NO144339B - Fremgangsmaate og innretning for oppvikling av en kontinuerlig traad - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte

for oppvikling av en kontinuerlig tråd av termoplastisk materiale, spesielt glass, i form av en fiber som spinnes fra en spinnedyse. Oppfinnelsen angår også en innretning for gjennomføring av denne fremgangsmåte.

Sveitsisk patent nr. 459839 beskriver maskiner eller mekanismer for igangsetting av oppvikling. Her beskrives oppvikling av tråden på et spolerør 4 og at enden av tråden holdes fast ved hjelp av gripeorganer. Dokumen-tet angår imidlertid maskiner for oppvikling av tråd uten strekking av trådmaterialet og beskriver således ikke de problemer som oppstår når tråden strekkes fra en spinnedyse og tråddimensjonen direkte avhenger av trekkspenningen på tråden..

Det britiske patent nr. 899418 berører problemet med uregelmessig tråddiameter. Ifølge dette patent oppvikles begynnelsen av tråden på selve spindelen 6. Under denne første begynnelsesfase styres tråden av en gjenget bøssing 8 og først etter at man på en ikke nærmere beskrevet måte har fastslått at tråden har fått sin nominelle diameter, innledes den egentlige oppvikling under styring fra bøssingen 8 som utfører en resiproserende bevegelse i spolens akse. . Problemet man står overfor er at når, oppvikling skal påbegynnes på en hylse, er det nødvendig at tråden før oppviklingen på den nye hylsen strekkes like mye som under resten av oppviklingen slik at den oppviklede tråden har samme diameter over hele lengden. Dette vil være tilfelle på en ikke-automatisk spolemaskin ved slutten av oppfyllingen på en hylse og ved trådbryting, og vil gjelde for en automatisk spolemaskin ved hvert trådbrudd.

Foreliggende oppfinnelse har til hens-ikt å avhjelpe manglene ved den kjente teknikk og angår således en fremgangsmåte for oppvikling av en kontinuerlig tråd av termoplastisk materiale, spesielt glass, bestående av en fra en spinneinnretning kommende fiber, som underkastes en strekking ved oppvikling på en mansjett som ved hjelp av en spindel settes i dreining og som på sin frie endeflate har en griper for innfanging av tråcen, oq denne fremgangsmåte Karakteriseres ved at et trådavsnitt bestående av en tykk"fiber som kun er underkastet en forstrekking bringes 'til nærheten'av den' frie spindelende, at dette trådavsnitt - trykkes'mot endeflaten av spindelen og gripes av griperen på det tidspunkt spindelen settes i dreining, at tråden føres gjénnom' en T' en' viss avstand fra den frie spindelende anordnet" og omløående rille og oppvikles i denne mens spindéihastigheten øker inntii spindelen har nådd sin 'normalhastighet', hvorved de tykke fibre som under påvirkning av sentrifugalkraften har en tendens til å heve seg fra rillens bunn under spindeldreiningen dekkes av en fin ,<J>og"motstandsdyktig tråd'som samtidig danner et beskyt-telséssjikt, og at traden overføres frå rillen til mansjetten hvorved tråden som utgjør fibrene får sin endelige diameter når man har nådd spindelnormalhastigheten.

Denne fremgangsmåte gjør det mulig å innspare tid og'å redusere arbeidsinnsatsen.

'<k>"" Oppfinnelsen angår også en innretning for gjennom-føring åv den ovenfor beskrevne fremgangsmåte, bestående

åv én spinneinnretnihg for fremstilling av kontinuerlige fibré ved avtrekking under påvirkning av'eh av en spindel utøvet'trekkraft, hvilken spindel er utstyrt med en mansjett på hvilken fibrene etter avtrekking og sammenføy-ning' til" tråd vikles opp, hvorved spindelen i den frie ende oppviser én griper, og denne innretning karakteriseres ved' en trommel som utgjør den frie ende av spindelen og som på ' endeflaten er utstyrt me'd et gripespor samt i en av-~stånd"frå" dérine ér utstyrt med en omløpende rille, ved en innretning for'medføring samt forstrekking av traden før dén'kommer i kontakt med griperen, ved en anordning for "tilbakéholding av tråden, utstyrt med et spor og fast anordnet i' forlibld til trommelakselen, og ved en på en holder anordnet utkaster som i arbeidsstilling tjener til å løse tråden fra tilbakeholderen.

