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Verfahren und Vorrichtun; zum Auiwichkeln von Gespinsten Die Erfin@ung
bstrifft ein Verf@hnen, Glasfasengespinste zu Kollan oder @ackungen so @ursuwickeln,
daß beim Keraasziehe@ des despinstes aus einer sich hicht drehenien Gespinstrolle
oder -!ackung das Gespinst eich nicht verwin et. Insbesondere bstmilft die Erfi@dung
ein Verf@hren zum Aufwickeln von Glasfaser- over @oxtilfasersträngen. Die Erfindung
betrifft auch die zur Ausfährung des Verfahrens dienenden Vorrichtungen.
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Die @erstellung von Glasfasergespinsten beginnet mit dem Ziehen von
Fasern aus einer Buches zur @ildung eines im
fol@enden such als
"@@@ng" bezeichneten @an@- oder strangartigen Peserbündels. Seispielsweise @eschreibt
die US-Patentschrift 2 953 772 ein Verfahren, bei den 204 Fasern aus einer Euchse
@ezogen und in Form eines Strangs aus sin @@@@rohr aufgewickel@ werden. #in solches
Rohr oder Rolle @ird i@ folgen@e such als "Formrolle" bezeichnet. Bei diesen. bekasnten
Vickelverfahren sind die @inzelnen zasern selbst nicht verwunden. @eder Strang besteht
aus 204 @@ser@ und ist in der Form, in der er aus der @uchse gezogen wird, auf die
Formrolle auf@e@ickelt.
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Glasfasergespinste werden nach bisher bekannten Verfahren nergestellt,
indem gleichzeitig eine Anzahl von Strängen parallel auf einen sich drehenien Forn
aufgewickelt werden. Vorzugsweise besteht das Gespinst aus etwa 60 Strängen.
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Die Formrollen oder -packungen werden vorzugsveise auf Regale gelegt
und drehen sich nicht. Ein Streng wird aus dem Inneren jader @olle oder Fackun@
@erausgezogen.
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Dieses Rerausziehen gibt den einzelnen Strängen eine geringe Verwindung,
nämlich 360° pro herausgezogenen Umfangslänge.
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Für die gewerblichen Verwendungen von Glasfasergespinsten können diese
in relativ kurze Längen geschnitten oder alslange Längen aus der Gespinstrolle oder
-packung gezo@en werden. Bei @er erstgenannten Verwendungsart (kurze Tängen) tritt
ein Verwindungsproblem nicht auf. Bei der zweiten Verwendungsart, wie beim Aufnickeln
oder Herausziehen von Fäden oder Strangen, kännen jedoch Verwindungen in erheblichem
Maße auftreten und unerwünscht sein.
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Wenn etwa das Gespinst für eine Form, beispielsweise zum Aufwickeln
oder Herausziehen von Fäden oder Strängen, verwendet wird, wird es vorzugsweise
aus dem Inneren einer sich nicht drehenden, zylindrischen Gespinstrolle oder -packung
herausgezogen (vergleichbar dem Herausziehen eines Stranges aus der Formrolle in
Gespinst-@erstellungsverfahren). Dadurch wird dem Gespinst eine geringe Verwindung
gegeben, nämlich 3@@° pro herausgezogener Umfangslange.
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Diese Verwindung des Gespinstes ist unerwünscht, weil sie beim späteren
Aufbringen des Jformharzes hinderlich ist, und es im Falle von Produkten, die verbundene
Lasern enthalten, oder anderen Produkten, die parallel laufende Bänder erfordern,
nicht zulast, dan die einzelnen @änden genau ausgerichtet sind, um den bei ihrer
Verwendung aul'-tretenden belastungen zu widerstehen.
