EP3738913B1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen prozessieren einzelner oder mehrerer rovings - Google Patents

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EP3738913B1
EP3738913B1 EP20174227.7A EP20174227A EP3738913B1 EP 3738913 B1 EP3738913 B1 EP 3738913B1 EP 20174227 A EP20174227 A EP 20174227A EP 3738913 B1 EP3738913 B1 EP 3738913B1
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EP
European Patent Office
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roving
splice
reserve
work
conveying direction
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EP20174227.7A
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EP3738913A1 (de
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Sebastian Nendel
Marcel Meyer
Falk Mehlhorn
Falk Rahnefeld
Frank Hladik
Henry Neumann
Sonja Komso
Hans-Jürgen Heinrich
Nicola Chiusolo
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Cetex Institut Ggmbh
Original Assignee
Cetex Institut Ggmbh
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    • B65H69/00—Methods of, or devices for, interconnecting successive lengths of material; Knot-tying devices ;Control of the correct working of the interconnecting device
    • B65H69/06—Methods of, or devices for, interconnecting successive lengths of material; Knot-tying devices ;Control of the correct working of the interconnecting device by splicing
    • B65H69/061—Methods of, or devices for, interconnecting successive lengths of material; Knot-tying devices ;Control of the correct working of the interconnecting device by splicing using pneumatic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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    • B65H2701/311—Slivers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/38—Thread sheet, e.g. sheet of parallel yarns or wires

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for continuously processing single or multiple rovings.
  • Rovings are bundles, strands or multifilament yarns made from a large number of filaments running next to one another.
  • the rovings are on the one hand work rovings that run through the device and are processed, for example, into a fiber composite semifinished product, and on the other hand reserve rovings by which the work rovings are replaced or which are attached to the work rovings when the respective work rovings run out.
  • a splicing method and an associated device are known in which, prior to splicing, the two thread end parts are treated with a solvent or a solution for dissolving a sizing agent and then turned back pneumatically.
  • the pamphlet WO 2011/106523 A1 describes a carbon fiber cable splicing method and apparatus in which the filament ends are thinned by blades prior to splicing in order to obtain a fiber cable of uniform thickness.
  • the pamphlet DE 3528619 A1 discloses a splicing device in which the splice head is coupled to a controllable heat source so that heated splicing air is used for splicing.
  • a splicing device for connecting textile threads or yarns by means of compressed air is known to which a liquid is mixed.
  • the splicing chamber is arranged in a trough which can be tightly closed during the splicing process and from which a discharge line for the compressed air-liquid mixture proceeds.
  • the pamphlet DE 4226025 A1 contains a device for splicing multifilament yarns with two splice chambers arranged at a distance, each with its own fluid supply, the free space between the two splice chambers being filled with a foam body.
  • the pamphlet EP 2067730 B1 deals with an air splicing device for splicing glass fiber roving strands with two splice chambers arranged next to each other in a splice channel, each with its own independent compressed air supply and with outer strand clamps in front of and behind the two splice chambers and one or more strand clamps between the two splice chambers.
  • the splice strip with the reserve roving (s) fixed to it is brought into an alignment position in the alignment step in which the working roving (s) and the reserve roving (s) to be spliced with it are located (s) are parallel to each other.
  • the splice bar is moved in the alignment step with a support table, with at least one linear guide for at least one of the support table Splice unit parts is provided with which this at least one splice unit part is moved in the approach step and the withdrawal step.
  • the reserve roving (s) to be spliced is / are guided by means of reserve roving guide elements (s) provided upstream and downstream of the respective splicing unit in the main roving conveying direction.
  • the respective working roving (s) and the respective reserve roving (s) spliced therewith in the splicing position is / are clamped and in a separation step following the clamping step in this clamped position an end section of the respective working roving located in the main roving conveying direction after the respective splicing unit and an initial section of the reserve roving spliced with this working roving in front of the respective splicing unit in the main roving conveying direction are cut off.
  • a high degree of process purity is achieved if the roving ends of the working roving (s) and the reserve roving spliced therewith that remain on the working roving / reserve roving pair (s) are sucked off during and / or after the separating step.
  • the size can be broken up in a particularly suitable manner during the ongoing production process if the reserve roving (s) is / are pulled in an S-shaped path over several deflecting rollers that are offset from one another.
  • the working roving (s) and the reserve roving (s) pass through comb-shaped pre-splicing positioning units in the main roving conveying direction in front of the splice bar, the position of the working roving (s) and the reserve roving (s) is aligned in the width direction relative to the at least one splice unit of the splice bar.
  • one length of roving unwound from a work roving reel is detected and / or with at least one optical sensor coupled to a control device of the device at (one) unwinding point (s) of the work roving reel ( n) a winding status of the respective work roving coil (s) is monitored.
  • the reserve rovings are spliced simultaneously or in a cascade-like manner to the respectively assigned work rovings.
  • a first reserve roving guide element is moved from a position below the splice plane to a position above the splice plane and then moved in the width direction out of the splice plane.
  • the at least one splice unit is provided on a carrier table movable in the main roving conveying direction and the vertical direction of the device, and a linear guide is provided on the carrier table with which at least one of the splice unit parts can be moved in the width direction of the device.
  • At least one second and third reserve roving guide element for guiding the respective reserve roving between the splice unit parts of the respective splice unit is preferably provided in the main roving conveying direction before and after the respective splicing unit.
  • the reserve roving (s) is / are clamped particularly securely if at least one roving clamp opening and closing in the width direction of the device is provided in the main roving conveying direction before and after the respective splicing unit for clamping the respective reserve roving (s).
  • Roving clamp for clamping the respective working roving (s) in the main roving conveying direction is provided before and after the respective splicing unit at least one roving scissors cutting in the width direction or the vertical direction.
  • suction is provided on or above the splice strip.
  • a size breaking device for the reserve roving (s) is provided in the main roving conveying direction in front of the splice bar.
  • the size breaking device has a plurality of deflecting rollers arranged offset from one another.
  • comb-shaped pre-splice positioning units which can be moved in the width direction, are provided in front of the splice strip in the main roving conveying direction for guiding the working roving (s) and the reserve roving (s).
  • a comb-shaped end positioning unit for guiding the spliced roving is provided in the main roving conveying direction after the splice bar.
  • An embodiment of the device according to the invention preferably has at least one mechanical sensor coupled to a control device of the device, with which a roving length unwound from a work roving bobbin can be detected, and / or at least one optical sensor is provided at each unwinding point of the work roving bobbins, which is provided with a Control device of the device is coupled.
  • the working and reserve rovings are drawn off from a preferably electronically controlled creel, in which the winding of the working roving spool (s) is preferably monitored.
  • the entire device is braked from a basic speed, such as 25 m / min, to a splicing speed, such as 0.5 m / min.
  • a basic speed such as 25 m / min
  • a splicing speed such as 0.5 m / min.
  • the suction is then preferably switched on and the splicing process takes place.
  • the splice bar moves synchronously with the working roving (s) so that there is no delay between the respective working roving and the associated reserve roving.
  • the remnants of the work roving (s) are preferably rewound from the creel, the splice bar is moved into its basic position and the suction is switched off.
  • reserve roving (s) is / are then calibrated over the splice units of the splice strip.
  • the reserve roving (s), which will act as the new working roving (s), will then be accelerated to the basic speed of the device.
  • the sleeve (s) of the previous work roving (s) can be easily removed from the creel by an operator and (a) new roving sleeve (s) can be attached to the creel. Thereafter, it is advantageous if the end (s) of the new reserve roving (s) is / are pulled through a size breaking device, preferably an S-fold, whereby the size is broken up from the fiber filaments.
  • the reserve roving (s), such as, for example, a carbon fiber roving (s), can then be inserted into the splice strip, which is preferably moved out laterally, and fixed to it.
  • the splicing device can be positioned under the working roving (s) and the automatic roving change process is complete.
  • FIGS. 1 and 2 show schematically a splicing device 10 of an embodiment of the device 1 according to the invention in a side view and in a top view.
  • the splicing device 10 is described below with reference to a main roving conveying direction or working direction X of the device 1, a width direction Z of the device 1 oriented transversely to the main roving conveying direction X and a vertical direction oriented vertically to the XZ plane spanned by the main roving conveying direction X and the width direction Z Y of the device 1 described.
  • the splicing device 10 has a support table 2. Like it in Figure 1 As can be seen, the carrier table 2 can be moved in the vertical direction Y as well as in the width direction Z.
  • the support table 2 has at least one line 21.
  • the line guide 21 is aligned in the width direction Z of the device 1.