Oppfinnelsen kan anvendes på vanlige spolemaskiner med en enkeltspindel eller på automatiske spolemaskiner med flere spindeler montert på en fot.

Oppfinnelsen kan anvendes ved vikling av enkle tråder, monofilamenter, eller på flerstrenget tråd, multi-filamenter.

Den følgende beskrivelse er knyttet sammen med tegningene hvor: Fig. 1 viser perspektivisk en spolemaskin med to spindeler montert på en fot. Fig. 2 viser samme apparat med tråden i inngrep med gripesporet og delvis befinner seg i den omløpende rille. Fig. 3 viser situasjonen ved trådbåndet mellom spindelen og medføreren. Fig. 4 viser apparatet idet tråden føres fra den omløpende rille og over på mansjetten. Fig. 5 og 6 viser spindelen sett forfra og fra siden.

Fig. 7 viser en detalj av medføreren.

Fig. 8 viser sett fra siden spindelens rille med tråd. Fig. 9 til 12 viser skjematisk- forskjellige trinn i innretningens virkemåte. Fig. 13 viser sett fra siden den relative stilling for medførervalsene og tilbakeholderen i forhold til trommelen.

Fig. 14 viser en avkuttet trådende.

Fig. 15 til 15a viser spindelen sett forfra, her utstyrt med flere enn to gripespor. Fig. 16 viser i detalj en utførelse av nevnte gripespor. Fig. 17 viser perspektivisk en tilleggsinnretning for rengjøring av spindelen. Fig. 18 viser perspektivisk innføring av tråden mellom medførervalsene. Fig. 19 viser perspektivisk en annen utførelse av denne anordning. Fig. 20 viser i perspektiv en annen utførelse av medføreren. Fig. 21 viser perspektivisk en trådutløfter,som be nyttes som øvre trådføring. Fig. 22 og 23 viser sett ovenfra denne utløfter i en stilling som svarer til innføring av tråden i spindelens rille. Fig. 24 til 26 viser detaljer av spindelen med modi-fiserte gripespor. Fig. 27 viser perspektivisk en annen utførelse av spindelen og

Fig. 28 viser en detalj fra fig. 27.

Som man ser på fig. 1 til 4, omfatter apparaturen en spinndyse 1 som produserer tråder 2 som samles til en bunt av tråder 3 på kjent måte, i det følgende kalt tråd. Denne tråden vikles opp på en av spindlene 4 som er montert på en fot 5 ved føring over en vender 6 som besørger fordeling av viklingene.

Hver spindelaksel har eh fremre del eller trommel

7 som omfatter en rille 8 og gripespor 10, her vist to, og disse gripespor er anordnet parallelt med spindelaksen og er diametralt anordnet på endeflaten og danner en forbindelse eller åpning mellom spindelens frie endeflate og rillen. Trommelens endeflater 9 er blankpolert for å redusere friksjonen mot tråden.

Loddrett over spindelaksen er det anordnet tilbakeholderen 11 for tråden. Denne er festet til rammen med en støtte 12 slik at sporet 13 på føringsarmen står i fast stilling i forhold til spindelen.

En utkaster 14 er montert på en stang 15 som kan svinge om aksen 16. Utkasteren består av en liten plate av slitasjebestandig materiale. Platen er plassert slik at når stangen 15 nærmer seg aktiv stilling, vil tråden ikke lenger føres over tilbakeholderen 11, men tvinges av stangen 15 utenfor sporet 13 på tilbakeholderen.

Under spindelen 4 finnes en medfører 17. Denne er forsynt med en V-formet føring 18 for lettere innføring av tråden mellom medførervalsene 19-20. Bunnen i V-føringen befinner seg litt trukket tilbake i forhold til trommelens endeflate 9.