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Bei bisher bekannten Verfahren zum Formen von Glasfaser-' gespinstrollen
oder -packungen werden eine Anzahl von Strängen, wie oben erwähnt, gleichzeitig
parallel auf einen sich drehenden Kern aufgewickelt. Dadurch entsteht eine zylindrische
Gespinstrolle oder -packung, in der die Stränge in dem Gespinst nicht verwunden
sind. Es ist vielmehr das Herausziehen des Gespinstes aus einer stationären Gespinstrolle
oder -packung zum weiteren Gebrauch, das die Verwindung von 3600 pro herausgezogener
Umfangslänge bewirkt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Stränge beim Aufwickeln
des Gespinstes auf einen nicht rotierenden Kern verwunden. Der Kern bewegt sich
hin und her, dreht sich aber, wie bereits erwähnt, nicht. Dieses sutwickelveriehrer
ibt den strängen des Gespinstes eine Verwindung von 360° pro Umfangslänge des auf
die Gespinstrolle oder -packung (oder auf den sich nicht drehenden Kern) aufgewickelven
stranges. Diese verabfolgte Verwindung wirkt der durch herkömmliches Herausziehen
des Gespinstes aus der Gespinstrolle oder -packung bewirkten Verwindung entgegen.
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Infolgedessen hat des zum Formen verwendete Gespinst keine Verwindung.
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Es ist @öglich, eine herkömmliche Gespinstrolle oder
packung
von außen von der sich drehenden Gespinstrolle abzuwickeln. Dadurch wird ein verwindungsfreies
Gespinst erhalten Jedoch sind der Abwickelgeschwindigkeit Grenzen gesetzt, und das
Verfahren ist schwierig durchzuführen.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbes serte Glasfasergespinstrolle
oder -packung zu schaffen, die die Verwendung foaufender Längen von Gespinst ermöglicht,
wobei beim Abwickeln von einer sich nicht drehenden Rolle oder Packung dem Gespinst
keine Verwindung gegeben wird.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung
zur Herstellung von Glasfasergespinstrollen oder -packungen aus Glas- oder Textilfasersträngen,
die aus gezogenen masern bestehen, auf einem Kern zu schaffen, und zwar in der Weise,
daß den Strängen eine Verwindung gegeben wird, wodurch beim herkömmlichen abwickeln
der Stränge von einer sich nicht bewegenden Gespinstrolle oder -packung die einzelnen
Stränge des Gespinstes nicht verwunden sind.
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Ein weiteres Zeil der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zur
Handhabung von Glasfasersträngen bei der Herstellung von Glasfasergespinsten zu
schaffen,
wobei die verwendeten Langen von Glasfasergespinst optimal
für Imprägnieren und Tränken mit Harz sind, und dadurch die beim Faserauftickeln,
Herausziehen etc. unter Verwendung derartiger Gespinste erzielten Ergebnisse verbessern.
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Bin weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Aufwickeln jeder gewünschten Plliaahl von Glasfasersträngen
aus gezogenen Fasern zu einer Gespinstrolle oder -packung zu schaffen, wodurch es
ermöglicht werden soll, verwindungsfreies Gespinat von der in herkömmlicher Weise
nicht bewegten Rolle oder Packung von außen oder Innen abzuwickeln, wobei das erhaltene
Gespinst keine verwundenen Stränge aufweist.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Wickelvorrichtung
und ein Verfahren zum Aufwickeln von Gespinstrollen oder -packungen jedes gewünschten
Ausmaßes, Gewichts und Durchmessers zu schaffen, wodurch das mit jeder gewünschten
Geschwindigkeit abgewickelte Gespinst ohne jede Verwindung der einzelnen Stränge
erhalten wird.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Verwinden der su
eiiner Gespinstrolle oder
-packung aufzuwickelnden Glasfaserstränge zu schaffen, wobei das Verwinden in einheitlicher
Weis derart geschieht, daß jede Umfangslänga des Gespinstes in der Rolle oder Packung
eine Verwindung der das Gespinst bildend. en Stränge von 360° aufweist.
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Weitere Ziele der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung klar werden.
