JP2019015015A - 繊維束を延展する装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維束を延展する装置および方法の提供。【解決手段】この装置では、繊維束ストック２から繊維束１が、抵抗３と抵抗３と共働する第１のパルス駆動装置４.１とを介して、第１のパルス駆動装置４.１の下流側に配置された繊維消費体５に供給される。パルス駆動装置４.１を用いて繊維束１に、予め設定可能なシーケンスで、交互に、繊維束の搬送方向における追加的な速度成分および／または搬送方向とは逆方向の追加的な速度成分を、延展中に加えることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、繊維束を延展する装置およびこれに関連した方法に関する。

繊維束を延展する装置および方法は公知である。欧州特許第２５６９４６９号明細書（EP 2569469 B1）には、いわゆるプリプレグを連続的に製造するために繊維束を拡幅する装置および方法が記載されている。装置は、静的に配置された一連の円形ロッドから成るいわゆる張力増大ユニットと、一連の駆動されるローラから成る張力低減ユニットとを有しており、このとき静止ロッドおよび駆動されるローラは、貫通走行する繊維束の方向に対して垂直に配置されており、繊維束は、静止ロッドおよび駆動されるローラの列の表面との巻付け接触部を形成している。駆動されるローラは、走行する繊維束の速度に比べて高い差速度で作動させられ、これによって繊維束の延展効果（Spreizeffekt）が得られる。この装置ではもしくはこの方法では、繊維束は、まず、静止ロッドの表面との直接的な巻付け接触部を形成し、これによって次いで、駆動されるローラもしくは走行ローラの列との直接的な巻付け接触部を形成することができる。必要な延展効果を得るために、駆動される走行ローラは、走行する繊維束の速度の少なくとも３倍の値を有する周囲表面回転数で作動させられる。この速度差によって、繊維束の張力が制御される。

独国特許出願公開第２１２５７１１号明細書（DE 2125711）には、トウ（Strangbahn）をレベリングする方法および装置が記載されている。このときトウは、連続する糸ウェブ、まさにトウにおける個々の糸がその横方向において均一に拡幅される繊維材料である。上に述べた印刷物においてレベリングと呼ばれる、トウのこの処理は、本来の延展に相当する。このときトウは、張力を加えられて前進運動させられるが、しかしながらこの張力は、十分に小さいので、糸が損傷することはない。トウは、ローラと、溝を備えていて回転可能に駆動されるまとめられた複数のユニットとを介して導かれ、トウは、溝の間に位置しているウェブによって分離され、これによって横方向において移動させられるようになっており、このときトウの平滑化が行われ、このときトウは、その分割の後で位置固定のロッドを介して新たに変向させられて案内される。この公知の方法における欠点としては、特に比較的僅かな単位面積当たり重量が望まれているような場合に、延展されたトウにおける隙間形成（Gassenbildung）が回避されないということがある。隙間形成の傾向は、延展が大きければ大きいほど、ひいては延展された繊維束の単位面積当たり重量が僅かであればあるほど、大きくなる。

独国特許発明第１０２００７０１２６０７号明細書（DE 102007012607 B4）には、繊維フィラメント束をフラットなスライバに延展する延展装置が記載されている。この公知の延展装置は、凸面状に湾曲された延展縁部を有しており、この延展縁部は、該延展縁部を介して案内される延展すべき繊維フィラメント束に、該繊維フィラメント束の長手方向に対して垂直な方向成分を加える。繊維フィラメント束は、凸面状に湾曲された延展縁部の上に張力を加えられて載置可能であり、次いで再び、少なくとも１つの方向成分によって垂直方向にフィラメント繊維束から離反移動可能である。この公知の装置は、以下に記載の構成によって特徴付けられている。すなわちこの公知の装置では、凸面状に湾曲されたロッドを備えた複数の回転軸が装置においてまとめられていて、羽根として働く凸面状に湾曲されたロッドが、回転駆動される回転軸によって互いに係合していて、引張り応力下で延展装置内に導入される繊維フィラメント束が、縁部領域の間において交番する張力によって延展可能であるようになっている。交番する張力によって、フィラメントが次々と幅方向に移動し、これによって延展装置から進出した場合に延展されたスライバが存在することが得られるようになっている。このような装置の欠点としては、隙間形成を回避することが望ましい場合に、低い単位面積当たり重量をほとんど得ることができないということがある。

