<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schleiers oder einer Matte aus Fasern aus thermoplastischem Material, insbesondere aus Glasfasern, mit Spinnköpfen, aus denen Fäden von Schmelzgut in einen Ziehgasstrom oberhalb einer Transporteinrichtung austreten, Blaseinrichtungen, um die Fäden unter Einwirkung der Ziehgase wie Luft, Dampf oder heissen Gasen in Fäden umzuwandeln, und einer gegen die Transporteinrichtung hin konvergierenden, zwischen Spinnköpfen und Transporteinrichtung angeordneten Führungseinrichtung, durch die die Fasern auf die Transporteinrichtung aufgebracht werden, wobei die Führungseinrichtung sich bis in die Nähe der Transporteinrichtung erstreckt.
Es ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Stapelfaserkammzügen bekannt, bei welcher zur Führung von Fäden aus thermoplastischem Material von einem Spinnkopf weg bis in die Nähe einer Transporteinrichtung eine gegen die Transporteinrichtung konvergierende Führungseinrichtung vorgesehen ist, die zu einem Spalt verengt ist, unter welchem sich seiner Länge nach ein endloses Transportseil unter Aufnahme von Schlingen der Fasern bewegt und die Schlingen einer sich drehenden Sammelvorrichtung zuführt, die sie zu einem Kammzug verarbeitet. Unterhalb des Transportseiles und quer zu dessen Laufrichtung bewegt sich ein Transportband, das die wenigen Fasern zu einer beliebigen Weiterverarbeitung aufsammelt, die an dem Transportseil vorbeifallen.
Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung verwendet man einen Spinnkopf, dessen Öffnungen horizontal in Reihen angeordnet sind, die zur Vorschubrichtung der Transporteinrichtung parallel liegen. Unterhalb des Spinnkopfes, in dessen Nähe und parallel zu seinen Spinndüsen ist eine Blaseinrichtung angeordnet, die ein gasförmiges Strömungsmittel wie etwa Luft oder Dampf unter Druck auf die Schmelzmassefäden abgibt und diese durch Zerteilung und Ausziehung in Fasern verwandelt. Diese Blaseinrichtung ist im unteren Teil mit einem Stutzen einstückig ausgebildet, der senkrechte Wände und einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und dazu bestimmt ist, den Gasstrahl sowie die erzeugten Fasern zur Transporteinrichtung hinzuleiten.
Diese Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise in Richtung der Transporteinrichtung durch zwei rechteckige Platten ergänzt werden, die symmetrisch beidseits des Faserstrahles angeordnet sind, wobei jede Platte um eine waagrechte, zur Vorschubrichtung der Transporteinrichtung parallele Achse beweglich ist und wobei eine jede dieser Achsen mit dem oberen Rand der entsprechenden Platte verschweisst ist. Diese Platten, auch als bewegliche Deflektoren bezeichnet, befinden sich in einer synchronisiert schwingenden Bewegung mit einer Frequenz von 240 bis 600 Impulsen pro Minute und mit einer Winkelamplitude solcher Art, dass die auf den Faserstrahl übertragenen Schwingungen die Verteilung der Fasern auf die gesamte Breite der Transporteinrichtung bewirken.
Verwendet man gleichzeitig zwei oder mehrere Vorrichtungen dieser Art für die Erzeugung von Fasern, wobei diese nebeneinander senkrecht zur Richtung der Bewegung der Transporteinrichtung angebracht sind, so betätigt man synchron, jedoch phasenverschoben einen jeden der beweglichen Deflektoren derart, dass die Fasernstrahlen in jedem Augenblick auf der Transporteinrichtung zusammenlaufen.
Die Erfindung hat nun zum Ziel, die Vorrichtungen der oben erwähnten Art zu vervollkommnen, so dass man dank dieser Vervollkommnung Faserschleier und-matten von grosser Homogenität erhält, ohne dass man bewegliche Verteilungseinrichtungen benötigt.
Gemäss der Erfindung ist zu diesem Zwecke die eingangs erwähnte Vorrichtung so ausgebildet, dass die Führungseinrichtung aus einer Verteileinrichtung und einer Formungseinrichtung besteht, die unterhalb der Blaseinrichtungen für das Ziehgas angeordnete Verteileinrichtung zwei einander gegenüberstehende ebene Flächen aufweist, die in der Strömungsrichtung der Ziehgase konvergieren und zur Hauptachse der Verteileinrichtung symmetrisch sind, wobei die als Stutzen ausgebildete Verteileinrichtung eine Ausgangsquerschnittsfläche aufweisen, die zumindest gleich der Eingangsquerschnittsfläche ist, und dass unmittelbar unterhalb des Ausganges des Stutzens die Formungseinrichtung anschliesst, die gleichfalls zwei grosse ebene Flächen aufweist, die zumindest auf einem Teil ihrer Länge, nämlich im Bereich des Austrittsquerschnittes konvergieren.