  • a first splicing unit part 31 of a splicing unit of the splicing device 10 is provided on the line 21 of the support table 2.
  • the first splice unit part 31 can be moved on the line guide 21 in the width direction Z of the device 1.
  • a second splice unit part 32 of the splice unit is provided on the support table 2.
  • the second splice unit part 32 can be moved with the support table 2.
  • the second splice unit part 32 is not movable relative to the carrier table 2.
  • the second splice unit part 32 is connected to a compressed air supply.
  • a suction device 9 is provided above the splice unit parts 31, 32.
  • the splicing device 10 has a plurality of splicing units arranged next to one another which, for example, have one in the Figures 3 and 4 Form the splice strip 30 shown of the device 1.
  • the splice bar 30 is aligned horizontally in the width direction Z of the device 1 lying 90 ° to the main roving conveying direction X.
  • the individual splice units of the splice bar 30 are constructed in the same way and function in the same way, so that the designs based on the Figures 1 and 2 to the splicing unit shown there, also apply to all further splicing units of the splicing device 10.
  • Several rovings can be spliced with the splice bar 30, which is described in more detail below. However, only a single roving can be spliced with the splice bar 30.
  • a first reserve roving guide element 41 is provided in the main roving conveying direction X in front of the carrier table 2 and thus also in front of the splicing unit.
  • the first reserve roving guide element 41 can be moved in the main roving conveying direction X and the vertical direction Y from a position below a splicing plane of the device 1 to a position above the splicing plane.
  • the first reserve roving guide element 41 can be moved out of the splice plane in the width direction Z of the device 1.
  • a second reserve roving guide element 42 is provided on the support table 2 in front of the splice unit and a third reserve roving guide element 43 after the splice unit for guiding a respective reserve roving 5 between the splice unit parts 31, 32 of the respective splice unit.
  • At least one third roving clamp 73, opening and closing in the vertical direction Y of the device 1, is provided for clamping the respective working roving (s).
  • At least one first and second roving clamp 71, 72 opening and closing in the main roving conveying direction X of the device 1 is provided for clamping the respective reserve roving 5.
  • At least one roving scissors 81 cutting in the vertical direction Y is provided in front of the respective splicing unit.
  • FIGS. 3 and 4 show schematically an embodiment of the device 1 according to the invention in a side view and in a top view.
  • the device 1 has a splicing device 10 with a splicing strip 30.
  • the splice strip 30 has six splice units which are constructed as described above.
  • the splice bar can also have only one splice unit or a different number of splice units.
  • splicings 6 from work roving spools 60 and reserve rovings 5 from reserve roving spools 50 are fed to splicing device 10 by a creel 56 provided in front of splicing device 10 in main roving conveying direction X.
  • the creel 56 of the embodiment shown is an automatically controlled creel with electronically controlled work roving spools 60 and reserve roving spools 50.
  • the creel 56 shown has six work roving spools 60 and six reserve roving spools 50.
  • a different number of unwinding units can also be used in other embodiments of the invention.
  • the bobbin creel 56 shown also has winding sensors that monitor the winding of the working roving bobbins 60 and the reserve roving bobbins 50.
  • control 92 of the creel 56 is located on a frame 91.
  • Two optical sensors 93 are attached as winding sensors to the last two opposite winding positions.
  • mechanical winding sensors can also be used.
  • the working rovings 6 and also the reserve rovings 5 are carbon fiber rovings or carbon fiber rovings, but in other embodiments of the present invention can also consist of a different material.
  • the carbon fiber rovings used in the embodiment of the invention shown are 50 k to 60 k carbon fiber rovings.
  • each side i.e. on the one hand the working roving spools 60 and on the other hand the reserve roving spools 50, is assigned non-displaceable initial positioning units 21, 22, each of which is followed by a guide roller 23, 24 per side.
  • the device 1 After the guide rollers 23, 24, the device 1 has pre-splicing positioning units 15, 16 in the main roving conveying direction X in front of the splicing device 10, over which the reserve rovings 5 and the working rovings 6 each run.
  • the pre-splice positioning units 15, 16 are each designed to be displaceable in the width direction Z of the device 1 and are comb-shaped. They serve to guide the reserve rovings 5 and the work rovings 6.
  • the displaceability of the pre-splice positioning units 15, 16 also serves to facilitate the insertion of new reserve rovings 5.
  • the device 1 has a size breaking device 18 for breaking up a size on the reserve rovings 5.
  • the size breaking device 18 has several deflecting rollers arranged offset to one another and thereby forms an S-lay. The roving ends of the reserve rovings 5 are pulled over the size breaking device 18 before splicing, the sizes being broken up on the carbon fiber rovings used here. This results in a better reproducibility of the splicing process.
  • a comb-shaped end positioning unit 17 is arranged in the device 1 in the main roving conveying direction X after the splicing device 10.
  • the work rovings 6 or, after splicing, the new work rovings 6 ′ formed from the former reserve rovings 5 run over the end positioning unit 17.
  • the alignment of the work rovings 6, 6 'with respect to the splicing units of the splicing device 10 is again calibrated.
  • the work rovings 6, 6' always run exactly over the splicing units of the splice bar 30 and thus enable the splicing process to be automated.
  • the end positioning unit 17 is followed by a calibrating guide roller 25.
  • the work rovings 6, 6 'then run into a processing system 20, which can be part of the device 1 according to the invention or is already a new device.
  • the device 1 also has further parts, not shown here.
  • the splice strip is in a set-up position.
  • the splice unit parts 31, 32 are spaced from one another and the roving clamps 71, 72, 73 are open.
  • the support table 2 has moved out of the XY splice plane in the width direction Z of the device 1.
  • the reserve rovings 5 to be spliced with the working rovings 6 are attached to the Splice bar 30 fixed.
  • the reserve rovings are placed in the splice strip 30, which is located below a splice level of the device 1 during the reserve roving fixing step, guided over the first, second and third reserve roving guide elements 41, 42, 43 and then by means of the roving clamps 71, 72 on the support table 2 fixed.
  • the reserve rovings 5 are fixed on the splice strip 30.
  • the support table 2 is in a waiting position below the splice level of the device 1. In this waiting position, the support table 2 does not move.
  • the first and second roving clamps 71, 72, with which the reserve rovings 5 are clamped between the splice unit parts 31, 32, are closed.
  • the third roving clamp 73 is in an upper position, that is not closed.
  • the roving scissors 81 is open and is in an upper position.
  • the roving cutter 82 is open.
  • the first reserve roving guide element 41 is located in a Figure 1 basic position to be seen.
  • the first splice unit part 31 is offset with respect to the second splice unit part 32 in the width direction Z of the device 1.
  • the supply of compressed air to the splice unit part 32 is switched off.
  • the suction 9 is switched off.
  • the optical sensors 93 report no signal.
  • the corresponding sensor 93 If one or more of the optical sensors 93 determine that the winding of one or more work roving bobbins 60 is no longer sufficient, the corresponding sensor 93 outputs a signal to the control device 92 of the device 1.
  • the control device 92 then brakes the corresponding working roving (s) 6 in a braking process down to a splicing speed.
  • the splicing speed is 0.5 m / min. In other variants of the method according to the invention, the splicing speed can also have a different level.
  • the carrier table 2 is then moved in an alignment step into a splice position in an X-Y splice plane of the device 1.
  • the support table 2 is accelerated to the splicing speed. That is, the support table 2 with the splice units and the clamped reserve rovings 5 moves synchronously with the working rovings 6.
  • the reserve rovings 5 to be spliced with the expiring working rovings 6 are unwound from the corresponding reserve roving spools 50.
  • the size of the reserve rovings 5 is broken up before splicing by pulling the reserve rovings over the size breaking device 18.
  • the splice connection is then made in a roving connection process.
  • the first splice unit part 31 is first placed against the second splice unit part 32 in an approach step in the width direction Z of the device 1.
  • Compressed air is then fed to the second splicing unit part 32 in a splicing step for a splicing time of approximately 3 seconds.
  • the suction 9 is switched on here.
  • the work rovings 6 and the reserve rovings 5 are processed continuously. The device does not stand still.
  • the reserve rovings 5 are connected to the working rovings 6 without stopping the production process.
  • the connection of the several reserve rovings 5 to the corresponding work rovings 6 can take place simultaneously or in a cascade manner.
  • the reserve rovings 5 are preferably, but not necessarily, tied to the corresponding work rovings 6 in one plane.
  • the compressed air supply to the second splicing unit part 32 is switched off.
  • the suction 9 initially remains switched on.
  • the sensor (s) 93 assigned to the original work roving 6 is / are deactivated, and the sensor (s) 93 assigned to the new work roving 6 ′ that has emerged from the previous reserve roving 5 is / are activated.