最後に、欧州特許第１１７２１９１号明細書（EP 1172191 B1）に基づいて、開繊繊維束のための製造装置および製造方法、ならびにプリプレグ製造方法が公知である。延展装置は、走行する繊維束との接触状態に保たれる２つのローラと、往復動するベース体とを有しており、これによって繰り返しかつ周期的に、走行する繊維束との接触と走行する繊維束からの離反とを繰り返すことができる。配置形態は、走行する繊維束がローラと接触していない場合に、走行する繊維束がローラの間において圧力を受けないように構成されている。一実施形態によれば、ローラのうちの少なくとも１つのローラの周囲表面速度は、走行する繊維束の走行速度よりも低く保たれる。これによって、延展すべき材料に引張り応力が加えられる。公知の方法によれば、ベース体は振動周波数および確定された振幅で往復旋回させられ、繊維束がローラに接触するようになっている。

すべてのこれら公知の装置および方法において共通なことは、種々様々な原理によって、確かに、繊維束の比較的均一でかつ良好な延展が既に達成されるが、しかしながら隙間形成を回避する場合には、望まれるべき低い単位面積当たり重量を、まったくまたはいずれにせよ厳しい条件下においてしか得ることができないということである。

公知の従来技術とは異なり、本発明の課題は、同時に得ることが望ましい極端に小さな単位面積当たり重量においても、延展された繊維束の高い品質および均一性と、高い製造速度とを得ることができる、繊維束を延展する装置および方法を提供することである。

この課題は、請求項１に記載の特徴を備えた装置、および請求項１２に記載の特徴を備えた方法によって解決される。好適な発展形態は、それぞれの従属請求項において定義されている。

繊維束を延展する装置は、一般的に繊維束ストックを有しており、この繊維束ストックから、延展すべき繊維束が搬出され、かつ抵抗と該抵抗と共働する少なくとも１つの第１のパルス駆動装置とを介して、繊維消費体に供給可能である。特に、繊維束ストックはパッケージに巻き取られており、このパッケージから、延展する本来の装置の貫通走行後に、このとき延展された繊維束は、繊維消費体に供給可能であり、このとき繊維消費体は、延展に相応して広幅に形成された巻取りローラ、またはマルチ軸方向スクリムにおける直接的な、例えばセグメント状の保管部である。繊維消費体は、いずれにせよ、相応の引出し張力を完全に延展された繊維束に加えることができるように構成されている。このとき本発明によれば、パルス駆動装置を用いて繊維束に、予め設定可能な周波数で、交互に、繊維束の搬送方向における追加的な速度成分と、搬送方向とは逆方向の追加的な速度成分とが、延展中に加えられる。しかしながらまた、繊維束に、追加的な速度成分を、予め設定可能なシーケンス（動作順序）で、単に繊維束の搬送方向においてのみ、または予め設定可能なシーケンスで、単に繊維束の搬送方向とは逆方向においてのみ、延展中に加えることができる構成も可能である。

公知の延展装置では、パルス駆動装置を設けるという態様は、いずれにも記載されていない。本発明に係る原理は、種々様々な材料の繊維束を効果的に延展するために、繊維束の貫通走行方向の方向においておよび／または繊維束のこの貫通走行方向とは逆方向において、相応に方向付けられた速度成分が繊維束に加えられることにある。延展過程を、パルス状に、好ましくは、搬送速度もしくは貫通走行速度の正弦曲線の形式で追加的に加えられて、このように変化させる速度によって、シーケンスに全延展過程中に、繊維束には、張力増大と張力低減とが交互に作用し、これによって繊維束の個々のフィラメントを、比較的容易にかつ効果的に延展させることができる。貫通走行速度に加えて、装置を貫通走行する繊維束に加えられる速度成分は、しかしながら、繊維束の延展すべきフィラメントが延展時に損傷しないような大きさ、つまり決定的に発生する損傷を被らないような大きさでしかない。

この本発明に係る装置によって、つまりこのパルス式延展（Impulsspreizen）を使用するだけで、極端に小さな単位面積当たり重量を達成する延展結果を得ることができる。それどころか約１６ｇ／ｍ²の単位面積当たり重量が得られることが示されている。延展装置は、常に、パルス駆動装置と支持部もしくは抵抗との共働において作動する。抵抗に関連して確認できることであるが、抵抗は、その最も単純な形状ではただ１つの変向ロッドから成っていてよく、この変向ロッドを介して繊維束は、好ましくは駆動されるパッケージである繊維束ストックから、変向ロッド周りの確定された巻付け角に基づいて変向可能であり、かつ次いで本来のパルス駆動装置に供給可能である。パルス駆動装置の作用によって、既にただ１つの延展ロッドにおいて、比較的大きな延展が、パッケージからの繰出し後に実現される。本発明に係る装置の大きな利点としては、鋼を含むすべての延展可能な材料を、高品質でかつ隙間なしに、極めて小さな単位面積当たり重量に延展することができるということがある。別の大きな利点としては、繊維束ストックが好ましくは既に追加的なパルス駆動装置として形成されている場合に、繊維束ストックと第１の抵抗との間において既に極めて大きな延展を行うことができるということがある。これによって、第１の抵抗においてもしくは第１の抵抗の下流側において、２５°〜３０°の延展率を得ることができ、これは、公知の装置において通常の延展の場合に得ることができる値の８〜１０倍に相当する。このことにおいて既に本発明に係る装置における極端に大きな利点が明らかであり、かつこのことにまた、従来技術に係る装置によってはまったく達成することができなかった、極めて高い延展率ひいては極めて小さな単位面積当たり重量を得ることができる主たる原因がある。