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In den Zeichnungen sind erfindungsgemäße Vorrichtungen in verschiedenen
Ansichten dargestellt, wobei gleiche Ziffern gleiche Teile bezeichnen.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht uf eine Gespinstaufwickelvorrichtungegemäß
der vorliegenden Erindung, wobei @eile weggeschnitten sind, um die verschiedenen
Vorrichtungen besser zu zeigen; Fig. 2 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten
Vorrichtung, von der unteren Seite der Fig. 1 gesehen; Fig. 3 ist eine Sicht von
hinten auf die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung1 von der rechten Seite der
Fig. 1 und 2 gesehen; Figa 4 ist ein vergrößerter ausschnitt der in den Fig. B und
2 links dargestellten Trommel, von der linken Seite der ig. 1 gesehen;
Fig.
5 ist ein Seitenausschnitt der in Fig. 2 oben links dargestellten Trommel, wobei
Teile in gestrichelten Linien und ausgezogenen Linien dargestellt und Teile weggeschnitten
sind, um die verschiedenen Beziehungen der Teile untereinander besser zu zeigen.
Fig. 1 bis 3 enthalten die in Fig. 4 und 5 dargestellten Einzelheiten nicht; Fig.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines auf sich selbst aufgewickelten Bandes oder
Stranges, das bzw. der so abgewickelt ist, daß das problem, das die vorliegende
erfindung lösen will, veranschaulicht wird; Fim. 7 ist eine Ansicht eines Bandes
oder Stranges entsprechend Fig. 6, zeigt Jedoch das gemäß der vorliegenden Erfindung
zur Lösung des j-roblems in sich verbundene Band.
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In den Fig. e und 7 sind schematische Ansichten von Stoffbändern oder
Strängen derart dergestellt, daß die Probleme und Lösungen, die der vorliegenden
Erfindung zugrunde liegen, voranschaulicht werden. Es werden breite, flache Bänder
oder Stränge statt zylindrischer Kabel gewählt, damit eine Verwindung, oder deren
Fehlen, der Bander in ihrer Längsachse klar zum Ausdruck kommt. die schon erwähnt,
werden nach herkömmlichen Verfahren Glasfasergespinste durch gleichzeitiges, paralleles
Aufzwickeln mehrerer STränge auf einen sich drehenden Kern geformt. Dadurch erhält
man eine Gespinstrolle oder packung, in der die Stränge in dem Gespinst nicht verwunden
sind.
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In wig., mit 70 bezeichnet, ist dargestellt, ie die
Umfangslängen
des Bandes oder Stranges ohne jede Verwindung konzentrisch aufeinander gewickelt
sind. In einer Gespinstrolle oder packung liegt das Gespinst, das ungefähr einen
runden {quersohnitt und eine Anzahl einzelner, oben beschriebener und parallel liegender
Stränge aufweist, um einen Wickelkern herum und über dessen Länge aufgewickelt,
wobei die aufeinanderfolgenden Wicklungen in einem Winkel zueinander liegen, um
den Kern, die vorherige Wicklung oder beide zu umgeben.
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Dadurch liegt Jede folgende Gespinstwicklung umfangsmäßig nicht genau
außerhalb der vorhergehenden oder innerhalb der folgenden Wicklung. Im vorliegenden
Fall ist jedoch zur besseren Anschaulichkeit das Band derart auf sich selbst aufgewickelt
dargestellt, daß Jede Umfangslänge flach über der nächstinneren liegt. Dabei zeigt
die flache Anordnung der Bandrolle, daß die einzelnen längslaufenden Fäden oder
Bander; die das flache Band der Bandrolle bilden, in Fg. 6 parallel zueinander verlaufen.