  • the corresponding former reserve roving spool 50 continues to unwind.
  • the roving ends on the spliced working roving / reserve roving pairs are separated in a separating step.
  • the third roving clamp 73 is brought into a lower position and thereby closed.
  • the third roving clamp 73 clamps both the working roving 6 and the associated reserve roving 5 in this closed position.
  • the roving shears 82 are closed.
  • the roving shears 81 is also brought into the cutting position. The respective roving ends are cut off. The cutting residues are sucked off by the suction device 9.
  • the first splicing unit part 31 is moved away from the second splicing unit part 32 in the width direction Z of the device 1 and is thereby returned to its starting position.
  • the previous work roving spool 60 winds up the remainder of the previous work roving 6 and stops.
  • the roving ends are released in a release process.
  • all of the roving clamps 71, 72, 73 and also the roving shears 81, 82 are opened.
  • the support table 2 is still in the splicing position.
  • the new working roving 6 ′ that has emerged from the reserve roving 5 moves through the device 1 at the splicing speed.
  • the first reserve roving guide element 41 is then moved away from the basic position.
  • the first reserve roving guide element 41 moves at an angle from 60 ° to the main roving conveying direction X to a position below the splice plane and is removed in the width direction Z of the device 1.
  • the suction 9 is switched off.
  • the first reserve roof guide element 41 is reset to its basic position opposite to the width direction Z of the device 1.
  • the carrier table 2 is then moved back into the set-up position in which all the roving clamps 71, 72, 73 and the roving scissors 81, 82 are open and the splice unit parts 31, 32 are offset from one another.
  • an operator of the device 1 removes the old working roving bobbins 60 from the creel 56, attaching new reserve roving bobbins 50 to these locations on the creel 56 and inserting new reserve roving 5 into the splice bar 30.
  • the carrier table 2 is then moved back to the waiting position.

Landscapes

  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Prozessieren einzelner oder mehrerer Rovings.
  • Rovings sind Bündel, Stränge oder Multifilamentgarne aus einer Vielzahl von nebeneinander verlaufenden Filamenten. In der vorliegenden Erfindung sind die Rovings einerseits Arbeitsrovings, die die Vorrichtung durchlaufen und beispielsweise zu einem Faserverbundhalbzeug verarbeitet werden, und andererseits Reserverovings, durch die die Arbeitsrovings ersetzt werden bzw. die an die Arbeitsrovings angesetzt werden, wenn die jeweiligen Arbeitsrovings auslaufen.
  • Im Stand der Technik ist es bekannt, Reserverovings an Arbeitsrovings anzubinden. Man verwendet hierzu Spleißverfahren. Beim Spleißen von Rovings werden jeweils zwei Rovingenden, also beispielsweise ein Arbeitsrovingende mit einem Reserverovinganfang, miteinander verbunden. Beim Spleißen kommt Spleißluft, das heißt Druckluft, zum Einsatz, mit der ein wechselseitiges Verwirren, Verhaken, Verwirbeln und/oder Umwinden von Fasern bzw. Filamenten der zu verbindenden Rovingenden, bewirkt wird.
  • Aus der Druckschrift DE 3905637 A1 ist ein Spleißverfahren und eine zugehörige Vorrichtung bekannt, bei denen vor dem Spleißen die beiden Fadenendteile mit einem Lösungsmittel oder einer Lösung zum Auflösen eines Schlichtemittels behandelt und danach pneumatisch rückgedreht werden.
  • Die Druckschrift WO 2011/106523 A1 beschreibt ein Spleißverfahren für Kohlenstofffaserkabel und eine dazugehörige Vorrichtung, bei denen die Fadenenden vor dem Spleißen durch Klingen verdünnt werden, um ein Faserkabel mit gleichmäßiger Dicke zu erhalten.
  • Die Druckschrift DE 3528619 A1 offenbart eine Spleißvorrichtung, bei der der Spleißkopf mit einer regelbaren Wärmequelle gekoppelt ist, sodass mit erhitzter Spleißluft gespleißt wird.
  • Aus der Druckschrift DE 3840035 A1 ist eine Spleißvorrichtung zum Verbinden textiler Fäden oder Garne mittels Druckluft bekannt, der eine Flüssigkeit beigemischt ist. Die Spleißkammer ist dabei in einer während des Spleißvorganges dicht verschließbaren Wanne angeordnet, von welcher eine Ablassleitung für die Druckluft-Flüssigkeits-Mischung ausgeht.
  • In der Druckschrift WO 2011/014638 A1 wird eine Spleißverbindung für Glasfaserrovings vorgeschlagen, bei der eine durch pneumatisches Spleißen hergestellte Verbindung mittels Klebstoff verstärkt wird.
  • In der Druckschrift DE 4226025 A1 ist eine Vorrichtung zum Spleißen von Multifilamentgarnen mit zwei in einem Abstand angeordneten Spleißkammern mit jeweils eigener Fluidzuführung enthalten, wobei der Freiraum zwischen den beiden Spleißkammern mit einem Schaumkörper ausgefüllt ist.
  • Die Druckschrift EP 2067730 B1 befasst sich mit einer Luftspleißvorrichtung zum Verspleißen von Glasfaserrovingsträngen mit zwei nebeneinander in einem Spleißkanal angeordneten Spleißkammern mit jeweils eigener unabhängiger Druckluftzufuhr und mit äußeren Strangklemmen vor und hinter den beiden Spleißkammern und einer oder mehreren Strangklemmen zwischen den beiden Spleißkammern.
  • Aus den Druckschriften DE 3937824 A1 , DE 3872449 T2 , DE3629735 A1 , DE 4116194 B4 , CH 669303 A3 und DE 3336202 sind zudem automatische Spulenwechsel- und Fadenverbindungsvorrichtungen bekannt.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prozessieren mehrerer Rovings zur Verfügung zu stellen, welche ohne großen Aufwand ein automatisches Anbinden mehrerer Reserverovings an zugehörige Arbeitsrovings ohne Unterbrechung des Produktionsprozesses ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird zum einen durch ein Verfahren zum Prozessieren einzelner oder mehrerer Rovings in einer Vorrichtung gelöst, wobei
    • durch mehrere Abspulvorgänge von einem Spulengatter ein Arbeitsroving und ein Reserveroving oder wenigstens zwei Arbeitsrovings und wenigstens zwei Reserverovings bereitgestellt werden, wobei jedem Arbeitsroving ein Reserveroving zugeordnet ist; und
    • bei einem Rovingverbindungsvorgang mit einer Spleißleiste, die in einer 90° zu einer Rovinghauptförderrichtung liegenden Breitenrichtung der Vorrichtung horizontal ausgerichtet ist, der/die jeweilige(n) Arbeitsroving(s) mit dem/den jeweils zugeordneten Reserveroving(s) in wenigstens einer dem/den auszubildenden Arbeitsroving/Reserveroving-Paar(en) zugeordneten, jeweils zwei Spleißeinheitteile aufweisenden Spleißeinheit der Spleißleiste verspleißt wird/werden, wobei
      • in einem Reserverovingfixierschritt der/die mit dem/den Arbeitsroving(s) zu ver-spleißende(n) Reserveroving(s) an der Spleißleiste fixiert wird/werden;
      • bei einem Abbremsvorgang die Fördergeschwindigkeit des/der jeweils mit dem/den zugeordneten Reserveroving(s) zu verspleißenden Arbeitsrovings von einer Grundgeschwindigkeit auf eine Spleißgeschwindigkeit abgebremst wird;
      • in wenigstens einem Ausrichtschritt die Spleißleiste mit dem/den daran jeweils fixierten Reserveroving(s) von einer Grundstellung auf die Spleißgeschwindigkeit beschleunigt und in eine Spleißebene gebracht wird;
      • in einem Heranfahrschritt wenigstens eines der Spleißeinheitteile an das andere Spleißeinheitteil heranbewegt wird;
      • in einem Spleißschritt der/die jeweilige(n) Arbeitsroving(s) mit dem/den jeweils zugeordneten Reserveroving(s) in der Spleißposition durch Druckluftzuführung verspleißt wird/werden; und
      • in einem Wegfahrschritt wenigstens eines der Spleißeinheitteile von dem anderen Spleißeinheitteil wegbewegt wird;
    • nach dem Rovingverbindungsvorgang in einem Freigabevorgang der/die mit dem/den Arbeitsroving(s) verspleißte(n) Reserverroving(s) von der Spleißleiste gelöst und als neue(r) Arbeitsroving(s) weiterverwendet wird/werden; und
    • die Spleißleiste nach dem Freigabevorgang in die Grundstellung gebracht wird.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Spleißleiste mit dem/den daran jeweils fixierten Reserveroving(s) in dem Ausrichtschritt in eine Ausrichtposition gebracht, in der sich der/die Arbeitsroving(s) und der/die damit zu verspleißende(n) Reserveroving(s) parallel zueinander befinden.