好ましくは、追加的な速度成分の予め設定可能なシーケンスは、パルス駆動装置用の制御装置を用いて、追加的な速度成分の周波数および／または振幅に関して、予め設定可能な単位面積当たり重量を得るために変化可能である。特に、好ましくは、制御装置によって、延展すべき材料および得るべき単位面積当たり重量に関連して、パルス駆動装置が、該パルス駆動装置の周波数および振幅に関してもしくは該パルス駆動装置の周波数または振幅に関して、相応に制御されることが提案されている。これによって、繊維束の極めて種々様々な延展すべき材料の、得ることができる所望の延展結果に関して、装置の極端に高いフレキシビリティが生ぜしめられる。

装置のために必要な抵抗に関しては、抵抗は、繊維束の搬送方向に対して横方向に変位されて配置された少なくとも１つの延展ロッドを有しており、該延展ロッドを介して繊維束は、確定された巻付け角をもって案内可能であることが提案されている。このとき確定された巻付け角は、延展された繊維束によって展開（aufspannen）された搬送平面に対する、延展ロッドの横方向ずれに相応して形成される。好ましくはまた、吹出し装置または吸込み装置であってよく、機械形式または電磁形式のクランプ装置として形成されていても、または電磁式の繊維束変位装置として形成されていてもよい。重要なことは次のことである。すなわち、本発明によれば抵抗は、繊維束の個々のフィラメントが、益々互いに並んで配置されることを強いられるように、延展装置を貫いて走行する延展される繊維束に作用を加え、これによって繊維束ストックから引き出されたまたは搬出された繊維束の延展が行われる。

さらに好ましくは装置のために、繊維束ストックは、自由回転しないパッケージに配置されていて、かつこのパッケージから引出し可能であることが提案されている。パッケージは、繊維束の搬送方向において抵抗の上流側に配置されていて、抵抗の下流側に第１のパルス駆動装置が配置されている。この順番は、抵抗を介して繊維束がパッケージの制動作用に抗して引き出され、これによって繊維束に常に張力が加えられることを保証する。本発明に係る装置を貫通する繊維束ストックの貫通走行速度には、パルス駆動装置によって追加的に相応の速度成分が加えられ、この速度成分は、主として、延展装置を貫通する繊維束の貫通走行時に形成される平面の方向において加えられ、つまり延展装置を貫通する繊維束の貫通走行の方向においてもしくは繊維束の方向とは逆方向にも加えられる。このとき搬送方向における搬送と搬送方向とは逆方向の搬送とは、そのシーケンスに関して交互に行われる。しかしながらまた原則的には、正弦波状に値０から最大値まで上昇し、次いで再び値０に低下するような速度成分だけを搬送方向において加えることも可能であり、このような場合には、延展される繊維束の搬送方向とは逆方向に方向付けられた速度成分を意味する負の速度成分は、加えられない。

発展形態によれば、自由回転しないパッケージは、好ましくは駆動されるパッケージとして形成されており、このパッケージは、特に予め設定可能なシーケンスで回転方向において脈動するように駆動される、第２のパルス駆動装置の形式のパッケージである。この第２のパルス駆動装置の、速度成分の予め設定可能なシーケンスは、第１のパルス駆動装置の速度成分に対して、位相をずらされている。これによって、延展すべき繊維束に２倍のパルス影響を及ぼすことができる。なぜならば、延展すべき繊維束には、既に抵抗の上流側および抵抗の下流側において、予め設定可能なシーケンスで交互に繊維束に加えることができる追加的な速度成分が加えられるからである。これによって延展結果を、延展の精度および品質に関して、つまり延展が行われた後の糸隙間の回避に関して、さらには極めて小さな単位面積当たり重量を得ることに関しても、改善することができる。

発展形態によれば、好ましくはまた、抵抗は、第１のパルス駆動装置の下流側に配置されていることが提案されている。このような場合には、延展装置のために第１のパルス駆動装置だけが設けられており、好適である。