Es wurde gefunden, dass dank der Verwendung eines solchen Stutzens das beim Durchgang durch denselben von den Ziehgasen bewirkte Ausziehen der Schmelzgutfäden in regelmässiger Art erfolgt, ohne dass die Fäden die Tendenz hätten, ihre Richtung gegen die Mitte hin zu verschieben und sich von den Rändern des Stutzens zu entfernen, wobei sich neue Zusammenballungen von Fasern ergeben würden. Daraus ergibt sich, dass die gewonnenen Fasern beim Austritt aus dem Stutzen ein homogenes Ganzes bilden, was zu einer gleichmässigen Verteilung dieser Fasern auf der Transporteinrichtung führt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Stutzen mit örtlich wirkenden Verengungseinrichtungen versehen, die eine Regelung der Form des Querschnittes beim Ausgang ermöglichen, so dass die Austragung und die Orientierung der Gasstrahlen, welche die Fasern mitreissen, und damit auch die Verteilung der Fasern auf der Transporteinrichtung geregelt werden.
Diese Verengungseinrichtungen können Schrauben sein, die getrennt auf den unteren Teil einer jeden grossen Basis des Stutzens einwirken und sich auf einen feststehenden, vom Stutzen unabhängigen Teil aufschrauben. Diese Ausführungsform gewährt eine besonders gute bequeme Einstellbarkeit.
Wenn man beispielsweise durch Festziehen aller Schrauben die Ausgangsöffnung des Stutzens maximal verengt, wobei die beiden Längskanten dieser Öffnung parallel bleiben, so erzielt man einen sehr ausgebreiteten Faserstrahl, der in Höhe der Transporteinrichtung eine grosse Fläche bedeckt. Wenn man hingegen die
<Desc/Clms Page number 2>
Ausgangsöffnung durch Verengung so einstellt, dass man eine grosse Lichtöffnung mit parallelen Randkanten erhält, so stellt man fest, dass die Spur des Bündels auf der Transporteinrichtung viel kürzer ist, wobei ihre Länge in der Grössenordnung jener des Spinnkopfes selbst gelegen ist.
Bei Zwischeneinstellungen etwa beim Festziehen der äusseren und Lockern der inneren Schrauben erhält man ein Bündel, dessen Spur auf der Transporteinrichtung sich einer Kreisfläche nähert ; falls man die äussersten Schrauben lockert und die inneren festzieht, wird der Strahl zweigeteilt und die Fasern verteilen sich auf zwei Stellen der Transporteinrichtung. Durch entsprechende Einstellung der Spannschrauben kann man so Faserstrahlen von verschiedener Querschnittsform erzielen, die auf diese oder jene Stelle der Transporteinrichtung gerichtet sind.
Nach einem bekannten Merkmal können der Spinnkopf, die Blaseinrichtung und der zugehörige feststehende Stutzen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung angebracht sein. Dank dem Stutzen mit verstellbarer Austrittsöffnung ist es möglich, den Faserstrahl über die gesamte Breite der Transporteinrichtung regelmässig auszubreiten. Diese Arbeitsweise führt in Kombination mit der Vorwärtsbewegung der Transporteinrichtung zur Gewinnung homogener Faserschleier. Der Stutzen mit verstellbarer Austrittsöffnung erlaubt also die Weglassung der bei den bekannten Vorrichtungen verwendeten Deflektoren.
Vorteilhaft ist es gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung, dem Stutzen ein solches Profil zu geben, dass man von jeder Öffnung des Spinnkopfes durch den Gang der Blaseinrichtung und des Stutzens zumindest die gesamte Breite der Transporteinrichtung sehen kann.
Die Erfindung sieht vor, die Formungseinrichtung unmittelbar unterhalb des Stutzens anzubringen, wobei eine Lufteinführungseinrichtung ins Innere der Formungseinrichtung zwischen dem Ausgang des Stutzens und dem Eingang der Formungseinrichtung angeordnet sein kann. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Regelung der Gleichmässigkeit, der Grösse und der Abnahme der Geschwindigkeit des Austrittes des gasförmigen Strömungsmittels, das die Fasern zu der Formungseinrichtung mitreisst, durch die kombinierte Wirkung der Änderung des Querschnittes der Formungseinrichtung und die Einführung zusätzlicher Strömungsmittel gewährleistet.
Die für die Einführung zusätzlicher Strömungsmittel vorgesehenen Einrichtungen können so angeordnet und geregelt sein, dass die Menge des Strömungsmittels pro Flächeneinheit durch alle waagrechten Querschnitte der Formungseinrichtung hindurch im wesentlichen konstant bleibt.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden sich aus der nachstehenden Beschreibung ergeben, die sich auf Ausführungsformen bezieht, die sich als den Rahmen der Erfindung nicht einschränkende Beispiele verstehen. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht der Verteileinrichtung bzw. des Stutzens einer erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Stutzen und seine Verstelleinrichtung, Fig. 3 die Vorderansicht der Verteileinrichtung, die eine Faserschicht über die ganze Breite eines Transportorgans erzeugt, Fig. 3a eine Ansicht des Ausgangsspaltes des Stutzens, Fig. 4 schematisch eine Seitenansicht einer andern Verteilungsart der Erfindung, Fig. 5 einen Schnitt der Fig. 4 nach einer Ebene, die senkrecht zur Achse des Spinnkopfes verläuft, Fig. 6 eine Variante der Vorrichtung gemäss Fig. 4 in einem Schnitt analog zu jenem der Fig. 5, Fig.