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Es ist Jedoch ersichtlich, daß der Bandrolle 70 entsprechende Gespinste
zwei Enden 71 und 72 haben. Das Ende 71 kann zum Abwickeln oder Abziehen des Bandes
verwendet werden, es Wurde jedoch iq üblicher zeine das Ende 72 im Inneren des Gespinstes
dazu verwendet
und von links nach rechts herausgezogen. Dieses
Herausziehen des Bandes oder Saumes am festgehaltenen Ende 72 und bei unbewegter
Bandrolle 70, wie es beim Abwickeln von Gespinst üblich ist, ergibt eine 3600-Verwinduag
für jede herausgezogene Umfangslänge des Bandes, wie in Fig. 6 mit 73 angedeutet
ist Demgegenüber zeigt Fig. 7 links die entsprechende Gespinstrolle oder -packung
74 aus Band oder Strang mit einem Außenende 75 und Innenende 76, wobei dem Band
oder Strang beim Aufwickeln eine 360°-Verwindung in der glei-, chen Richtung pro
aufgewickelt er Umfangslänge gegeben wurde. Dadurch erhält man beim Herausziehen
der Länge 77 in der richtigen Richtung aus der Rolle oder Packung, nämlich entgegengesetzt
der Aufgaberichtung des Gespinstes auf die Rolle beim wickeln, ein verwindungsfreies
Band.
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Im Falle einer zylindrischen, verwundenen Gespinstrolle oder -packung
ergibt die gleiche Art des Herausziehens verwindungsfreie Gespinstlängen oder Gespinstlängen,
die keine Verwindung der Bänder relativ zueinander aufweisen.
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Der susdruck "in der richtigen Richtung" bezieht sich dabei darauf,
daß ein Herausziehen in der entgegengesetzten Richtung der Bandlänge 77 eine doppelte
Verwindung ergeben würde. Im Vergleich zu Fig. 6 zeigt sich, daß, wie auch immer
maL Band von der Rolle oder Packung in
Fig. 6 abzieht, am £nde
71 oder 72 und in der entgegengesetzten Richtung,, wie dargestellt, das Band oder
der Saum eine entsprechende und entgegengesetzte Verwindung aufweist. Demgegenüber
hat das in Fig. 7 dargestellte Gespinst oder Band, das entweder am Ende 75 oder
76 in der dargestellten Richtung abgezogen wird, keine Verwindung. Wenn Jedoch das
Ende 75 oder 76 in der entgegengesetzten Richtung gezogen wird, weist das Band oder
der Strang eine doppelte Verwindung auf.
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Die in Fig. 1 bis 5 dargestellte Vorrichtung ist auf einem geeigneten
Metallgerüst montiert, um die Bauteile der Vorrichtung untereinn.der abzustützen.
Die Einzelheiten der Gerüstbauteile werden nicht beschrieben, da sie sehr verschieden
sein können. Zahlreiche von diesen sind in verschiedenen Darstellungen weggeschnitten
worden, um die dahinter oder darunter liegenden Weile besser sichtbar zu machen.
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Der Elektromotor 10 treibt zwei auf seiner zelle 13 sitzende Riemenscheiben
11 und 12 an. Die Riemenscheibe 11 treibt über den Riemen 14 und die Riemenscheibe
15 die Welle 16 an. Diese ist in den Lasern 17 und 18 gelagert und treibt die Riemenscheibe
19 an.
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Die Riemenscheibe 19 treibt die mit 22 bezeichnete Trommel über den
Riemen 20 und die Riemenscheibe 21 an. Die Trommel 22 dreht sich, bewegt sich Jedoch
nicht in dichtung ihrer Achse.
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Die Riemenscheibe 12, die zweite Riemenscheibe auf der zelle 13 des
Elektromotors 10, treibt über den Riemen 23 und die Riemenscheibe 24 die Welle 25
an.
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Die Welle 25 ist in geeigneten Lagern 26 und 27 gelagert und mit einem
Schwungrad 28 versehen. Das Schwungrad 28 speichert Trägheitskraft und dient dazu,
Belastungsänderungen auszugleichen.