本発明の上に述べた発展形態のように、抵抗が第１のパルス駆動装置の下流側に配置されている場合には、装置は、好ましくは、延展された繊維束が、抵抗の下流側に配置された、巻成体として形成された消費体に収容されているように形成されている。したがって装置は、これに基づいて、繊維束ストック、第１のパルス駆動装置、抵抗、および例えば巻成体として形成された消費体から成っている。このとき好ましくは、繊維束ストックが特に、駆動されるパッケージの形態で第１のパルス駆動装置として形成されていることも可能でありかつ考えられる。

さらに好ましくは、巻成体は、一定の巻取り速度で駆動されている。一定の巻取り速度は、延展中に繊維束に引張り力が加えられることを保証するようになっている。このとき引張り力は、好ましくは、延展される繊維束の貫通走行方向とは逆方向に、負の速度成分として方向付けられた追加的な速度成分が加えられている場合においても、繊維束の貫通走行速度と貫通走行方向とは逆方向に方向付けられた追加的な速度成分とから成る合力としての速度が、正であるような値を有することができる。しかしながらまた、追加的な速度成分が、少なくとも短時間、繊維束の貫通走行速度と貫通走行方向とは逆方向に方向付けられた追加的な速度成分とから成る合力としての速度が、０であるような値を有することも可能である。

さらに別の発展形態によれば、装置の巻成体は、好ましくは追加的な第２のパルス駆動装置の形式で駆動されるように形成されており、この第２のパルス駆動装置の、速度成分の予め設定可能なシーケンスが、第１のパルス駆動装置の速度成分に対して、位相をずらされていることが提案されている。延展過程中において装置を貫く貫通走行時に繊維束に加えられる速度成分の、予め設定可能なシーケンスは、繊維束を、例えば予め設定可能なシーケンスで回転方向において脈動するように駆動される、第２のパルス駆動装置の形式のパッケージによって、いわば縮絨し、これによって個々のフィラメントは、互いに並んで配置されるようにされるという要求に関して促進される。理想的には、本発明に係るパルス駆動装置によって、もしくはこのようなパルス駆動装置を備えた装置によって、ほぼ理想的な延展を達成することができ、このような延展では、所望の極端に小さな単位面積当たり重量を得ることができ、かついわば理想的に、ちょうどなお隙間形成が発生しないがフィラメント同士が互いに並んで配置されているような延展が行われる。このときしかしながら原則的には、個々のフィラメントが互いの間にある程度の間隔をおいて位置しているように延展を幅広く実施することも可能である。後でマルチ軸方向スクリムにおいて生ぜしめられ得るこのような層は、使用例に応じてまったく好適であることがある。このような層の単位面積当たり重量は、前もって得られた単位面積当たり重量よりもさらに小さくてよい。

さらに別の発展形態によれば、巻成体もしくは繊維消費体を追加的な第２のパルス駆動装置の形態で形成する代わりに、抵抗の下流側に、追加的な第２のパルス駆動装置が配置されており、この第２のパルス駆動装置は、巻成体ではないが、しかしながらパルス駆動装置の原則的な作用形式を有しており、つまり第１のパルス駆動装置の速度成分に対して位相をずらされた、速度成分の予め設定可能なシーケンスを生ぜしめる。

さらに別の発展形態によれば、第１のパルス駆動装置と追加的な第２のパルス駆動装置とが存在している場合に、いまや制御は、第１のパルス駆動装置かまたは追加的な第２のパルス駆動装置が、パルス駆動装置として作動し、繊維束に、速度成分の予め設定可能なシーケンスを延展中に加えるパルス駆動装置が、いわば中立化されるように行うことができる。中立化というのは、ここでは、速度成分の予め設定可能なシーケンスが、パルス駆動装置の不作用時に繊維束に加えられず、繊維束は単にこのような作用なしにパルス駆動装置を貫通走行するという意味である。

本発明の第２の態様によれば、繊維束を延展する方法は、本発明によれば、確定された搬送速度において、本発明に係る第１のステップを有しており、この第１のステップでは、繊維束の搬送速度に、延展過程中に脈動する速度成分が加えられる。この脈動する速度成分は、予め設定可能なシーケンスで、交互に、繊維束の搬送速度の方向および該方向とは逆方向において、または単に繊維束の搬送方向においてのみ、または単に繊維束の搬送方向とは逆方向においてのみ、延展中に方向付けられている。

本発明によれば、繊維束ストックからの延展すべき繊維束の供給と延展後に行われる繊維束消費の他に、少なくとも１つの抵抗および少なくとも１つのパルス駆動装置が設けられていて、この抵抗とパルス駆動装置との共働によって繊維束の本来の延展が実現されることが、少なくとも必要である。

