталка состоит в основном из мотального бруса с расположенными на его концах мотальными головками с намоточными оправками, причем перед вращением опоры моталок мотальные брусья приводят в положение, в основном параллельное опоре моталок.
30. 30. Способ по п.25, характеризующийся тем, что мотальный брус на этапе дальнейшей обработки оставляют в его положении, в основном параллельном опоре моталок.
31. 31. Способ по п.25, характеризующийся тем, что волокнистый жгут изготавливают непрерывно, в частности за счет его непрерывного прядения, и временно накапливают в накопительном устройстве, при этом за счет вращения опоры моталок подготавливают следующую моталку.
32. 32. Способ по п.31, характеризующийся тем, что моталку вращают с более высокой скоростью, пока длина накопленного в накопительном устройстве волокнистого жгута не будет меньше определенной длины, после чего моталку вращают с более низкой скоростью.
33. 33. Способ по п.25, характеризующийся тем, что волокнистый жгут изготавливают непрерывно, в частности за счет его непрерывного прядения, и наматывают с колеблющейся скоростью, в частности при запуске или остановке моталки и/или за счет вращения моталки в основном с постоянной скоростью, а колеблющуюся скорость намотки компенсируют посредством накопительного устройства.
34. 34. Способ по п.33, характеризующийся тем, что при превышении или недостижении накопленным в накопительном устройстве волокнистым жгутом определенных предельных значений скорость вращения регулируют.
35. 35. Способ по пп.31-34, характеризующийся тем, что натяжение волокнистого жгута устанавливают, в частности, посредством накопительного устройства.
36. 36. Способ по п.35, характеризующийся тем, что натяжение волокнистого жгута измеряют посредством устройства для измерения натяжения нитей и, при необходимости, регулируют.
37. 37. Способ по пп.31-36, характеризующийся тем, что волокнистый жгут поддерживают под натяжением посредством компенсирующего ролика накопительного устройства, в частности посредством имеющего малую массу устройства для создания тянущего усилия, например серводвигателя с управляемым крутящим моментом, в частности в сочетании с зубоременным приводом легкого хода.
38. 38. Способ по п.25, характеризующийся тем, что на моталке зажимают начало волокнистого жгута, затем процесс намотки запускают и после установленного числа оборотов заканчивают, после чего на моталке зажимают также конец волокнистого жгута.
39. 39. Способ по п.25, характеризующийся тем, что после намотки пучка волокон на первую моталку волокнистый жгут берут передающим захватом, разрезают и после вращения опоры моталок передают на следующую моталку.
40. 40. Способ по п.25, характеризующийся тем, что свободные концы волокнистого жгута присасывают посредством всасывающего устройства.
41. 41. Способ по п.26, характеризующийся тем, что для дальнейшей обработки пучка волокон растягивающее напряжение в нем уменьшают за счет перемещения намоточных оправок.
42. 42. Способ по п.26, характеризующийся тем, что пучок волокон, разделенный на две части за счет намотки на намоточные оправки, приводят, в основном, в кругообразное сечение.
43. 43. Способ по п.26, характеризующийся тем, что пучок волокон при дальнейшей обработке обертывают полотном пленки, длина которого соответствует длине пучка волокон.
44. 44. Способ по п.43, характеризующийся тем, что пучок волокон сжимают за счет обертывания пленкой.
45. 45. Способ по п.43, характеризующийся тем, что обернутую вокруг пучка волокон пленку фиксируют, в частности, сваривают.

    - 13 014702
46. 46. Способ по п.25, характеризующийся тем, что пучок волокон при дальнейшей обработке разрезают на несколько меньших отрезков.
47. 47. Способ по п.25, характеризующийся тем, что применяют одно из устройств по пп.1-24.
48. 48. Установка для обертывания пленкой пучка волокон, в частности мембранного пучка полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, содержащая приемное устройство из первого и второго боковых элементов и закрепленного между ними гибкого лотка для приема пленки и пучка волокон, характеризующаяся тем, что предусмотрен привод для перемещения, по меньшей мере, первого бокового элемента поперек лотка и по меньшей мере один подвижный поперек лотка завертыватель для завертывания пленки вокруг пучка волокон.
49. 49. Установка по п.48, характеризующаяся тем, что длина обертываемого пучка волокон составляет по меньшей мере трехкратную длину фильтрующих секций диализных фильтров, изготовленных с мембранными пучками полых волокон.
50. 50. Установка по п.48, характеризующаяся тем, что содержит устройство для фиксации, в частности сварки, завернутой вокруг пучка волокон пленки.
51. 51. Установка по п.48, характеризующаяся тем, что содержит устройство для разрезания пучка волокон на несколько отрезков.
52. 52. Установка по п.51, характеризующаяся тем, что устройство для разрезания пучка волокон состоит по меньшей мере из одного режущего инструмента, установленного с возможностью перемещения вдоль пучка волокон.
53. 53. Установка по п.48, характеризующаяся тем, что лоток имеет вырезы, через которые может двигаться завертыватель, и/или вырезы, через которые может быть осуществлена фиксация.