  • Vorzugsweise wird die Spleißleiste in dem Ausrichtschritt mit einem Trägertisch bewegt, wobei auf dem Trägertisch wenigstens eine Linearführung für wenigstens eines der Spleißeinheitteile vorgesehen ist, mit der dieses wenigstens eine Spleißeinheitteil in dem Heranfahrschritt und dem Wegfahrschritt bewegt wird.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird/werden der/die zu verspleißende(n) Reserveroving(s) mittels in der Rovinghauptförderrichtung jeweils (eines) vor und nach der jeweiligen Spleißeinheit vorgesehene(n) Reserveroving-führungselemente(s) geführt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn in einem zwischen dem Spleißschritt und dem Wegfahrschritt stattfindenden Klemmschritt mit wenigstens einer in der Vertikalrichtung schließenden Rovingklemme der/die jeweilige(n) Arbeitsroving(s) und der/die jeweils damit verspleißte(n) Reserveroving(s) in der Spleißposition geklemmt wird/werden und in einem dem Klemmschritt nachfolgenden Trennschritt in dieser geklemmten Position ein in der Rovinghauptförderrichtung nach der jeweiligen Spleißeinheit liegender Endabschnitt des jeweiligen Arbeitsrovings und ein in der Rovinghauptförderrichtung vor der jeweiligen Spleißeinheit liegender Anfangsabschnitt des mit diesem Arbeitsroving verspleißten Reserverovings abgeschnitten werden.
  • Eine große Prozessreinheit wird erzielt, wenn während und/oder nach dem Trennschritt die an dem/den Arbeitsroving/Reserveroving-Paar(en) verbliebenen Rovingenden des/der Arbeitsrovings und des/der damit jeweils verspleißten Reserverovings abgesaugt werden.
  • Besonders stabile Verbindungen zwischen Arbeitsroving(s) und Reserveroving(s) werden erzeugt, wenn vor dem Reserverovingfixierschritt von dem/den zu verspleißenden Reserveroving(s) eine daran vorgesehene Schlichte aufgebrochen wird.
  • Die Schlichte kann besonders geeignet im laufenden Produktionsprozess aufgebrochen werden, wenn der/die Reserveroving(s) in einer S-förmigen Bahn jeweils über mehrere, zueinander versetzte Umlenkrollen gezogen wird/werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der/die Arbeitsroving(s) und der/die Reserveroving(s) in der Rovinghauptförderrichtung vor der Spleißleiste kammförmige Vorspleißpositioniereinheiten durchlaufen, wobei die Stellung des/der Arbeitsrovings und des/der Reserverovings in der Breitenrichtung relativ zu der wenigstens einen Spleißeinheit der Spleißleiste ausgerichtet wird.
  • Zusätzliche Vorteile ergeben sich, wenn der/die gespleißte(n) Roving(s) in der Rovinghauptförderrichtung nach der Spleißleiste eine kammförmige Endpositioniereinheit durchläuft/durchlaufen.
  • Vorzugsweise wird mit jeweils wenigstens einem, mit einer Steuereinrichtung der Vorrichtung gekoppelten mechanischen Sensor jeweils eine von einer Arbeitsrovingspule abgespulte Rovinglänge erfasst und/oder mit jeweils wenigstens einem, mit einer Steuereinrichtung der Vorrichtung gekoppelten optischen Sensor an (einer) Abspulstelle(n) der Arbeitsrovingspule(n) ein Bewicklungszustand der jeweiligen Arbeitsrovingspule(n) überwacht.
  • In vorteilhaften Ausbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Reserverovings gleichzeitig oder kaskadenartig an die jeweils zugeordneten Arbeitsrovings gespleißt.
  • Besonders effizient ist es, wenn die Reserverovings in einer einzigen Ebene an die jeweils zugeordneten Arbeitsrovings gespleißt werden.
  • Günstig ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn bei dem Freigabevorgang ein erstes Reserverovingführungselement von einer Position unterhalb der Spleißebene in eine Position oberhalb der Spleißebene bewegt und dann in der Breitenrichtung aus der Spleißebene heraus bewegt wird.
  • Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zum Prozessieren einzelner oder mehrerer Rovings mit
    • einem Spulengatter, das eine Arbeitsrovingspule oder wenigstens zwei Arbeitsrovingspulen, auf welchen jeweils ein Arbeitsroving aufgewickelt ist, und eine Reserverovingspule oder wenigstens zwei Reserverovingspulen, auf welchen jeweils ein Reserveroving aufgewickelt ist, aufweist, wobei jedem Arbeitsroving ein Reserveroving zugeordnet ist;
    • einer Spleißleiste, die in einer 90° zu einer Rovinghauptförderrichtung der Vorrichtung liegenden, horizontalen Breitenrichtung der Vorrichtung ausgerichtet ist, wenigstens eine Spleißeinheit mit jeweils zwei Spleißeinheitteilen aufweist und in der Rovinghauptförderrichtung sowie in einer 90° zu der Rovinghauptförderrichtung ausgerichteten Vertikalrichtung der Vorrichtung bewegbar ist, wobei
    • wenigstens eines der Spleißeinheitteile in der Breitenrichtung der Vorrichtung auf das andere Spleißeinheitteil zu und von diesem weg bewegbar ist und wenigstens eines der Spleißeinheitteile mit Druckluft versorgbar ist;
    • in der Rovinghauptförderrichtung jeweils nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Rovinghauptförderrichtung öffnende und schließende Rovingklemme und wenigstens eine in der Breitenrichtung schneidende Rovingschere vorgesehen ist; und
    • in der Rovinghauptförderrichtung vor der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens ein in der Rovinghauptförderrichtung und der Vertikalrichtung von einer Position unterhalb einer Spleißebene in eine Position oberhalb der Spleißebene bewegbares und in der Breitenrichtung aus der Spleißebene heraus bewegbares erstes Reserverovingführungselement vorgesehen ist,
    gelöst.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die wenigstens eine Spleißeinheit auf einem in der Rovinghauptförderrichtung und der Vertikalrichtung der Vorrichtung bewegbaren Trägertisch vorgesehen und auf dem Trägertisch ist eine Linearführung vorgesehen, mit der wenigstens eines der Spleißeinheitteile in der Breitenrichtung der Vorrichtung bewegbar ist.
  • Vorzugsweise ist in der Rovinghauptförderrichtung jeweils vor und nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens ein zweites und drittes Reserverovingführungselement zum Führen des jeweiligen Reserverovings zwischen den Spleißeinheitteilen der jeweiligen Spleißeinheit vorgesehen.
  • Der/die Reserveroving(s) wird/werden besonders sicher geklemmt, wenn in der Rovinghauptförderrichtung jeweils vor und nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Breitenrichtung der Vorrichtung öffnende und schließende Rovingklemme zum Klemmen des/der jeweiligen Reserverovings vorgesehen ist.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Rovinghauptförderrichtung jeweils vor der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Breitenrichtung öffnende und schließende Rovingklemme zum Klemmen des/der jeweiligen Arbeitsrovings in der Rovinghauptförderrichtung jeweils vor und nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Breitenrichtung oder der Vertikalrichtung schneidende Rovingschere vorgesehen ist.
  • Um eine hohe Prozesssauberkeit zu erzielen, ist in Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung an oder über der Spleißleiste eine Absaugung vorgesehen.
  • In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Rovinghauptförderrichtung vor der Spleißleiste eine Schlichteaufbrecheinrichtung für den/die Reserveroving(s) vorgesehen.
  • Die Schlichteaufbrecheinrichtung weist in einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mehrere, versetzt zueinander angeordnete Umlenkrollen auf.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Rovinghauptförderrichtung vor der Spleißleiste in der Breitenrichtung verschiebbare, kammförmige Vorspleißpositioniereinheiten zur Führung des/der Arbeitsrovings und des/der Reserverovings vorgesehen.
  • Günstig ist es auch, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Rovinghauptförderrichtung nach der Spleißleiste eine kammförmige Endpositioniereinheit zur Führung des/der gespleißten Rovings vorgesehen ist.