Medførervalsene 19-20 (fig. 7) er utformet med en tannkrans med avrundede tenner 21, hvor tennene griper inn i hverandre med et lite, men regulerbart spillerom 22. Valsen 20 dreies av en motor 23 og beveger igjen valsen 19 som er festet på én aksel 24 forbundetmed armen 25 som kan dreie seg om åkséh 26 festet til rammen. Den andre enden av årmén"kan gli på ehføring 28 under påvirkning fra fjæren 28' som'er regulerbar. Denne anordning gjør det mulig å oppnå et 'tann-ihngf ép' med minimalt, på forhånd regulert - spillerom når ingenting tvinger rullene fra hver-

Som det beskrives i forbindelse med fig. 13, er valseaksehe svakt<;>skråttstilt med helling fremover ca. 5° i- forhold til aksen gjennom spindlene.

Apparaturen virker på følgende måte:

Den som betjener maskinen samler trådene fra spinn-dysen og trekker i trådén samtidig som han legger den inn i V-sporet 18 og inn mellom medførervalsene 17. Tråden ligger da an i kontakt med endeflaten 9 på trommelen og er sen-trert ved føring gjennom' holderen 11.

Medføreren strekker traden med liten hastighet

(ca. 1 m/sek.) og arbeideren setter spindelen i rotasjon. Under denne rotasjon vil tråden gå inn i de to gripespor 10 og fastholdes uten å "gli" (fig.'"2) . Strekkingen skjer da ved hjelp av spindelen 4 og tråden vil brytes mellom medfører og spindelen (fig. 3) .

Mens medføreren strekker tråden med lav hastighet, vil man eventuelt kunne" skille de to trådstrekkskarer til to eller flere multlfilamenter ved å fordele trådene i skillekammer 50 og samlekammer 50a (fig. 2 til 4).

Mens spindelen opparbeider sin hastighet til den endelige arbeidshastigheten, vil tråden vikles opp i rillen 8. Rillen opptar således tråden under oppstartingen, mens tråden har form av et grovkalibret filament som også er sprøtt, 30 (fig. 8) og som kan slynges av under påvirkning av sentrifugalkraften. Under oppkjøringen av spindelen dekker en finere tråd 31 litt etter litt de grovere tråder på bunnen av rillen og danner en overliggende be-skyttelse og dekke.

Når spindelen har hådd driftshastighet, vil et elektrisk signal som sendes ut fra et tidsur bevege utkasterstangen 15 fra hvilestilling til aktiv stilling (fig. 4). Under denne bevegelsen vil utkasteren 14 løfte tråden ut av tilbakeholderen 11. Tråden føres da på utkasterstangen. Et. annet elektrisk signal som gis fra en tidsstyring fører øyeblikkelig utkasterstangen til hvilestilling.

Operasjonen er avsluttet og oppviklingen starter på vanlig måte og fortsetter ved hjelp av retningsvendere.

Etter avsluttet oppvikling vil arbeideren stanse spindelen i en vanlig maskin og i en automatisk maskin vil overføringen av tråden fra den fulle mansjett til en tom, foregå automatisk. Man fjerner den trådringen som er dannet ved oppvikling av tråden på spindelrillen ved å kutte ringen. Fig. 9 til 12 viser skjematisk de operasjonstrinn som er beskrevet ovenfor. Fig. 13 viser stillingen for valsene 19, 20 og tilbakeholderen 11 i forhold til endeflaten 9 på spindelen. Valseaksene er skråttstilt med svak helling forover, ca. 5° i forhold til horisontalen.. Forøvrig er holderen 11 plassert slik at sporet 13 er trukket tilbake i forhold til et plan gjennom flaten 9.