7 eine Ansicht einer andern Ausführungsform gemäss der Erfindung, Fig. 8 einen Schnitt der Fig. 7 nach einer Ebene senkrecht auf die Achse des Spinnkopfes, Fig. 9 eine schematische Ansicht einer andern Ausführungsform der Erfindung, Fig. 10 einen Schnitt der Fig. 9 nach einer Ebene senkrecht zur Achse des Spinnkopfes, Fig. 11 eine Variante der Vorrichtung gemäss Fig. 9 in einem Schnitt analog zu jenem der Fig. 10, Fig. 12 in Seitenansicht eine andere Ausführungsform der Erfindung und Fig. 13 einen Schnitt der Fig. 12 in einer Ebene senkrecht zur Achse des Spinnkopfes.
In Fig. 1 ist ein Behälter--l--dargestellt, in dem sich geschmolzenes Glas befindet. Unter diesem Behälter ist eine Reihe--3--von Spinn düsenöffnungen angeordnet. Es ist in dieser Figur auch der Stutzen --4-- dargestellt, dessen obere Öffnung sich gegenüber der Reihe der Spinndüsenöffnungen befindet und der an einen Kasten--5--angesetzt ist, der mit einer nicht dargestellten Zuleitung eines unter Druck stehenden Strömungsmittels in Verbindung steht. Der Ausgangsspalt des Stutzens ist mit--12--bezeichnet. Die grossen Flächen des Stutzens haben Trapezform und konvergieren gegen seine grosse Basis. Auf dem Kasten-S-- sitzen Halter--6--, in welchen Einstellschrauben--10--gelagert sind, die auf die Flächen --11-- des Stutzens einwirken.
Fig. 2 zeigt Einzelheiten der Anordnung der Schrauben --10--. Diese wirken mit den mit Gewinde versehenen Stiften--7--zusammen, die auf die Flächen --11-- des Stutzens über die Gelenke--S-- einwirken. In dieser Figur sind Öffnungen --9-- dargestellt, durch die das in den Kasten--5--eingeleitete gasförmige Strömungsmittel in den Stutzen eintritt.
Wie in Fig. 3 und 3a dargestellt, können die Schrauben--10--, die auf den unteren Teil der Flächen - des Stutzens einwirken, so eingestellt werden, dass der Ausgangsspalt--12--eine konstante Breite aufweist. Die Schicht--13--der ausgeschleuderten Fasern schlägt sich auf der Transporteinrichtung--14-- über deren ganze Breite nieder, wobei sich diese Einrichtung--14--quer zur Erstreckung des Spaltes weiterbewegt. Durch Einstellung der Schrauben --10-- können Spalte von grösserer oder geringerer Breite erzielt werden, wodurch Schichten von grösserer und geringerer Dicke erhalten werden können.
<Desc/Clms Page number 3>
Um die Leimung der auf dem Transportband abgesetzten Fasern zu gewährleisten, kann man Spritzpistole oder Ausgussvorrichtungen vorsehen, die unterhalb bzw. hinter der Stelle angebracht werden, an der der Schleier gebildet wird.
Der Winkel--a-- (Fig. 3) am Scheitel der grossen Trapezflächen kann einen Wert von etwa 150 aufweisen, und es können die grossen Flächen noch vor jeder Einstellung eine Konvergenz von 7 mm beim Eingang und von 5, 4 mm beim Ausgang aufweisen.
In den Fig. 4 bis 6 ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen-17--die Formungseinrichtung, die in der Nähe der Transporteinrichtung--14--mündet, bezeichnet. Die Formungseinrichtung--17-besitzt zwei grosse Flächen--18 und 19--von allgemein ebener Form. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 konvergieren diese beiden grossen ebenen Flächen--18 und 19--auf einem Teil ihrer Länge, der in der dem Ausgangsquerschnitt benachbarten Zone liegt. Diese konvergierenden Teile sind mit --18'und 19'-- bezeichnet. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6 hingegen konvergieren die grossen Flächen-18 und 19-der Formungseinrichtung über ihre ganze Länge.
Bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 4 bis 6 ist die Führungseinrichtung unmittelbar unterhalb der bei --5-- schematisch angezeigten Gebläseeinrichtungen angeordnet, die das Ausziehen der Fasern bewirken,
EMI3.1
--18, 19-- derFormungseinrichtung--17--bilden.