54. 54. Установка по п.48, характеризующаяся тем, что обращенная к лотку передняя кромка первого бокового элемента выполнена с возможностью движения мимо обращенной к лотку передней кромки второго бокового элемента для сгибания лотка в цилиндр.
55. 55. Установка по п.48, характеризующаяся тем, что гибкий лоток вдоль своей обращенной к первому боковому элементу продольной стороны имеет вырезы, где он другой своей продольной стороной закреплен на втором боковом элементе и/или наоборот.
56. 56. Установка по п.55, характеризующаяся тем, что по меньшей мере один из боковых элементов имеет выступы и вырезы, причем гибкий лоток закреплен на выступах, а вырезы в боковом элементе переходят в вырезы вдоль этой продольной стороны лотка.
57. 57. Установка по п.56, характеризующаяся тем, что выступы в боковом элементе при схождении боковых элементов проходят через вырезы на противоположной продольной стороне лотка.
58. 58. Установка по п.56, характеризующаяся тем, что боковые элементы имеют выступы и вырезы.
59. 59. Установка по п.55, характеризующаяся тем, что гибкий лоток состоит из материала, имеющего небольшой коэффициент трения с применяемой пленкой.
60. 60. Установка по п.55, характеризующаяся тем, что гибкий лоток выполнен из тонкой листовой стали или стальной фольги.
61. 61. Установка по п.48, характеризующаяся тем, что кромка одного из боковых элементов, на которой закреплен гибкий лоток, выполнена в виде ножевой кромки, а соответствующая кромка другого бокового элемента может перемещаться за пределы ножевой кромки.
62. 62. Установка по п.61, характеризующаяся тем, что расстояние между верхней стороной ножевой кромки и нижней стороной кромки другого бокового элемента мало по сравнению с диаметром гибкого лотка.
63. 63. Установка по п.61, характеризующаяся тем, что гибкий лоток выполнен из материала с коэффициентом трения с применяемой пленкой выше коэффициента трения применяемой пленки самой с собой.
64. 64. Установка по п.61, характеризующаяся тем, что гибкий лоток выполнен из ткани, в частности тонкой и/или прорезиненной ткани.
65. 65. Установка по п.64, характеризующаяся тем, что ткань закреплена на сплошных кромках боковых элементов и провисает между ними.
66. 66. Способ обертывания пленкой пучка волокон, в частности мембранного пучка полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, характеризующийся тем, что пучок волокон кладут на пленку в приемное устройство из первого и второго боковых элементов и закрепленного между ними гибкого лотка, после чего по меньшей мере одну свободную продольную сторону пленки с помощью подвижного поперек лотка завертывателя заворачивают вокруг пучка волокон и боковые элементы смыкают за счет управления приводом для движения по меньшей мере одного из боковых элементов.
67. 67. Способ по п.66, характеризующийся тем, что пучок волокон сжимают за счет схождения боковых элементов.
68. 68. Способ по п.66, характеризующийся тем, что пленку фиксируют и, в частности, сваривают саму с собой.
69. 69. Способ по п.66, характеризующийся тем, что пучок волокон разрезают на несколько отрезков.
70. 70. Способ по п.66, характеризующийся тем, что обращенную к лотку переднюю кромку первого бокового элемента двигают мимо обращенной к лотку передней кромки второго бокового элемента, сги

    - 14 014702 бая гибкий лоток в цилиндр.
71. 71. Способ по п.66, характеризующийся тем, что обе продольные стороны пленки свободны, и их посредством заворачивателей последовательно кладут на пучок волокон, в результате чего они находят друг на друга.
72. 72. Способ по п.71, характеризующийся тем, что по меньшей мере один из боковых элементов имеет образующие переднюю кромку выступы, которые двигают через соответствующие вырезы на противоположной стороне лотка, образуя из него цилиндр.
73. 73. Способ по п.71, характеризующийся тем, что пленка скользит по поверхности гибкого лотка.
74. 74. Способ по п.66, характеризующийся тем, что первую продольную сторону пленки продвигают с помощью кромки одного бокового элемента, выполненной в виде ножевой кромки, под кромку другого бокового элемента.
75. 75. Способ по п.74, характеризующийся тем, что первую продольную сторону надвигают на прилегающую к пучку волокон свободную продольную сторону.
76. 76. Способ по п.74, характеризующийся тем, что за счет трения с гибким лотком пленка движется вместе с ним.
77. 77. Способ по одному из пп.66-76, характеризующийся тем, что применяют одно из устройств по пп.48-65.
78. 78. Установка для конфекционирования пучка волокон, в частности мембранного пучка полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, состоящая из комбинации одного из устройств по пп.1-24 с устройством по пп.48-65.
79. 79. Способ конфекционирования пучка волокон, в частности мембранного пучка полых волокон, в частности, для изготовления диализных фильтров, состоящий из комбинации одного из способов по пп.25-47 со способом по пп.66-77.
80. 80. Способ по п.79, характеризующийся тем, что пучок волокон оставляют намотанным на моталку во время его обертывания пленкой.