Under disse forhold vil tråden under strekkefasen ved hjelp av medføreren bli spent over endeflaten 9 på spindelen 7 og tråden vil derved komme i inngrep med gripesporene 10. Skråstillingen for valsene i retning fremover gjør det nemlig mulig å påsette en kraft f i retning bakover, hvilket letter innføring av tråden i gripesporene og innføring av tråden i trommelens rille.

Under oppstarting av spindelen og etter fast-haking av tråden i sporene 10, vil det parti av tråden som befinner seg mellom spindelen og medførervalsene ut-settes for motsatt rettede strekkrefter. Derved til tråden ryke. Imidlertid har tråden stor diameter på dette trinn og er følgelig tung. Hvis bruddet er brått, vil spindelen rive med seg denne enden av tråden som under påvirkning av sentrifugalkraften vil slå mot tilbakeholderen 11 og tråden under oppvikling med risiko for at tråden skal ryke på grunn av dette.

For å redusere denne risiko bør man hurtig inn-fange trådenden av en tråd med mindre diameter under den ,fortsatte oppvikling i trommelrillen. Erfaring viser at dette er mulig med en tynn tråd eller bedre med en tråd som blir stadig finere jo nærmere man befinner seg trådenden 3a (fig. 14). Man søker således å oppnå et progres-sivt brudd av enkelttrådene som danner tråden i høyde med medførervalsene. Dette resultat oppnås ved å benytte slike valser 19,20 som har en tannkrans med avrundede tenner (fig. 7) og hvor det innbyrdes valsetrykk kan reguleres nøyaktig.

Man har oppnådd gode resultater med følgende inn-stillinger på valsene:

Fortanningsomkrets: 15,7 mm

Radius i bunn og topp av fortanning: 4 mm

Total fortanningshøyde: 5 mm

Tannhjulsspillerom: ca. 1 mm

Fjærtrykk fra fjær 28: ca. 150 N

Maksimal fortanningsspillerom: 3 mm Rotasjonshastighet: 150 omdr./min.

Med slike medførervalser har man konstatert at tråden delvis glir mellom tennene og at trådene vil rykes over etter hvert slik at man oppnår muligheten til hurtig belegning av trådenden i trommelens rille 8.

Ved den utførelsen som er beskrevet har man antatt at trommelen var forsynt med gripespor. I stedet for to kan man bruke et hvilket som helst antall forutsatt at antallet er et liketall (fig. 15 og 15a).

Man kan således operere med smale gripespor 10 med avrundede kanter 10a (fig. 16). Ved denne innretning oppnår man at etter innføring av tråden i medføreren, vil tråden øyeblikkelig komme i inngrep.med to motstående gripespor.

Som fig. 17 viser, er det en fordel å påsette en blåsedyse eller lignende 35 hvis stråle rettes mot trommelen 7 og som ved påsprøyting av vann i forstøvet form stadig vil holde endeflaten 9 på spindelen fuktet. Man unngår da på denne måten oppsamling av avslipningsprodukter på

spindelen og derved:

- for en trommel med to gripespor eller med gripespor i en viss avstand fra hverandre (fire eller seks) holdes endeflaten 9 hele tiden glatt under kontakt med tråden og letter innføring av tråden i sporene idet slik innføring i sporene ikke foregår riktig hvis tråden møter stor motstand mot denne flate, - ved tromler forsynt med meget tettliggende spor unngår man gjentetting av disse med avslipingsprodukter hvilket også gir opphav til dårlig trådinnføring i sporene.

Fig. 18 og 19 viser systemet for innføring av tråden i medføreren. Apparaturen på fig. 18 omfatter en stang 36 som beveges av en hydraulisk sylinder 37 som styrer tråden inn mellom valsene eller hjulene 19, 20 etter innføring i V-sporet 18. I varianten vist på fig. 19 omfatter systemet en roterende del 38 med V-form beveget av en dreiedel 39 som fører tråden på lignende måte som på fig. 18.

Ved disse anordninger lettes innføring av tråden mellom medførervalsene.