Bei der Ausführungsform, die in den Fig. 7 und 8 vollständiger dargestellt ist, liegt die Fomungseinrichtung - -17-- unmittelbar unterhalb der schematisch gezeichneten Stutzen-4-.
Die Figur zeigt auch die Formungseinrichtung, die hier als ein langgezogener Stutzen ausgeführt ist, dessen beide grosse Flächen --18, 19-- Trapezform aufweisen. Bei dieser Ausführungsform konvergieren die beiden grossen ebenen Flächen über ihre ganze Höhe (Fig. 8). Wie weiter oben bereits erwähnt wurde, können diese beiden grossen ebenen Flächen aber auch nur über einen Teil ihrer Länge konvergieren, nämlich über jenen Teil, der dem Ausgangsquerschnitt --20-- benachbart ist.
Um den Querschnitt, der sich dem Durchgang des die Fasern mitführenden gasförmigen Strömungsmittels darbietet, einzustellen, sind Verengungseinrichtungen
EMI3.2
Die aus der Formungseinrichtung--17--herausgeschleuderte Faserschicht setzt sich auf der Transporteinrichtung --14-- ab, die sich kontinuierlich in der zur Erstreckung des spaltförmigen Ausgangsquerschnittes--20--senkrechten Richtung weiterbewegt.
In das Innere der Formungseinrichtung, u. zw. zwischen den Ausgang des Stutzens --4-- und den Eingang--25--in die Einrichtung wird Luft eingeführt.
Nach der Erfindung wird die Regelung der Gleichmässigkeit, der Grösse und der Geschwindigkeitsabnahme des Abflusses des gasförmigen Strömungsmittels, das die Fasern mitreisst, durch die kombinierte Wirkung der Änderung des Querschnittes der Formungseinrichtung --17-- und durch die Zufuhr zusätzlicher Strömungsmittel gewährleistet. Es wurde bereits erwähnt, dass bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 Luft als zusätzliches Strömungsmittel zugeführt wird. Nach der Erfindung wird diese Zufuhr derart geregelt, dass die Menge des Strömungsmittels pro Flächeneinheit durch alle geraden Schnitte der Formungseinrichtung hindurch im wesentlichen konstant bleibt.
Der Querschnitt der Öffnung wird durch die Betätigung der Verengungseinrichtungen so verändert, dass das Volumen an zugeführter Luft-8 bis 10 mal grösser ist als das Volumen des Gases, das aus dem Stutzen--4--austritt. In gleicher Weise werden auch der Ausgangsquerschnitt--20--und der Eingangsquerschnitt-25-der Formungseinrichtung--17--derart
EMI3.3
Fläche des Eingangsquerschnittes--25--liegt.
Zwecks Erzielung besserer Ergebnisse hinsichtlich der Homogenität der Fasenverteilung auf der Transporteinrichtung soll, wie gefunden wurde, die Eingangsgeschwindigkeit des die Fasern mitreissenden gasförmigen Strömungsmittels beim Eintritt in die Formungseinrichtung (bei--25-) das Ein- bis Fünffache jener im Ausgangsquerschnitt --20-- sein. Als nicht einschränkendes Beispiel können folgende Werte gelten :
EMI3.4
<tb>
<tb> Eintrittsgeschwindigkeit <SEP> (bei <SEP> 25) <SEP> 75 <SEP> m/sec
<tb> Austrittsgeschwindigkeit <SEP> (bei <SEP> 20) <SEP> 25 <SEP> m/sec
<tb> Geschwindigkeit <SEP> auf <SEP> der <SEP> Transporteinrichtung <SEP> : <SEP> 14 <SEP> bis <SEP> 15 <SEP> m/sec.
<tb>
Die in den Fig. 9 bis 13 dargestellten Ausführungsformen haben zum Gegenstand, dass in dem Masse, in dem die Fläche des Querschnittes zwischen den Wänden der Formungseinrichtung zunimmt, die Zufuhr einer Volummenge zusätzlichen Strömungsmittels ermöglicht wird, sei es in Form von geregelt zugeführter Luft, sei es in Form von Luft oder Dampf, die mit Hilfe von Gebläsen entsprechend der Zunahme des Volumens in der Fomungseinrichtung zugeführt werden. Man kann so über die ganze Höhe der Formungseinrichtung eine Strömungsmittelmenge erzielen, die in jedem ebenen Querschnitt pro Flächeneinheit konstant bleibt und damit einen Abfluss mit geringer Turbulenz bewirken.