  • Vorzugsweise weist eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wenigstens einen, mit einer Steuereinrichtung der Vorrichtung gekoppelten mechanischen Sensor auf, mit dem jeweils eine von einer Arbeitsrovingspule abgespulte Rovinglänge erfassbar ist, und/oder an Abspulstellen der Arbeitsrovingspulen jeweils wenigstens ein optischer Sensor vorgesehen ist, der mit einer Steuereinrichtung der Vorrichtung gekoppelt ist.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, einzelne oder eine Mehrzahl von Reserverovings, wie beispielsweise 50 k bis 60 k Carbonfaserrovings, an entsprechend viele Arbeitsrovings mit Hilfe der Spleißtechnologie ohne Unterbrechung des Produktionsvorganges anzubinden. Dabei ist nur ein geringer Eingriff des jeweiligen Bedieners der Vorrichtung notwendig.
  • Bei der vorliegenden Erfindung werden die Arbeits- und Reserverovings von einem vorzugsweise elektronisch geregelten Spulengatter abgezogen, bei dem die Bewicklung der Arbeitsrovingspule(n) vorzugsweise überwacht wird.
  • Ist die Bewicklung der jeweiligen Arbeitsrovingspule(n) zu gering, wird die gesamte Vorrichtung von einer Grundgeschwindigkeit, wie 25 m/min, auf eine Spleißgeschwindigkeit, wie 0,5 m/min, abgebremst. Ist dies abgeschlossen, wird der automatische Wechselprozess eingeleitet. Die Spleißleiste, in der bereits der/die Reserveroving(s) durch einen Bediener eingelegt und fixiert wurden, wird von ihrer stehenden Grundstellung auf die Spleißgeschwindigkeit beschleunigt und in die Spleißebene gefahren.
  • Anschließend wird vorzugsweise die Absaugung eingeschaltet und der Spleißprozess erfolgt.
  • Die Spleißleiste fährt während des Spleißschrittes synchron mit dem/den Arbeitsroving(s) mit, sodass kein Verzug zwischen dem jeweiligen Arbeitsroving und dem zugehörigen Reserveroving stattfinden kann.
  • Ist der Spleißprozess innerhalb der Spleißleiste abgeschlossen, werden vorzugsweise die Reste des/der Arbeitsrovings von dem Spulengatter zurückgespult, die Spleißleiste in ihre Grundstellung gefahren und die Absaugung ausgeschaltet.
  • Bevorzugt ist es ferner, wenn anschließend der/die Reserveroving(s) über den Spleißeinheiten der Spleißleiste kalibriert wird/werden.
  • Daraufhin wird/werden der/die Reserveroving(s), der/die als neue(r) Arbeitsroving(s) fungiert/fungieren, auf die Grundgeschwindigkeit der Vorrichtung beschleunigt.
  • Anschließend kann/können auf einfache Weise die Hülse(n) des/der früheren Arbeitsrovings von dem Spulengatter durch einen Bediener entfernt und (eine) neue Roving-hülse(n) auf das Spulengatter aufgesteckt werden. Danach ist es von Vorteil, wenn das/die Ende(n) des/der neuen Reserverovings durch eine Schlichteaufbrechvorrichtung, vorzugsweise einen S-Schlag, gezogen wird/werden, wodurch die Schlichte von den Faserfilamenten aufgebrochen wird.
  • Daraufhin kann/können der/die Reserveroving(s), wie beispielsweise (ein) Carbonfaser-roving(s), in die vorzugsweise seitlich herausgefahrene Spleißleiste eingelegt und daran fixiert werden.
  • Ist dies abgeschlossen, kann die Spleißeinrichtung unter dem/den Arbeitsroving(s) positioniert werden und der automatische Rovingwechselprozess ist beendet.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau, Funktion und Vorteile werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert, wobei
    • Figur 1
    schematisch eine Seitenansicht einer Spleißeinrichtung einer Ausführungs-form der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht zeigt;
    Figur 2
    schematisch die Spleißeinrichtung aus Figur 1 in einer Draufsicht zeigt;
    Figur 3
    schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht zeigt; und
    Figur 4
    schematisch die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 3 in einer Draufsicht zeigt.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch eine Spleißeinrichtung 10 einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht.
  • Die Spleißeinrichtung 10 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf eine Rovinghauptförderrichtung bzw. Arbeitsrichtung X der Vorrichtung 1, eine quer zu der Rovinghauptförderrichtung X ausgerichtete Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 und eine vertikal zu der durch die Rovinghauptförderrichtung X und die Breitenrichtung Z aufgespannten X-Z-Ebene ausgerichtete Vertikalrichtung Y der Vorrichtung 1 beschrieben.
  • Die Spleißeinrichtung 10 weist einen Trägertisch 2 auf. Wie es in Figur 1 erkennbar ist, ist der Trägertisch 2 in der Vertikalrichtung Y als auch in der Breitenrichtung Z verfahrbar.
  • Der Trägertisch 2 weist wenigstens eine Linienführung 21 auf. Die Linienführung 21 ist in der Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 ausgerichtet. Auf der Linienführung 21 des Trägertisches 2 ist ein erstes Spleißeinheitteil 31 einer Spleißeinheit der Spleißeinrichtung 10 vorgesehen. Das erste Spleißeinheitteil 31 ist auf der Linienführung 21 in der Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 verfahrbar.
  • Ferner ist auf dem Trägertisch 2 ein zweites Spleißeinheitteil 32 der Spleißeinheit vorgesehen. In der gezeigten Ausführungsform ist das zweite Spleißeinheitteil 32 mit dem Trägertisch 2 verfahrbar. Relativ zu dem Trägertisch 2 ist das zweite Spleißeinheitteil 32 nicht beweglich.
  • Das zweite Spleißeinheitteil 32 ist an eine Druckluftversorgung angeschlossen.
  • Über den Spleißeinheitteilen 31, 32 ist eine Absaugung 9 vorgesehen.
  • In den Figuren 1 und 2 ist der Übersichtlichkeit halber nur eine Spleißeinheit der Spleißeinrichtung 10 dargestellt. Die erfindungsgemäße Spleißeinrichtung 10 weist jedoch mehrere, nebeneinander angeordnete Spleißeinheiten auf, die eine beispielsweise in den Figuren 3 und 4 gezeigte Spleißleiste 30 der Vorrichtung 1 ausbilden. Die Spleißleiste 30 ist in der 90° zu der Rovinghauptförderrichtung X liegenden Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 horizontal ausgerichtet. Die einzelnen Spleißeinheiten der Spleißleiste 30 sind gleich aufgebaut und funktionieren gleichartig, sodass die Ausführungen, die anhand der Figuren 1 und 2 zu der dort gezeigten Spleißeinheit erfolgen, auch für alle weiteren Spleißeinheiten der Spleißeinrichtung 10 gelten. Mit der Spleißleiste 30 können mehrere Rovings verspleißt werden, was im Folgenden noch näher beschrieben ist. Es kann jedoch mit der Spleißleiste 30 auch nur ein einzelner Roving gespleißt werden.
  • In der Rovinghauptförderrichtung X vor dem Trägertisch 2 und damit auch vor der Spleißeinheit ist ein erstes Reserverovingführungselement 41 vorgesehen. Das erste Reserverovingführungselement 41 ist in der Rovinghauptförderrichtung X und der Vertikalrichtung Y von einer Position unterhalb einer Spleißebene der Vorrichtung 1 in eine Position oberhalb der Spleißebene bewegbar. Darüber hinaus ist das erste Reserverovingführungselement 41 in der Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 aus der Spleißebene heraus bewegbar.
  • In der Rovinghauptförderrichtung X der Vorrichtung 1 ist an dem Trägertisch 2 vor der Spleißeinheit ein zweites Reserverovingführungselement 42 und nach der Spleißeinheit ein drittes Reserverovingführungselement 43 zum Führen jeweils eines Reserverovings 5 zwischen den Spleißeinheitteilen 31, 32 der jeweiligen Spleißeinheit vorgesehen.
  • Zudem ist in der Rovinghauptförderrichtung X der Vorrichtung 1 jeweils nach der jeweiligen Spleißeinheit an dem Trägertisch 2 wenigstens eine dritte, in der Vertikalrichtung Y der Vorrichtung 1 öffnende und schließende Rovingklemme 73 zum Klemmen des/der jeweiligen Arbeitsrovings vorgesehen.
  • In der Rovinghauptförderrichtung X der Vorrichtung 1 ist jeweils vor und nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Rovinghauptförderrichtung X der Vorrichtung 1 öffnende und schließende erste bzw. zweite Rovingklemme 71, 72 zum Klemmen des/der jeweiligen Reserverovings 5 vorgesehen.
  • Zudem ist in der Rovinghauptförderrichtung X jeweils vor der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Vertikalrichtung Y schneidende Rovingschere 81 vorgesehen.