本発明に係る方法によれば、発展形態では、脈動する速度成分は、第１のパルス駆動装置を用いて繊維束に加えられる。

別の発展形態によれば、脈動する速度成分は、第１のパルス駆動装置および第２のパルス駆動装置を用いて繊維束に加えられ、このとき第１のパルス駆動装置および第２のパルス駆動装置のそれぞれの速度成分は、互いに位相をずらされて繊維束に導入される。第１のパルス駆動装置および第２のパルス駆動装置の、互いに位相をずらされたそれぞれの速度成分は、それぞれのパルス駆動装置の、回転方向において予め設定可能なシーケンスによって、例えばこのように駆動可能なパッケージによって、延展すべき繊維束をいわば完全に縮絨（Durchwalken）するために働き、これによって延展結果をさらに改善することができる。

延展過程中における延展すべき繊維束のいわば縮絨に加えて、好ましくは、追加的に繊維束の搬送方向に対して横方向に、本発明に係る装置によって、延展すべき繊維束に振動成分を加えることを、提案することができる。このことには、延展結果をさらに改善することができるという利点がある。なぜならば、このようにすると、別の物理的な延展原理が、つまり装置による、繊維束の搬送方向に対してほぼ垂直な振動成分を加えることが適用されるからである。もちろん、本発明に係るパルス式延展もしくはパルス式延展を実現する装置を、繊維束用の公知の延展技術と組み合わせることが可能である。

直線速度とも呼ばれる製造速度は、好ましくは８ｍ／分であり、製造速度に加えられるまたは製造速度から減じられる、速度の振幅は、好ましくは３ｍ／分であり、かつ２Ｈｚの好適な周波数で製造速度に加えられる。

本発明の別の利点、詳細および具体的な使用可能性については、以下において添付の図面を参照しながら詳説する。

少なくとも２つのパルス駆動装置と、それぞれその上流側および下流側に配置された抵抗であって、装置を貫いて走行する繊維束に作用する抵抗とを備えた本発明に係る延展装置を示す全体図である。 単に、駆動されないパッケージ、抵抗および第１のパルス駆動装置ならびに図示されていない繊維束消費体から形成された、第１実施形態による本発明に係る装置を示す図である。 装置が、繊維束ストック（図示せず）、下流側に続く抵抗、およびこの抵抗の下流側に続く繊維束消費体を有する、第２実施形態を示す図である。 ２つのパルス駆動装置を有していて、両パルス駆動装置の間に抵抗が設けられていて、このとき繊維束ストックおよび繊維束消費体が図示されていない、別の実施形態を示す図である。 延展すべき繊維束を案内する第１のパルス駆動装置を示す図である。 図５ａ）に示された図を平面図で示す図であって、第１のパルス駆動装置における延展時におけるねじれ（Verwindung）もしくは絡み合い（Verschlingung）が第１のパルス駆動装置のところに残っていて、延展された繊維束が絡み合いを完全に解消されることなく、延展装置の別の部分に、繊維束のさらなる延展のために供給される様子を示す図である。 正弦曲線の形式で変動しながら、延展すべき繊維束にもしくは繊維束の貫通走行速度に加えられる、第１のパルス駆動装置の追加的な速度成分と、この速度成分に対して位相をずらされた、第２のパルス駆動装置の追加的な速度成分とを示す原理図である。

図１には延展設備（Spreizanlage）が示されており、この延展設備は、少なくとも２つのパルス駆動装置と、これらのパルス駆動装置と共働するそれぞれ上流側および下流側に配置された抵抗とを有しており、このとき延展すべき繊維束は、繊維束ストック２から抵抗３を介して第１のパルス駆動装置４.１を通して、かつさらに別の抵抗３および第２のパルス駆動装置４.２を介して、かつさらに抵抗３を介して、巻成体８の形式の繊維消費体（Faserverbrauch）５に供給される。繊維束１は、自由回転不能なパッケージの形式で繊維が引き出されるもしくは搬出される繊維束ストック２に、対向圧ローラ（Gegendruckrolle）９を用いて圧着させられる。同様に、このような対向圧ローラ９は繊維消費体５もしくは巻成体８にも設けられており、これによってそこにおいて、延展された繊維束１の綺麗な巻取りを保証することができる。さらに付言すると、自由回転不能な対向圧ローラ９は、繊維束１を所望のように搬送するために好ましい、もしくは必要である。このようなパッケージと対向圧ローラ９とが、もしくは巻成体８と対向圧ローラ９とが組み合わせられていると、このような組合せ自体がパルス駆動装置であるように、制御をそれぞれ行うことができる。