<Desc/Clms Page number 4>
Die Fig. 9 bis 11 zeigen eine Formungseinrichtung analog der in den vorhergehenden Figuren dargestellten, aber mit Öffnungen, hier in Form von Klappen-27--, die vorzugsweise einstellbar sind und die die Einfuhr
EMI4.1
angeordnet sind, dass sie zusätzlich gasförmige Strömungsmittel in das Innere der Formungseinrichtung einführen. Bei der Ausführungsform der Fig. 9 bis 11 wurde eine dieser Blaseinrichtungen--32--dargestellt, die an der oberen Öffnung der Formungseinrichtung liegt, und eine weitere--33--, die auf eine der Klappen--27-ausmündet. Es versteht sich von selbst, dass die Zahl, die Stellung und die Verteilung dieser Blaseinrichtungen in Abhängigkeit von jedem besonderen Fall zu bestimmen sein wird, damit die oben erwähnten Einstellbedingungen gemäss der Erfindung erfüllt sind.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform, bei der die grossen Flächen der Formungseinrichtung nur bei--34--, d. i. über einen Teil ihrer Länge und in der Nähe der Transporteinrichtung konvergieren, während sie in Fig. 11 über ihre gesamte Länge konvergieren.
Bei der in den Fig. 12 und 13 dargestellten Ausführungsform besteht das Formungsorgan aus mehreren übereinandergesetzten Bauteilen, wie etwa-28 und 29--, zwischen denen eine Lufteinfuhr erfolgt. Diese Bauteile besitzen zwei grosse ebene Flächen, die zumindest auf einen Teil ihrer Länge in der Zone nahe dem Ausgangsquerschnitt konvergieren. In dem dargestellten Beispiel nach Fig. 13 wurden die grossen ebenen Flächen als über ihre ganze Länge konvergierend dargestellt.
EMI4.2
ist der Ausgangsquerschnitt--40--eines jeden Bauteiles zumindest gleich dem Eingangsquerschnitt--39--.
In den Fig. 12 und 13 sind bei--35 und 36--Blaseinrichtungen so angeordnet, dass sie unter den gleichen Bedingungen, wie oben geschildert, gasförmige Strömungsmittel in das Innere der Formungseinrichtung einführen. Die Gebläseeinrichtung-36-ist zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bauteilen gelegen. Natürlich könnte man noch weitere Gebläseeinrichtungen wie--36--vorsehen. Die erfindungsgemässen Vorrichtungen haben insbesondere den Vorteil, dass sie Wiederzusammenballungen von Fasern mit Sicherheit verhindern und die Fasern auf der Transporteinrichtung ausbreiten, ohne dass sich Pakete oder Knoten bilden.
Sie ermöglichen ausserdem im Falle der Ausführungsform nach den Fig. 12 und 13 durch Verformung und/oder Richtungsänderung zumindest eines der aufeinanderfolgenden Bauteile der Formungseinrichtung eine bevorzugte Orientierung der Fasern auf dem Transportband zu erzielen, so dass die Widerstandsfähigkeit der Faserschicht verbessert wird.
Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf die soeben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern dass sie noch verschiedener Varianten fähig ist. So kann man insbesondere bewegliche Deflektoren vorsehen, die unterhalb des feststehenden Stutzens gemäss der Erfindung angeordnet sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung eines Schleiers oder einer Matte aus Fasern aus thermoplastischem Material, insbesondere aus Glasfasern, mit Spinnköpfen, aus denen Fäden von Schmelzgut in einen Ziehgasstrom oberhalb einer Transporteinrichtung austreten, Blaseinrichtungen, um die Fäden unter Einwirkung der Ziehgase wie Luft, Dampf oder heissen Gasen in Fasern umzuwandeln und einer gegen die Transporteinrichtung hin konvergierenden, zwischen Spinnköpfen und Transporteinrichtung angeordneten Führungseinrichtung, durch die die Fasern auf die Transporteinrichtung aufgebracht werden, wobei die Führungseinrichtung sich bis in die Nähe
EMI4.3
Verteileinrichtung und einer Formungseinrichtung besteht, die unterhalb der Blaseinrichtungen für das Ziehgas angeordnete Verteileinrichtung (4) zwei einander gegenüberstehende ebene Flächen aufweist,
die in der Strömungsrichtung der Ziehgase konvergieren und zur Hauptachse der Verteileinrichtung symmetrisch sind, wobei die als Stutzen ausgebildete Verteileinrichtung eine Ausgangsquerschnittsfläche (12) aufweist, die zumindest gleich der Eingangsquerschnittsfläche ist, und dass unmittelbar unterhalb des Ausganges des Stutzens die Formungseinrichtung (17) anschliesst, die gleichfalls zwei ebene grosse Flächen (18,19) aufweist, die zumindest auf einem Teil ihrer Länge nämlich im Bereich des Austrittsquerschnittes (20) konvergieren.
EMI4.4
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a device for producing a veil or a mat from fibers made of thermoplastic material, in particular from glass fibers, with spinning heads from which threads of melted material emerge in a drawing gas stream above a transport device, blowing devices to the threads under the action of the drawing gases such as To convert air, steam or hot gases into threads, and a guide device which converges towards the transport device and is arranged between the spinning heads and the transport device and through which the fibers are applied to the transport device, the guide device extending into the vicinity of the transport device.