I stedet for en medfører som bygger på hjul eller valser kan man som vist på fig. 20 benytte en skive 40 forsynt med pinner 42 drevet av en motor 41. Man kan også bruke glatte hjul eller valser. Imidlertid er disse typer av medførere mindre gunstige enn de som er beskrevet tidligere, fordi man ikke oppnår noen progressiv bryting av multifilamentets enkelttråder.

Man skal nå beskrive virkemåten til trådkasteren som også virker som øvre trådføring til erstatning for den faststående føringsarmen 13.

Trådutkasteren er av kjent type og omfatter (fig. 21) : - en stang 15 festet i den ene enden til en dreie-arm 45, under stangens bevegelse (vist i arbeidsstilling 15a) føres trådene ut av vendeløkkene 6 slik at trådene vil hvile på stangen. Bevegelsen av denne armen og stangen skjer fra en dreibar sylinder 46, - en gaffelarm 47 som kan føres langs stangen 15 skyver trådene til enden av stangen 15, gaffelarmen er

festet i enden 48 av et stempel ut fra en rett hydraulisk sylinder 49 festet til to braketter 60 som derved tjener som dreieakse for dreiearmen 4 5 med utkasterstangen 15.

I enden av stangen 15 er det festet et V-formet element 51 som har til funksjon å holde tråden i rillen 8 på trommelen. V-elementet har slik form at den ikke hindrer gaffelarmen 47 som skal løfte ut trådene på et glatt parti 52 i nærheten av rillen 8 under dannelse av en overgangstrådring 53.

Systemet virker slik:

En elektrisk impuls besørger dreining av armen 4 5 med stangen slik at trådene løftes ut av trådvenderen. En andre og derpå følgende impuls beveger stangen 48 i den hydrauliske sylinder forsynt med gaffelarmen 47 utover og trådene skyves (fig. 22) til enden 61 på utkasterstangen 15 slik at oppvikling av trådene foregår på trommelen 7 (gaffelarmen står i aktiv stilling) .

Disse funksjoner kan brukes til å holde tråden i trommelsporet.

Man foretar en forandring av styringsordrene for at de to organer på utkasteren skal stanse i arbeidsstilling. Stillingen for gaffelen 47 må reguleres slik at tråden faller ned i rillen 8 på trommelen mens alle andre stillinger av systemet er som ovenfor beskrevet (styrings-armen 11 er utelatt) .

Når spindelen 4 har nådd driftshastighet, trekkes gradvis gaffelen tilbake og utkasterstangen løftes tilbake (til hvilestilling for disse to deler) .

En slik utførelse vil kunne stemme overens med en hensiktsmessig avvikling av automatisk trådovergang fra en spindel til en annen. I dette tilfelle vil det samme organ, dvs. gaffelarmen 47, anbringe tråden på trommelen. Bunnen i rillen 8 bør således være glanspolert og dessuten være ren, hvilket er en nødvendig betingelse for at apparaturen skal virke. På grunn av vanskeligheter med ren-gjøring av bunnen i rillen 8, vil en slik utførelse være mindre gunstig med hensyn på å oppnå et flytende spole-skifte.

Det er en fordel som vist på fig. 24 til 26 å ut-frese en skråbane 10a på deri side av gripesporene som møter eller samler trådene, når disse ligger an mot endeflaten av trommelen, hvorved trådene lettere glipper inn i gripesporene uavhengig av spindelens hastighet. Med en slik form på sporene, vil tråden, som følger b'anen f^ vist på fig. 26, ha mindre sjanse til å slå mot hjørnet 10b på den andre siden av sporet som alltid vil avrundes hurtig på grunn av slitasje. Ved denne utførelsen vil tråden 3 oppvikles på trommelen ved siden av rillen 8 og på en flate 61 som lett kan gjøres ren. Av denne grunn innkortes banen til gaffelarmen 47 ved å skru anlegget 62 på stempel-stangen 48 innover (fig. 23).