  • Außerdem ist in der Rovinghauptförderrichtung X jeweils nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Breitenrichtung Z schneidende Rovingschere 82 vorgesehen.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht.
  • Die Vorrichtung 1 weist eine Spleißeinrichtung 10 mit einer Spleißleiste 30 auf. Die Spleißleiste 30 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel sechs Spleißeinheiten auf, die wie oben beschrieben aufgebaut sind. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Spleißleiste auch nur eine Spleißeinheit oder eine andere Anzahl von Spleißeinheiten aufweisen.
  • Der Spleißeinrichtung 10 werden durch ein in der Rovinghauptförderrichtung X vor der Spleißeinrichtung 10 vorgesehenes Spulengatter 56 Arbeitsrovings 6 von Arbeitsrovingspulen 60 und Reserverovings 5 von Reserverovingspulen 50 zugeführt. Das Spulengatter 56 der gezeigten Ausführungsform ist ein automatisch gesteuertes Spulengatter mit elektronisch gesteuerten Arbeitsrovingspulen 60 und Reserverovingspulen 50. Entsprechend der sechs Spleißeinheiten weist das gezeigte Spulengatter 56 sechs Arbeitsrovingspulen 60 und sechs Reserverovingspulen 50. Je nach Anzahl der Spleißeinheiten kann in anderen Ausführungsformen der Erfindung auch eine andere Anzahl von Abspuleinheiten verwendet werden.
  • Das gezeigte Spulengatter 56 weist außerdem Bewicklungssensoren auf, die die Bewicklung der Arbeitsrovingspulen 60 und der Reserverovingspulen 50 überwachen.
  • In der gezeigten Ausbildung der Vorrichtung 1 befinden sich an einem Gestell 91 des Spulengatters 56 dessen Steuerung 92. Zwei optische Sensoren 93 sind als Bewicklungssensoren an den letzten beiden gegenüber liegenden Spulstellen angebracht. Anstelle oder zusätzlich zu den optischen Sensoren 93 können auch mechanische Bewicklungssensoren eingesetzt werden.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Arbeitsrovings 6 als auch die Reserverovings 5 Carbonfaserrovings bzw. Kohlefaserrovings, können jedoch in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch aus einem anderen Material bestehen. Die in der gezeigten Ausbildung der Erfindung eingesetzten Carbonfaserrovings sind 50 k bis 60 k Carbonfaserrovings.
  • Am ausgangsseitigen Ende des Spulengatters 56 sind jeder Seite, also einerseits den Arbeitsrovingspulen 60 und andererseits den Reserverovingspulen 50, nicht verschiebbare Anfangspositioniereinheiten 21, 22 zugeordnet, welchen jeweils eine Leitwalze 23, 24 pro Seite nachgeordnet ist.
  • Nach den Leitwalzen 23, 24 weist die Vorrichtung 1 in der Rovinghauptförderrichtung X vor der Spleißeinrichtung 10 Vorspleißpositioniereinheiten 15, 16 auf, über welche die Reserverovings 5 und die Arbeitsrovings 6 jeweils laufen. Die Vorspleißpositioniereinheiten 15, 16 sind jeweils in der Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 verschiebbar und kammförmig ausgebildet. Sie dienen der Führung der Reserverovings 5 und der Arbeitsrovings 6. Mittels der Vorspleißpositioniereinheiten 15, 16 kann insbesondere die Stellung der Reserverovings 5 relativ zu den Spleißeinheiten des Spleißeinrichtung 10 kalibriert werden. Die Verschiebbarkeit der Vorspleißpositioniereinheiten 15, 16 dient auch zur Erleichterung beim Einlegen neuer Reserverovings 5.
  • Darüber hinaus weist die Vorrichtung 1 in der Rovinghauptförderrichtung X nach den Vorspleißpositioniereinheiten 15, 16 und vor der Spleißeinrichtung 10 eine Schlichteaufbrecheinrichtung 18 zum Aufbrechen einer Schlichte auf den Reserverovings 5 auf. Die Schlichteaufbrecheinrichtung 18 weist in der gezeigten Ausführungsform mehrere, versetzt zueinander angeordnete Umlenkrollen auf und bildet dadurch einen S-Schlag. Die Rovingenden der Reserverovings 5 werden vor dem Spleißen über die Schlichteaufbrecheinrichtung 18 gezogen, wobei die Schlichten auf den hier verwendeten Carbonfaserrovings aufgebrochen wird. Dies bewirkt eine bessere Reproduzierbarkeit des Spleißprozesses.
  • Weiterhin ist bei der Vorrichtung 1 in der Rovinghauptförderrichtung X nach der Spleißeinrichtung 10 eine kammförmige Endpositioniereinheit 17 angeordnet. Über die Endpositioniereinheit 17 laufen die Arbeitsrovings 6 bzw. nach dem Verspleißen die aus den ehemaligen Reserverovings 5 ausgebildeten neuen Arbeitsrovings 6'. An der Endpositioniereinheit 17 erfolgt noch einmal eine Kalibrierung der Ausrichtung der Arbeitsrovings 6, 6' gegenüber den Spleißeinheiten der Spleißeinrichtung 10. Durch diese Maßnahme laufen die Arbeitsrovings 6, 6' immer exakt über den Spleißeinheiten der Spleißleiste 30 und ermöglichen so eine Automatisierung des Spleißprozesses. Der Endpositioniereinheit 17 ist eine kalibrierende Leitwalze 25 nachgeordnet.
  • Die Arbeitsrovings 6, 6' laufen dann in eine verarbeitende Anlage 20, die Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 sein kann oder bereits eine neue Vorrichtung ist. Neben den oben aufgeführten Teilen weist die Vorrichtung 1 noch weitere, hier nicht gezeigte Teile auf.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
  • In einem Reserverovingfixierschritt des Verfahrens befindet sich die Spleißleiste in einer Rüstposition. In dieser Rüstposition sind die Spleißeinheitteile 31, 32 voneinander beabstandet und die Rovingklemmen 71,72, 73 geöffnet. Der Trägertisch 2 ist in der Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 aus der X-Y-Spleißebene herausgefahren. In der Rüstposition werden die mit den Arbeitsrovings 6 zu verspleißenden Reserverovings 5 an der Spleißleiste 30 fixiert. Hierzu werden die Reserverovings in die Spleißleiste 30, die sich während des Reserverovingfixierschrittes unterhalb einer Spleißebene der Vorrichtung 1 befindet, gelegt, dabei über die ersten, zweiten und dritten Reserverovingführungselemente 41, 42, 43 geführt und dann mittels der Rovingklemmen 71, 72 an dem Trägertisch 2 fixiert.
  • Von den Arbeitsrovingspulen 60 des Spulengatters 56 werden in einer Grundstellung der Vorrichtung 1 wenigstens zwei, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel sechs, Arbeitsrovings 6 abgespult. Die Arbeitsrovings 6 durchlaufen die Vorrichtung 1 mit einer Fördergeschwindigkeit in der Höhe einer Grundgeschwindigkeit. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Grundgeschwindigkeit 25 m/min. Die Grundgeschwindikgeit kann in anderen Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine andere Höhe aufweisen.
  • In dieser Grundstellung der Vorrichtung 1 liegen die Reserverovings 5 fixiert auf der Spleißleiste 30. Dabei befindet sich der Trägertisch 2 in einer Warteposition unterhalb der Spleißebene der Vorrichtung 1. In dieser Warteposition bewegt sich der Trägertisch 2 nicht.
  • In der Grundstellung sind die ersten und die zweiten Rovingklemmen 71, 72, mit welchen die Reserverovings 5 zwischen den Spleißeinheitteilen 31, 32 geklemmt sind, geschlossen. Die dritte Rovingklemme 73 ist in einer oberen Position, also nicht geschlossen. Die Rovingschere 81 ist geöffnet und befindet sich in einer oberen Position. Die Rovingschere 82 ist geöffnet. Das erste Reserverovingführungselement 41 befindet sich in einer in Figur 1 zu sehenden Grundposition. Das erste Spleißeinheitteil 31 ist gegenüber dem zweiten Spleißeinheitteil 32 in der Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 versetzt. Die Druckluftzufuhr zu dem Spleißeinheitteil 32 ist ausgeschaltet. Die Absaugung 9 ist ausgeschaltet.
  • In der Grundstellung, in welcher die Arbeitsrovings 6 kontinuierlich abgespult werden und ein Ende der Arbeitsrovingspulen 60 noch nicht erreicht ist, melden die optischen Sensoren 93 kein Signal.
  • In der Grundstellung werden die Reserverovingspulen 50 nicht abgespult.