繊維束ストック２から繊維束は、供給速度において抵抗３に、かつそこから第１のパルス駆動装置４.１に供給される。装置を通る繊維束の搬送方向にもしくは搬送方向とは逆方向に、追加的な速度成分が加えられることに基づいて、供給速度１０は、その値を変化することができ、かつ搬送速度１１として第１のパルス駆動装置４.１から抵抗３を介して第２のパルス駆動装置４.２に至る。第２のパルス駆動装置４.２もまた同様に、追加的な速度成分を、延展装置を通る繊維束の搬送方向にかつ／または延展装置を通る搬送方向とは逆方向に、延展すべき繊維束に加える。第２のパルス駆動装置４.２から繊維束１は、別の抵抗３を経て繊維消費体５もしくは巻成体８に達する。繊維消費体５もしくは巻成体８を用いて、延展された繊維束は、製造速度１２で、対向圧ローラ９を用いて同時に圧着させられて繊維消費体５に巻き取られる。

図２には、本発明に係る装置の別の実施形態が示されている。この図示の実施形態では、本発明に係る装置の機能のために、図１に示された包括的な実施形態に比べて、減じられた数のコンポーネントが存在している。繊維束ストックもしくは糸準備箇所２としては、駆動されないパッケージが働き、このパッケージから繊維束材料が引き出され、パッケージによって提供された供給速度１０で抵抗３に供給される。抵抗は、パルス駆動装置の上流側に配置されている。このパルス駆動装置は、本実施形態では第１のかつただ１つのパルス駆動装置である。パルス駆動装置４.１の下流側において、該パルス駆動装置４.１の作用によって延展された繊維束は、該パルス駆動装置４.１によってもたらされる搬送速度１１で進出し、これによって繊維束は、次いで製造速度１２で、ここには詳しく示されていない消費体に供給されることができる。パルス駆動装置４.１の下流側に、本発明のその他のエレメントが配置されていない場合には、パルス駆動装置４.１の下流側のある程度離れた箇所において、搬送速度１１が次第にほぼ製造速度１２に達するということを前提とすることができる。図２に示された配置形態は、容器（Karton）からの繊維束の引出しもしくは搬送に相当している。そのために例えばブレーキ（図示せず）として形成された対向張力が、抵抗３の上流側に必要である。

図３に示された別の実施形態では、繊維束１に追加的な速度成分を加えるパルス駆動装置４.１が設けられており、このとき繊維束ストックは図示されていないので、本実施形態では、どこからおよびどのような形式で繊維束１が第１のパルス駆動装置４.１に供給されるかは、開示されていない。供給は例えばボール箱（Kartonage）からも行うことができ、これらのボール箱内には、延展されていない繊維束が、輪になったケーブルの形態で収納されている。いずれにせよ第１のパルス駆動装置４.１に、繊維束は供給速度１０で供給され、この供給速度１０は、本実施形態ではほぼ搬送速度１１に相当しており、この搬送速度１１で繊維束は、第１のパルス駆動装置４.１に進入する。第１のパルス駆動装置４.１において繊維束には、追加的な速度成分が、装置を通る繊維束の搬送方向にかつ／または搬送方向とは逆方向に加えられ、これによって繊維束は、いわば縮絨（walken）される。パルス駆動装置４.１から、既に延展された繊維束は、下流側に配置された抵抗３を介して、繊維束消費体５に達し、この繊維束消費体５は、巻成体８の形態で設けられている。巻取り箇所における巻成体８には、対向圧ローラ９または圧着ローラが設けられており、これによって、延展された繊維束１の均一な巻取りを保証することができる。巻成体８は駆動されるように形成されているので、パルス駆動装置４.１と下流側に配置された抵抗３との共働作用は、繊維束１もしくは延展されたスライバの、駆動される巻成体８によって維持される張力に基づいて保証されている。駆動される巻成体８は、一方では一定の巻取り速度で作動させることができ、つまり巻成体８は、常に搬送速度で作動する。しかしながらまた、巻成体８は追加的なパルス駆動装置４.２として形成されていてよく、このとき巻成体８もしくは追加的なパルス駆動装置４.２と、抵抗３の上流側に配置された第１のパルス駆動装置４．１とは、正弦関数の形式で変化する速度成分が、互いに時間的にずらされて、つまり互いに位相をずらされていなくてはならないように、制御されていることが必要であり、このときこの時間のずれは、０°とは異なっていなくてはならず、つまり１°〜３５９°の範囲でなくてはならない。

最後に図４に示された別の実施形態では、第１のパルス駆動装置４.１と第２のパルス駆動装置４.２とが設けられており、この第１のパルス駆動装置４.１と第２のパルス駆動装置４.２との間には、抵抗３が配置されている。第１のパルス駆動装置４.１と抵抗３と第２のパルス駆動装置４.２とは、相互に作用し合い、かつ延展装置の貫通走行時において繊維束１のいわゆる縮絨を行う。本発明に係る装置の、２つのパルス駆動装置４.１，４.２とその間に配置された抵抗３とから成るこのベースシステムは、どのような繊維束ストックから繊維束１が供給速度１０で第１のパルス駆動装置４.１に供給されるか、かつどのように、第２のパルス駆動装置４.２から製造速度１２で進出する繊維束１が如何なる繊維束消費体に供給されるかを開示していない。本実施形態に係るこの配置形態は、根本においては、追加的なパルス駆動装置として駆動されるパッケージが設けられる図１に示された実施形態においても、かつ追加的なパルス駆動装置として巻成体８が設けられている図２に示された実施形態においても、適用されるものである。