A device for producing staple fiber slivers is known in which a guide device converging towards the transport device is provided for guiding threads made of thermoplastic material away from a spinning head up to the vicinity of a transport device, which guide device is narrowed to a gap under which its length decreases after moving an endless transport rope taking up loops of the fibers and feeding the loops to a rotating collecting device, which processes them into a sliver. A conveyor belt moves below the transport rope and transversely to its running direction, which collects the few fibers that fall past the transport rope for any further processing.
Another known device uses a spinning head, the openings of which are arranged horizontally in rows which are parallel to the direction of advance of the transport device. Below the spinning head, in its vicinity and parallel to its spinnerets, there is a blowing device which releases a gaseous fluid such as air or steam under pressure onto the molten mass threads and converts them into fibers by breaking them up and drawing them out. This blowing device is designed in one piece in the lower part with a connecting piece which has vertical walls and a rectangular cross section and is intended to guide the gas jet and the fibers produced to the transport device.
This device can advantageously be supplemented in the direction of the transport device by two rectangular plates, which are arranged symmetrically on both sides of the fiber beam, each plate being movable about a horizontal axis parallel to the feed direction of the transport device and each of these axes with the upper edge the corresponding plate is welded. These plates, also known as movable deflectors, are in a synchronized oscillating movement with a frequency of 240 to 600 pulses per minute and with an angular amplitude such that the vibrations transmitted to the fiber beam distribute the fibers over the entire width of the transport device cause.
If two or more devices of this type are used simultaneously for the production of fibers, these being mounted next to one another perpendicular to the direction of movement of the transport device, each of the movable deflectors is actuated synchronously but out of phase in such a way that the fiber jets on the Converge transport device.
The aim of the invention is to perfect the devices of the above-mentioned type so that, thanks to this improvement, fiber veils and mats of great homogeneity are obtained without the need for mobile distribution devices.
According to the invention, the device mentioned at the beginning is designed for this purpose in such a way that the guide device consists of a distribution device and a shaping device, the distribution device arranged below the blowing devices for the drawing gas having two opposing flat surfaces which converge in the flow direction of the drawing gases and to The main axes of the distribution device are symmetrical, the distribution device designed as a nozzle having an exit cross-sectional area which is at least equal to the entrance cross-sectional area, and that directly below the exit of the connector the shaping device connects, which also has two large flat surfaces, which at least over part of its length , namely converge in the area of the exit cross-section.
It has been found that, thanks to the use of such a nozzle, the pulling out of the melt material threads caused by the drawing gases when passing through it takes place in a regular manner, without the threads having the tendency to shift their direction towards the center and move away from the edges of the To remove the nozzle, which would result in new clusters of fibers. This means that the fibers obtained form a homogeneous whole when they exit the nozzle, which leads to an even distribution of these fibers on the transport device.
According to a further feature of the invention, the nozzle is provided with locally acting constriction devices, which allow the shape of the cross section at the exit to be regulated, so that the discharge and the orientation of the gas jets which entrain the fibers, and thus also the distribution of the fibers on the Transport facility are regulated.
These constriction means can be screws which act separately on the lower part of each large base of the nozzle and which screw onto a fixed part independent of the nozzle. This embodiment ensures particularly good, convenient adjustability.
If, for example, the outlet opening of the connecting piece is narrowed to the maximum by tightening all the screws, with the two longitudinal edges of this opening remaining parallel, a very broad fiber beam is achieved which covers a large area at the level of the transport device. On the other hand, if you have the
<Desc / Clms Page number 2>
Adjusting the exit opening by narrowing so that one obtains a large light opening with parallel edges, it is found that the track of the bundle on the transport device is much shorter, its length being in the order of magnitude of that of the spinning head itself.
With intermediate settings, for example when tightening the outer screws and loosening the inner screws, a bundle is obtained, the track of which on the transport device approaches a circular area; If you loosen the outermost screws and tighten the inner ones, the beam is split in two and the fibers are distributed over two points on the transport device. By appropriately setting the tensioning screws, fiber beams of various cross-sectional shapes can be achieved, which are directed to this or that point of the transport device.
According to a known feature, the spinning head, the blowing device and the associated fixed connector can be attached perpendicular to the direction of movement of the transport device. Thanks to the nozzle with adjustable outlet opening, it is possible to spread the fiber beam regularly over the entire width of the transport device. This mode of operation, in combination with the forward movement of the transport device, leads to the production of homogeneous fiber veils. The connecting piece with an adjustable outlet opening thus allows the deflectors used in the known devices to be omitted.
According to a further feature of the invention, it is advantageous to give the connection piece such a profile that at least the entire width of the transport device can be seen from each opening of the spinning head through the passage of the blowing device and the connection piece.
The invention provides for the shaping device to be attached directly below the connecting piece, it being possible for an air inlet device to be arranged into the interior of the shaping device between the outlet of the connecting piece and the inlet of the shaping device. According to a further feature of the invention, the regulation of the evenness, the size and the decrease in the speed of the exit of the gaseous fluid, which entrains the fibers to the forming device, is ensured by the combined effect of changing the cross-section of the forming device and the introduction of additional fluid.