  • Wird durch einen oder mehrere der optischen Sensoren 93 festgestellt, dass die Bewicklung einer oder mehrerer Arbeitsrovingspulen 60 nicht mehr ausreichend ist, wird durch den entsprechenden Sensor 93 ein Signal an die Steuereinrichtung 92 der Vorrichtung 1 ausgegeben.
  • Die Steuereinrichtung 92 bremst daraufhin den oder die entsprechenden Arbeitsroving(s) 6 in einem Abbremsvorgang bis auf eine Spleißgeschwindigkeit ab. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt die Spleißgeschwindigkeit 0,5 m/min. Die Spleißgeschwindigkeit kann in anderen Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine andere Höhe aufweisen.
  • Daraufhin wird der Trägertisch 2 in einem Ausrichtschritt in eine Spleißposition in einer X-Y-Spleißebene der Vorrichtung 1 verfahren. In dieser Spleißposition wird der Trägertisch 2 auf die Spleißgeschwindigkeit beschleunigt. Das heißt, der Trägertisch 2 mit den Spleißeinheiten und den geklemmten Reserverovings 5 fährt mit den Arbeitsrovings 6 synchron mit. Dabei werden die mit den auslaufenden Arbeitsrovings 6 zu verspleißenden Reserverovings 5 von den entsprechenden Reserverovingspulen 50 abgewickelt.
  • Die Schlichte der Reserverovings 5 wird vor dem Spleißen aufgebrochen, indem die Reserverovings über die Schlichteaufbrecheinrichtung 18 gezogen werden.
  • In der Spleißposition wird im Folgenden die Spleißverbindung in einem Rovingverbindungsvorgang hergestellt. Bei diesem Rovingverbindungsvorgang wird zunächst das erste Spleißeinheitteil 31 in einem Heranfahrschritt in der Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 an das zweite Spleißeinheitteil 32 herangesetzt. Dem zweiten Spleißeinheitteil 32 wird dann in einem Spleißschritt für eine Spleißzeit von ca. 3 Sekunden Druckluft zugeführt. Die Absaugung 9 ist hierbei eingeschaltet. Die Arbeitsrovings 6 und die Reserverovings 5 werden dabei kontinuierlich abgewickelt. Die Vorrichtung steht nicht still.
  • Das heißt, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Reserverovings 5 ohne Anhalten des Produktionsprozesses an die Arbeitsrovings 6 angebunden. Die Anbindung der mehreren Reserverovings 5 an die entsprechenden Arbeitsrovings 6 kann gleichzeitig oder kaskadenartig erfolgen. Vorzugsweise, aber nicht unbedingt erfolgt das Anbinden der Reserverovings 5 an die entsprechenden Arbeitsrovings 6 in einer Ebene. Um die Reserverovings 5 mit den entsprechenden Arbeitsrovings 6 zu verspleißen, können diese jeweils parallel neben- oder übereinander in die jeweilige Spleißeinheit eingeführt werden.
  • Nach dem Verspleißen wird die Druckluftzufuhr zu dem zweiten Spleißeinheitteil 32 abgeschaltet. Die Absaugung 9 bleibt zunächst eingeschaltet. Der oder die dem ursprünglichen Arbeitsroving 6 zugeordneten Sensor(en) 93 wird/werden deaktiviert, der oder die dem aus dem bisherigen Reserveroving 5 hervorgegangenen neuen Arbeitsroving 6' zugeordneten Sensor(en) 93 wird/werden aktiviert. Die entsprechende ehemalige Reserverovingspule 50 wickelt weiter ab.
  • Nach dem Verspleißen, wo sich der Trägertisch noch in der Spleißposition befindet, erfolgt in einem Trennschritt ein Trennen der Rovingenden an den verspleißten Arbeitsroving/Reserveroving-Paaren. Hierzu wird die dritte Rovingklemme 73 in eine untere Position gebracht und dadurch geschlossen. Die dritte Rovingklemme 73 klemmt in dieser geschlossenen Position sowohl den Arbeitsroving 6 als auch den zugehörigen Reserveroving 5. Die Rovingschere 82 wird geschlossen. Die Rovingschere 81 wird ebenfalls in Schneidposition gebracht. Dabei werden die jeweiligen Rovingenden abgeschnitten. Die Schneidreste werden durch die Absaugung 9 abgesaugt.
  • In einem nachfolgenden Wegfahrschritt wird das erste Spleißeinheitteil 31 von dem zweiten Spleißeinheitteil 32 in der Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 weggefahren und dadurch wieder in seine Ausgangsstellung versetzt.
  • Die bisherige Arbeitsrovingspule 60 wickelt den verbliebenen Rest des bisherigen Arbeitsrovings 6 auf und bleibt stehen.
  • Im Folgenden werden die Rovingenden in einem Freigabevorgang freigegeben. Hierzu werden alle Rovingklemmen 71, 72, 73 als auch die Rovingscheren 81, 82 geöffnet. Dabei befindet sich der Trägertisch 2 immer noch in der Spleißposition. Der aus dem Reserveroving 5 hervorgegangene neue Arbeitsroving 6' bewegt sich mit der Spleißgeschwindigkeit durch die Vorrichtung 1.
  • Daraufhin wird das erste Reserverovingführungselement 41 aus der Grundstellung weggefahren. Dabei verfährt das erste Reserverovingführungselement 41 unter einem Winkel von 60° zur Rovinghauptförderrichtung X in eine Position unterhalb der Spleißebene und wird in Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 entfernt. Die Absaugung 9 wird ausgeschaltet.
  • Dies gestattet es im Folgenden, den Trägertisch 2 wieder in die Warteposition zu verfahren. Während dieses Verfahrens des Trägertisches 2 wird der neue Arbeitsroving 6' wieder auf die Grundgeschwindigkeit, also vorliegende auf 25 m/min, beschleunigt. Der Reserveroving 5 hat die Spleißeinheit verlassen.
  • Nachdem sich der Trägertisch 2 wieder in der Warteposition befindet, wird das erste Reserverovingführungselement 41 entgegengesetzt der Breitenrichtung Z der Vorrichtung 1 wieder in seine Grundposition zurückgesetzt.
  • Der Trägertisch 2 wird danach wieder in die Rüstposition verfahren, in der alle Rovingklemmen 71, 72, 73 und die Rovingscheren 81, 82 geöffnet sind und die Spleißeinheitteile 31, 32 zueinander versetzt sind. In der Rüstposition werden durch einen Bediener der Vorrichtung 1 die alten Arbeitsrovingspulen 60 von dem Spulengatter 56 entfernt, neue Reserverovingspulen 50 an diese Stellen auf das Spulengatter 56 aufgesteckt und neue Reserverovings 5 in die Spleißleiste 30 eingelegt.