抵抗としては、数多くの可能な変化形態が考慮の対象になる。変化形態のうちの１つとしては、例えば弾性の突出部を備えたローラがあり、このようなローラは、転動する突出部が互いに向かい合わせになった場合にだけ繊維束をクランプする。しかしながらローラは、突出部の間においては繊維束のフィラメントを貫通滑動させ、これによって繊維束における張力変化が持続的に生ぜしめられる。同様に別の例として考えることができるローラ対は、回転において繊維束に加えられる速度変化成分を、繊維束に加えるのではなく、繊維束の貫通走行方向において行われる変動する往復動成分を、繊維束に加える。さらに抵抗としては、クランプ作用を有するコンベヤチェーンを使用することができ、さらにまた液圧式または空力式またはこれに類した形式で荷重が加えられる１つの広幅スリットノズルもしくは複数のこのような広幅スリットノズル、ならびに繊維束を交互にクランプしかつ解放する機構のための電磁式の構成が設けられていてよい。

図５には、ローラ対として形成された第１のパルス駆動装置が、図５ａ）においては側面図で、かつ図５ｂ）においては平面図で示されている。図面から分かるように、予め設定可能なシーケンスで交互に、搬送方向および／またはこの搬送方向とは逆方向において追加的な速度成分を繊維束１に加えるパルス駆動装置４.１の作用形式に基づいて、パルス駆動装置４.１における延展の箇所からの繊維束の絡み合い、またはしかしながら延展が行われる第１の機構において、つまり延展ロッドにおいて、繊維束の絡み合いが残っていて、もはや装置内にはさらに導入されないことが達成される。むしろ、装置内には単に、均一に既に延展された繊維束だけがさらに導入されるので、フィラメントの密度分布における不規則性を有していない均一な製品を製造することができる。これらの絡み合いは、ねじれ（Dreher）とも呼ばれ、どんな場合でも回避されねばならない。これらのねじれは、特に、綾巻きパッケージにおいて右側および左側の外縁部において方向転換部を形成しかつ繰出し過程において傾く傾向がある繊維束において、存在している。公知の延展装置では、このようなねじれは、延展プロセスにおいて排除することができなかった。大きな単位面積当たり重量を有する層では、ねじれは単に副次的な意味しか持たない。なぜならば、この場合ねじれはあまり目立たず、ゆえに甘受することができるからである。小さな単位面積当たり重量の場合には、ねじれは、いわゆるＫ.ｏ.（ノックアウト）基準である。興味深いことに、本発明に係る延展装置では、ねじれは第１のパルス駆動装置にまで押し戻される。なぜならば、ねじれは、理想的には逆方向の回転を有するねじれによって相殺されるからである。パルス駆動装置はまた、押し潰しローラと見なすこともしくは呼ぶこともできる。したがって全体として、繊維強化された部材を提供する、新規の経済的な可能性が生ぜしめられる。それというのは、極めて小さな単位面積当たり重量を有する、所望のように一方向の層もしくは多軸のスクリムを、実際に必要な所望の強度に基づいて使用することができるからである。

最後に図６には、延展装置によって搬送される繊維束の一例が示されている。繊維束１の搬送速度に関連して、繊維束１には、確定されたシーケンスにわたって交互に、追加的な速度成分が、搬送方向とは逆方向にかつ次いで搬送方向の方向に加えられる。２つのパルス駆動装置が存在している場合には、追加的な速度成分は位相をずらされている。図６に示された実施形態では、速度０と比較して、搬送方向とは逆方向に方向付けられた追加的な速度成分の場合でも、これらの追加的な速度成分と搬送速度とに基づく速度成分の合成値は、いずれの場合でも正であり、その結果、繊維束１には常に相応の引張り力が加えられる。

１ 繊維束
２ 繊維束ストック
３ 抵抗
４.１ 第１のパルス駆動装置
４.２ 第２のパルス駆動装置
５ 繊維消費体
６ 延展ロッド
７ パッケージ
８ 巻成体
９ 対向圧ローラ／圧着ローラ
１０ 供給速度
１１ 搬送速度
１２ 製造速度

Claims (14)