Ved den utførelsen som er vist på fig. 27 og 28 er apparaturen i enden av spindelen forsynt med knaster 65 i et antall av hensiktsmessig fire eller seks, jevnt fordelt over omkretsen. Tråden vikles opp på disse knaster og føres inn i rillen 8 gjennom spiralførende kanaler 66 som går fra endeflaten 67 på trommelen og inn til nevnte rille. Som ved den tidligere beskrevne utførelsen, skjer denne trådinnføring ved å påsette tråden med et visst trykk mot endeflaten 67.

Som man ser på fig. 28, er det en fordel å avrunde kanten 68 på trommelens endeflate. Man unngår på denne måte at enkeltfilamenter skal kunnes over når tråden eventuelt ikke glipper inn i det første skråttløpende gripespor, men glir over endeflatens kant mot det neste spor.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for oppvikling av en kontinuerlig tråd av termoplastisk materiale, spesielt glass, bestående av en fra en spinneinnretning kommende fiber, som underkastes en strekning ved oppvikling på en mansjett som ved hjelp av en spindel settes i dreining og som på sin frie endeflate har en griper for innfanging av tråden, karakterisert ved at et trådavsnitt bestående av en tykk fiber som kun er underkastet en forstrekking bringes til nærheten av den frie spindelende, at dette trådavsnittet trykkes mot endeflaten av spindelen og gripes av griperen på det tidspunkt spindelen settes i dreining, at tråden føres gjennom en i en viss avstand fra den frie spindelende anordnet og omløpende rille og oppvikles i denne mens spindelhastigheten øker inntil spindelen har nådd sin normalhastighet, hvorved de tykke fibre som under påvirkning av sentrifugalkraften har en tendens til å heve seg fra rillens bunn under spindeldreiningen dekkes av en fin og motstandsdyktig tråd som samtidig danner et beskyttelsessjikt, og at tråden over-føres fra rillen til mansjetten hvorved tråden som utgjør fibrene får sin endelige diameter når man har nådd spindelnormalhastigheten.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at tråden trykkes mot endeflaten av trommelen langs endeflatens diameter.

3. Innretning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge kravene 1 og 2, bestående av en spinneinnretning for fremstilling av kontinuerlige fibre ved avtrekking under påvirkning av en av en spindel utøvet trekkraft, hvilken spindel er utstyrt med en mansjett på hvilken fibrene etter avtrekking og sammenføyning til tråd vikles opp, hvorved spindelen i den frie ende oppviser en griper, karakterisert ved en trommel (7) som ut-gjør den frie ende av spindelen og som på endeflaten (9) , er utstyrt med et gripespor (10) samt i en avstand fra denne er utstyrt med en omløpende rille (8), ved en innretning (17) for medføring samt forstrekking av tråden før den kommer i kontakt med griperen (10), ved en anordning (11) for tilbakeholding av tråden, utstyrt med et spor (13)' og fast' anordnet i forhold til trommelakselen, og ved. en på en holder (15) anordnet utkaster (14) som i arbeidsstilling tjener til å løse tråden fra tilbakeholderen (11).'

4. :Innretning ifølge krav 3, karakterisert v e d at griperen'(10) på endeflaten (9) av trommelen (7) er tildannet i form av to på endeflaten (9) diametralt anordnete spor (10).

5.- Innretning ifølge krav 4, karakterisert ved at kantene av sporene som først kommer i kontakt med tråden oppviser en skråskjæring (10a) for føring av tråden inn i sporet (8).

6. Innretning ifølge hvilket som helst av kravene 3-5, karakterisert ved at innretningen (17) for medføring samt forstrekking av tråden består av to' valser (19,20) og en V-formet trådføring. -

7. Innretning ifølge krav 6, karakterisert.v e d at valsene (19,20) oppviser avrundede tenner (21) og at deres gjensidige avstand er innstillbar. '

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert v e d . at en av valsene (20) drives, og åt den andre valse (19) føres med av denne, og er anordnet på (1) om en akse (26) svingbar svingarm hvis frie ende er utstyrt med en innstillingsanordning (27, 28) .

9. Innretning ifølge krav 3, karakterisert v ed" at utkasteren oppviser et V-formet lede-element (51).