  • Danach wird der Trägertisch 2 wieder in die Warteposition verfahren.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Prozessieren einzelner oder mehrerer Rovings in einer Vorrichtung (1), wobei
    - durch mehrere Abspulvorgänge von einem Spulengatter (56) ein Arbeitsroving (6) und ein Reserveroving (5) oder wenigstens zwei Arbeitsrovings (6) und wenigstens zwei Reserverovings (5) bereitgestellt werden, wobei jedem Arbeitsroving (6) ein Reserveroving (5) zugeordnet ist; und
    - bei einem Rovingverbindungsvorgang mit einer Spleißleiste (30), die in einer 90° zu einer Rovinghauptförderrichtung (X) liegenden Breitenrichtung (Z) der Vorrichtung (1) horizontal ausgerichtet ist, der/die jeweilige(n) Arbeitsroving(s) (6) mit dem/den jeweils zugeordneten Reserveroving(s) (5) in wenigstens einer dem/den auszubildenden Arbeitsroving/Reserveroving-Paar(en) zugeordneten, jeweils zwei Spleißeinheitteile (31, 32) aufweisenden Spleißeinheit der Spleißleiste (30) verspleißt werden, wobei
    - in einem Reserverovingfixierschritt der/die mit dem/den Arbeitsroving(s) (6) zu verspleißende(n) Reserveroving(s) (5) an der Spleißleiste (30) fixiert wird/werden;
    - bei einem Abbremsvorgang die Fördergeschwindigkeit des/der jeweils mit dem/den zugeordneten Reserveroving(s) (5) zu verspleißenden Arbeitsrovings (6) von einer Grundgeschwindigkeit auf eine Spleißgeschwindigkeit abgebremst wird;
    - in wenigstens einem Ausrichtschritt die Spleißleiste (30) mit dem/den daran jeweils fixierten Reserveroving(s) (5) von einer Grundstellung auf die Spleißgeschwindigkeit beschleunigt und in eine Spleißebene gebracht wird;
    - in einem Heranfahrschritt wenigstens eines der Spleißeinheitteile (31) an das andere Spleißeinheitteil (32) heranbewegt wird;
    - in einem Spleißschritt der/die jeweilige(n) Arbeitsroving(s) (6) mit dem/den jeweils zugeordneten Reserveroving(s) (5) in der Spleißposition durch Druckluftzuführung verspleißt wird/werden; und
    - in einem Wegfahrschritt wenigstens eines der Spleißeinheitteile (31) von dem anderen Spleißeinheitteil (32) wegbewegt wird;
    - nach dem Rovingverbindungsvorgang in einem Freigabevorgang der/die mit dem/den Arbeitsroving(s) (6) verspleißte(n) Reserverroving(s) (5) von der Spleißleiste (30) gelöst und als neue(r) Arbeitsroving(s) (6') weiterverwendet werden; und
    - die Spleißleiste (30) nach dem Freigabevorgang in die Grundstellung gebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spleißleiste (30) mit dem/den daran jeweils fixierten Reserveroving(s) (5) in dem Ausrichtschritt in eine Ausrichtposition gebracht wird, in der sich der/die Arbeitsroving(s) (6) und der/die damit zu verspleißende(n) Reserveroving(s) (5) parallel zueinander befinden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spleißleiste (30) in dem Ausrichtschritt mit einem Trägertisch (2) bewegt wird, wobei auf dem Trägertisch (2) wenigstens eine Linearführung (21) für wenigstens eines der Spleißeinheitteile (31) vorgesehen ist, mit der dieses wenigstens eine Spleißeinheitteil (31) in dem Heranfahrschritt und dem Wegfahrschritt bewegt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zwischen dem Spleißschritt und dem Wegfahrschritt stattfindenden Klemmschritt mit wenigstens einer in der Vertikalrichtung schließenden Rovingklemme (73) der/die jeweilige(n) Arbeitsroving(s) (6) und der/die jeweils damit verspleißte(n) Reserveroving(s) (5) in der Spleißposition geklemmt werden und in einem dem Klemmschritt nachfolgenden Trennschritt in dieser geklemmten Position ein in der Rovinghauptförderrichtung (X) nach der jeweiligen Spleißeinheit liegender Endabschnitt des jeweiligen Arbeitsrovings (6) und ein in der Rovinghauptförderrichtung (X) vor der jeweiligen Spleißeinheit liegender Anfangsabschnitt des mit diesem Arbeitsroving (6) verspleißten Reserverovings (5) abgeschnitten werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Reserveroving(s) (5) und der/die Arbeitsroving(s) (6) in der Rovinghauptförderrichtung (X) der Vorrichtung (1) vor der Spleißleiste (30) kammförmige Vorspleißpositioniereinheiten (15, 16) durchlaufen, wobei die Stellung des/der Reserverovings (5) und des/der Arbeitsrovings (6) in der Breitenrichtung (Z) der Vorrichtung (1) relativ zu der wenigstens einen Spleißeinheit der Spleißleiste (30) ausgerichtet wird und/oder der/die gespleißte(n) Roving(s) in der Rovinghauptförderrichtung (X) nach der Spleißleiste (30) eine kammförmige Endpositioniereinheit (17) durchläuft/durchlaufen.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Freigabevorgang ein erstes Reserverovingführungselement (41) von einer Position unterhalb der Spleißebene in eine Position oberhalb der Spleißebene bewegt und dann in der Breitenrichtung (Z) der Vorrichtung (1) aus der Spleißebene heraus bewegt wird.
  7. Vorrichtung (1) zum Prozessieren einzelner oder mehrerer Rovings mit
    - einem Spulengatter (56), das eine Arbeitsrovingspule (60) oder wenigstens zwei Arbeitsrovingspulen (60), auf welchen jeweils ein Arbeitsroving (6) aufgewickelt ist, und eine Reserverovingspule (50) oder wenigstens zwei Reserverovingspulen (50), auf welchen jeweils ein Reserveroving (5) aufgewickelt ist, aufweist, wobei jedem Arbeitsroving (6) ein Reserveroving (5) zugeordnet ist;
    - einer Spleißleiste (30), die in einer 90° zu einer Rovinghauptförderrichtung (X) der Vorrichtung (1) liegenden, horizontalen Breitenrichtung (Z) der Vorrichtung (1) ausgerichtet ist, wenigstens eine Spleißeinheit mit jeweils zwei Spleißeinheitteilen (31, 32) aufweist und in der Rovinghauptförderrichtung (X) sowie in einer 90° zu der Rovinghauptförderrichtung (X) ausgerichteten Vertikalrichtung (Y) der Vorrichtung (1) bewegbar ist, wobei
    - wenigstens eines der Spleißeinheitteile (31) in der Breitenrichtung (Z) der Vorrichtung (1) auf das andere Spleißeinheitteil (32) zu und von diesem weg bewegbar ist und wenigstens eines der Spleißeinheitteile (32) mit Druckluft versorgbar ist;
    - in der Rovinghauptförderrichtung (X) jeweils nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Rovinghauptförderrichtung (X) öffnende und schließende Rovingklemme (72) und wenigstens eine in der Breitenrichtung (Z) schneidende Rovingschere (82) vorgesehen ist; und
    - in der Rovinghauptförderrichtung (X) vor der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens ein in der Rovinghauptförderrichtung (X) und der Vertikalrichtung (Y) von einer Position unterhalb einer Spleißebene in eine Position oberhalb der Spleißebene bewegbares und in der Breitenrichtung (Z) aus der Spleißebene heraus bewegbares erstes Reserverovingführungselement (41) vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Spleißeinheit auf einem in der Rovinghauptförderrichtung (X) und der Vertikalrichtung (Y) der Vorrichtung (1) bewegbaren Trägertisch (2) vorgesehen ist, und auf dem Trägertisch (2) wenigstens eine Linearführung (21) vorgesehen ist, mit der jeweils wenigstens eines der Spleißeinheitteile (31) in der Breitenrichtung (Z) der Vorrichtung (1) bewegbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rovinghauptförderrichtung (X) der Vorrichtung (1) jeweils vor der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens ein zweites Reserverovingführungselement (42) und jeweils nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens ein drittes Reserverovingführungselement (43) zum Führen des jeweiligen Reserverovings (5) zwischen den Spleißeinheitteilen (31, 32) der jeweiligen Spleißeinheit vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rovinghauptförderrichtung (X) der Vorrichtung (1) jeweils vor und nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Rovinghauptförderrichtung (X) der Vorrichtung (1) öffnende und schließende Rovingklemme (71, 72) zum Klemmen des/der jeweiligen Reserverovings (5) vorgesehen ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rovinghauptförderrichtung (X) der Vorrichtung (1) jeweils nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Vertikalrichtung (Y) der Vorrichtung (1) öffnende und schließende Rovingklemme (73) zum Klemmen des/der jeweiligen Arbeitsrovings (6) und in der Rovinghauptförderrichtung (X) jeweils vor und nach der jeweiligen Spleißeinheit wenigstens eine in der Breitenrichtung (Z) oder der Vertikalrichtung (Y) der Vorrichtung (1) schneidende Rovingschere (81, 82) vorgesehen ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rovinghauptförderrichtung (X) vor der Spleißleiste (30) eine Schlichteaufbrecheinrichtung (18) für den/die Reserveroving(s) (5) vorgesehen ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlichteaufbrecheinrichtung (18) mehrere, versetzt zueinander angeordnete Umlenkrollen aufweist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rovinghauptförderrichtung (X) der Vorrichtung (1) vor der Spleißleiste (30) in der Breitenrichtung (Z) der Vorrichtung (1) verschiebbare, kammförmige Vorspleißpositioniereinheiten (15, 16) zur Führung des/der Reserverovings (5) und des/der Arbeitsrovings (6) vorgesehen sind und/oder in der Rovinghauptförderrichtung (X) nach der Spleißleiste (30) eine kammförmige Endpositioniereinheit (17) zur Führung des/der gespleißten Rovings vorgesehen ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) wenigstens einen, mit einer Steuereinrichtung (92) der Vorrichtung (1) gekoppelten mechanischen Sensor aufweist, mit dem jeweils wenigstens eine von einer Arbeitsrovingspule (60) abgespulte Rovinglänge erfassbar ist, und/oder wenigstens an Abspulstellen der Arbeitsrovingspulen (60) jeweils wenigstens ein optischer Sensor (93) vorgesehen ist, der mit einer Steuereinrichtung (92) der Vorrichtung (1) gekoppelt ist.
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