The devices provided for introducing additional fluid can be arranged and regulated in such a way that the amount of fluid per unit area remains essentially constant through all horizontal cross-sections of the forming device.
Other features and advantages of the invention will emerge from the following description relating to embodiments which are to be understood as non-limiting examples of the scope of the invention. 1 shows a view of the distribution device or the connector of a device according to the invention, FIG. 2 shows a cross-section through the connector and its adjustment device, FIG. 3 shows the front view of the distribution device which creates a fiber layer over the entire width of a transport element, FIG. 3a shows a view of the outlet gap of the nozzle, FIG. 4 shows a schematic side view of another type of distribution of the invention, FIG. 5 shows a section of FIG. 4 according to a plane which runs perpendicular to the axis of the spinning head, FIG. 6 shows a variant of the device according to FIG 4 in a section analogous to that of FIG. 5, FIG.
7 shows a view of another embodiment according to the invention, FIG. 8 shows a section of FIG. 7 in a plane perpendicular to the axis of the spinning head, FIG. 9 shows a schematic view of another embodiment of the invention, FIG. 10 shows a section of FIG according to a plane perpendicular to the axis of the spinning head, FIG. 11 shows a variant of the device according to FIG. 9 in a section analogous to that of FIG. 10, FIG. 12 shows a side view of another embodiment of the invention and FIG. 13 shows a section of FIG. 12 in a plane perpendicular to the axis of the spinner head.
In Fig. 1 a container - 1 - is shown in which there is molten glass. Under this container a row - 3 - is arranged from spinning nozzle openings. In this figure, the nozzle --4-- is also shown, the upper opening of which is opposite the row of spinneret openings and which is attached to a box - 5 - which is connected to a feed line (not shown) for a pressurized fluid in Connection. The exit gap of the connecting piece is labeled - 12 -. The large areas of the connecting piece are trapezoidal and converge towards its large base. Holders - 6-- are seated on the box-S-- in which adjusting screws - 10 - are mounted, which act on the surfaces --11-- of the connecting piece.
Fig. 2 shows details of the arrangement of the screws --10--. These work together with the threaded pins - 7 - which act on the surfaces --11-- of the connecting piece via the joints - S--. This figure shows openings --9-- through which the gaseous fluid introduced into the box - 5 - enters the nozzle.
As shown in Fig. 3 and 3a, the screws - 10 - which act on the lower part of the surfaces - of the connecting piece can be adjusted so that the exit gap - 12 - has a constant width. The layer - 13 - of the ejected fibers is deposited on the transport device - 14 - over its entire width, this device - 14 - moving on transversely to the extension of the gap. By adjusting the screws --10-- gaps of greater or lesser width can be achieved, whereby layers of greater and lesser thickness can be obtained.
<Desc / Clms Page number 3>
In order to ensure the glueing of the fibers deposited on the conveyor belt, spray guns or pouring devices can be provided which are attached below or behind the point at which the veil is formed.
The angle - a - (Fig. 3) at the apex of the large trapezoidal areas can have a value of about 150, and the large areas can have a convergence of 7 mm at the entrance and 5.4 mm at the exit before each setting exhibit.
In FIGS. 4 to 6, the general reference number -17 denotes the shaping device which opens in the vicinity of the transport device -14. The forming device 17 has two large surfaces 18 and 19 of generally planar shape. In the embodiment according to FIG. 5, these two large flat surfaces - 18 and 19 - converge on a part of their length which lies in the zone adjacent to the initial cross section. These converging parts are marked --18 'and 19' -. In the embodiment according to FIG. 6, however, the large surfaces 18 and 19 of the shaping device converge over their entire length.
In the embodiments according to FIGS. 4 to 6, the guide device is arranged directly below the blower devices shown schematically at --5--, which cause the fibers to be pulled out,
EMI3.1
--18, 19 - of the forming device - 17 - form.
In the embodiment, which is shown more fully in FIGS. 7 and 8, the forming device - -17-- is located directly below the schematically drawn nozzle-4-.
The figure also shows the shaping device, which is designed here as an elongated connecting piece, the two large areas of which --18, 19-- have a trapezoidal shape. In this embodiment, the two large flat surfaces converge over their entire height (FIG. 8). As already mentioned above, these two large flat surfaces can also only converge over part of their length, namely over the part that is adjacent to the initial cross-section --20--.
Constriction devices are used to adjust the cross-section which is presented to the passage of the gaseous flow medium that entrains the fibers
EMI3.2
The fiber layer thrown out of the shaping device - 17 - is deposited on the transport device - 14 -, which continues to move in the direction perpendicular to the extension of the gap-shaped initial cross section - 20 -.
In the interior of the molding device, u. Between the outlet of the nozzle --4-- and the inlet - 25 - air is introduced into the device.