1. 繊維束（１）を延展する装置であって、前記繊維束（１）は、繊維束ストック（２）から、抵抗（３）と該抵抗（３）と共働する少なくとも１つの第１のパルス駆動装置（４.１）とを介して、繊維消費体（５）に供給可能である、装置において、
   前記パルス駆動装置（４.１）を用いて前記繊維束（１）に、予め設定可能なシーケンスで、交互に、前記繊維束（１）の搬送方向における追加的な速度成分と、前記搬送方向とは逆方向の追加的な速度成分とを、延展中に加えることができる、または
   前記繊維束（１）に、追加的な速度成分を、予め設定可能なシーケンスで、単に前記繊維束（１）の前記搬送方向においてのみ、または予め設定可能なシーケンスで、単に前記繊維束（１）の前記搬送方向とは逆方向においてのみ、延展中に加えることができる
   ことを特徴とする、繊維束（１）を延展する装置。
2. 前記追加的な速度成分の前記予め設定可能なシーケンスは、予め設定可能な単位面積当たり重量を得るために、前記パルス駆動装置（４.１）用の制御装置を用いて、前記追加的な速度成分の周波数および／または振幅に関して変化可能である、
   請求項１記載の装置。
3. 前記抵抗（３）は、前記繊維束（１）の前記搬送方向に対して横方向に変位されて配置された少なくとも１つの延展ロッド（６）を有しており、該延展ロッド（６）を介して前記繊維束（１）は、確定された巻付け角をもって案内可能である、または前記抵抗（３）は、吹出し装置または吸込み装置、クランプ装置または電磁式の繊維束変位装置である、
   請求項１または２記載の装置。
4. 前記繊維束ストック（２）は、自由回転しないパッケージ（７）から引出し可能であり、該パッケージ（７）は、前記繊維束（１）の前記搬送方向において前記抵抗（３）の上流側に配置されていて、前記抵抗（３）の下流側に前記第１のパルス駆動装置（４.１）が配置されている、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記自由回転しないパッケージ（７）は駆動されており、特に、予め設定可能なシーケンスで回転方向において脈動するように駆動されるパッケージが、第２のパルス駆動装置（４.２）の形式であり、該パッケージの、前記速度成分の予め設定可能なシーケンスが、前記第１のパルス駆動装置の前記速度成分に対して、位相をずらして設定されている、
   請求項４記載の装置。
6. 前記抵抗（３）は、前記第１のパルス駆動装置（４.１）の下流側に配置されている、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
7. 延展された前記繊維束（１）は、前記抵抗（３）の下流側に配置された、巻成体（８）として形成された消費体に収容されている、
   請求項６記載の装置。
8. 前記巻成体（８）は、一定の巻取り速度で駆動されている、
   請求項７記載の装置。
9. 前記巻成体（８）は、追加的な第２のパルス駆動装置（４.２）の形式で駆動されており、該第２のパルス駆動装置（４.２）の、前記速度成分の予め設定可能なシーケンスが、前記第１のパルス駆動装置（４.１）の前記速度成分に対して、位相をずらして設定されている、
   請求項７記載の装置。
10. 前記抵抗（３）の下流側に、追加的な第２のパルス駆動装置（４.２）が配置されており、該第２のパルス駆動装置（４.２）の、前記速度成分の予め設定可能なシーケンスが、前記第１のパルス駆動装置（４.１）の前記速度成分に対して、位相をずらして設定されている、
    請求項６記載の装置。
11. 前記第１のパルス駆動装置（４.１）と前記追加的な第２のパルス駆動装置（４.２）とのグループから成るパルス駆動装置（４.１，４.２）のうちの１つのパルス駆動装置が、前記繊維束（１）に前記速度成分の予め設定可能なシーケンスを延展中に加えることができるように制御可能である、
    請求項５、９または１０のいずれか１項記載の装置。
12. 確定された搬送速度において繊維束（１）を延展する方法であって、
    前記繊維束（１）の前記搬送速度に、延展過程中に脈動する速度成分を加え、該速度成分を、予め設定可能なシーケンスで、交互に、前記繊維束（１）の搬送速度の方向および該方向とは逆方向において、または単に前記繊維束（１）の前記搬送方向においてのみ、または単に前記繊維束（１）の前記搬送方向とは逆方向においてのみ、延展中に方向付ける、
    繊維束（１）を延展する方法。
13. 前記脈動する速度成分を、第１のパルス駆動装置（４.１）を用いて前記繊維束（１）に加える、
    請求項１２記載の方法。
14. 前記脈動する速度成分を、第１のパルス駆動装置および第２のパルス駆動装置（４.２）を用いて前記繊維束（１）に加え、前記第１のパルス駆動装置および前記第２のパルス駆動装置のそれぞれの速度成分を、互いに位相をずらして前記繊維束（１）に導入する、
    請求項１２記載の方法。