According to the invention, the regulation of the evenness, the size and the decrease in speed of the outflow of the gaseous flow medium, which entrains the fibers, is ensured by the combined effect of changing the cross section of the forming device --17 - and by the supply of additional flow medium. It has already been mentioned that in the embodiment according to FIGS. 7 and 8 air is supplied as an additional fluid. According to the invention, this supply is regulated in such a way that the amount of fluid per unit area remains essentially constant through all straight cuts of the forming device.
The cross-section of the opening is changed by actuating the constriction devices so that the volume of air supplied is 8 to 10 times greater than the volume of the gas that emerges from the nozzle - 4. In the same way, the output cross section - 20 - and the input cross section - 25 - of the shaping device - 17 - are also of this type
EMI3.3
Area of the inlet cross-section - 25 - lies.
In order to achieve better results with regard to the homogeneity of the fiber distribution on the transport device, the entry speed of the gaseous flow medium entraining the fibers on entry into the forming device (at -25-) should be one to five times that in the exit cross-section --20- - be. As a non-restrictive example, the following values can apply:
EMI3.4
<tb>
<tb> Entry speed <SEP> (with <SEP> 25) <SEP> 75 <SEP> m / sec
<tb> Exit speed <SEP> (with <SEP> 20) <SEP> 25 <SEP> m / sec
<tb> Speed <SEP> on <SEP> of the <SEP> transport device <SEP>: <SEP> 14 <SEP> to <SEP> 15 <SEP> m / sec.
<tb>
The object of the embodiments shown in FIGS. 9 to 13 is that to the extent that the area of the cross section between the walls of the forming device increases, the supply of a volume of additional fluid is made possible, be it in the form of regulated supplied air, be it in the form of air or steam, which are supplied with the help of fans in accordance with the increase in volume in the forming device. It is thus possible to achieve an amount of fluid over the entire height of the shaping device which remains constant in every flat cross-section per unit area and thus causes an outflow with little turbulence.
<Desc / Clms Page number 4>
9 to 11 show a shaping device analogous to that shown in the previous figures, but with openings, here in the form of flaps-27--, which are preferably adjustable and which facilitate the introduction
EMI4.1
are arranged that they additionally introduce gaseous fluids into the interior of the forming device. In the embodiment of FIGS. 9 to 11, one of these blowing devices - 32 - was shown, which is located at the upper opening of the forming device, and another - 33 -, which opens onto one of the flaps - 27. It goes without saying that the number, the position and the distribution of these blowing devices will have to be determined as a function of each particular case, so that the above-mentioned setting conditions according to the invention are fulfilled.
Fig. 10 shows an embodiment in which the large areas of the forming device only at - 34 -, i.e. i. converge over part of their length and in the vicinity of the transport device, while in FIG. 11 they converge over their entire length.
In the embodiment shown in FIGS. 12 and 13, the shaping element consists of several superposed components, such as -28 and 29-, between which air is introduced. These components have two large flat surfaces which converge over at least part of their length in the zone near the exit cross-section. In the example shown in FIG. 13, the large flat surfaces have been shown as converging over their entire length.
EMI4.2
the output cross section - 40 - of each component is at least equal to the input cross section - 39 -.
In FIGS. 12 and 13, blowing devices - 35 and 36 - are arranged to introduce gaseous fluids into the interior of the molding device under the same conditions as described above. The fan device -36-is located between two successive components. Of course, other blower devices such as - 36 - could be provided. The devices according to the invention have the particular advantage that they reliably prevent re-agglomeration of fibers and spread the fibers on the transport device without packages or knots forming.
In the case of the embodiment according to FIGS. 12 and 13, they also make it possible to achieve a preferred orientation of the fibers on the conveyor belt by deforming and / or changing direction of at least one of the successive components of the forming device, so that the resistance of the fiber layer is improved.
It goes without saying that the invention is not restricted to the embodiments just described, but that it is also capable of various variants. In particular, movable deflectors can be provided which are arranged below the fixed connection according to the invention.
PATENT CLAIMS:
1. Apparatus for producing a veil or a mat made of fibers made of thermoplastic material, in particular glass fibers, with spinning heads from which threads of melt material emerge in a drawing gas stream above a transport device, blowing devices to the threads under the action of drawing gases such as air, steam or converting hot gases into fibers and a guide device which converges towards the transport device and is arranged between the spinning heads and the transport device, through which the fibers are applied to the transport device, the guide device extending into the vicinity
EMI4.3
Distribution device and a shaping device which has two flat surfaces facing each other below the blowing devices for the drawing gas,
which converge in the direction of flow of the drawing gases and are symmetrical to the main axis of the distribution device, the distribution device designed as a nozzle having an outlet cross-sectional area (12) which is at least equal to the inlet cross-sectional area, and the shaping device (17) connects directly below the outlet of the nozzle, which also has two large flat surfaces (18, 19) which converge at least over part of their length, namely in the area of the outlet cross section (20).
EMI4.4