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Die Welle 25 ist über eine veränderbare Kupplung 29 mit der sich schnell
drehenden zelle 30 (Fig. 1) des Geschwindigkeitminderapparats 31 verbunden. Die
sich langsam drehende Welle 32 (Fig. 2) des Geschwindigkeitminderapparats 31 treibt
den herzförmigen Nocken 33 an. er rotierende ocken 33 bewegt durch die Exzenterrollen
34 und 35 die Armpaare 36 um den unteren Drehpunkt oder Bolzen 37 hin und her. jie
oxzenterrollen 34 und 35 sind zwischen den Anmpaaren 36 durch @olzen oder Achswellen
5a und 34a in drehbarer eise angebracht und der Bolzen 37 ist in einer senkrechten
Kerbe im Bauteil 38 durch den sich nach unten erstrecken@en Arm 39 @ehalten, was
dem
Bolzen 37 gestattet, sich senkrecht, aber nicht waagerecht zu bewegen.
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Die oberen Enden der Armpaare 36 sind durch Bolzen 40 Glied 41 und
Bolzen 42 mit dem Bügel 43 verbunden.
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Der Bügel 43 umschließt das längslaufende Rohr 44 und ist fest mit
diesem verbunden. Das Rohr 44 wird durch lineare Lager 45 und 46, die auf dem Oberteil
des Rahmens befestigt sind, gehalten. Wenn die Armpaare 36 sich um den unteren Drehpunkt
37 hin und her bewegen, verschiebt sich das Rohr 44 entsprechend axial, rotiert
Jedoch nicht.
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Die Leerlaufriemenscheibe 47 ist auf einem mit Nuten versehenen Stützglied
befestigt und kann zum Strammhalten des Riemens 14 eingestellt werden. In gleicher
Weise kann die Leerlaufriemenscheibe 48 zum Strammhalten des Riemens 23 eingestellt
werden. Alle Riemenscheiben wie auch die Trommel 22 rotieren in der gleichen Richtung,
wie durch die Pfeile gezeigt.
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Der in Fig. 5 dargestellte Kern 49 ist durch Schrauben 50 mit dem
Rohr 44 verbunden und bewegt sich daher zusammen mit diesem. Auf dem Innenende des
Kerns 49 ist ein Kragen 51 mit der Beststellschraube 52 angebracht. Ein anderer
Kragen
53 ist am Außenende des Kerns 49 mit Feststellschrauben 54 angebracht.
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Das im oberen Teil von Fig. 5 dargestellte Lager 55 ist an die Endplatte
22a der Trommel 22 geschraubt, wahrend das Lager 56 durch den Bügel 57 an der zylindrischen
Innenseite der Trommel 22 befestigt ist. Die Welle.58 wird von den Lagern 55 und
56 gehalten. An dem Außenende der Welle 58 sitzt ein fest verbundener Arm 59. Die
Welle 58 kann sich frei in den Lagern 55 und 56 drehen, kann sich jedoch nicht axial
bewegen.
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Die Torsionsfeder 60 umgibt die Welle 58. Das eine Ende der Torsionsfeder
60 ist durch den Bügel 61 an der zylindrischen Innenseite der Trommel 22 befestigt.
Das andere Ende der Torsionsfeder 60 ist an einem Kragen 62 befestigt, der mit der
zelle 58 durch eine nicht dargestellte Feststellschraube fest verbunden ist. Die
Torsionsfeder 60 will die Welle 58 entgegen dem Uhrzeigersinn (siehe Fig. 4) drehen
und Frúckt den Arm 59 auf. den Kern 49. Der Griff 63 ist mit der Welle 58 fest verbunden
und kann dazu verwendet werden, die Kraft der Torsionsfeder 60 mit der Hand zu überwinden
und dadurch den Arm 59 von dem Kern 49 wegzuziehen.
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Die geschwungene Gespinstführung 64 (Fig. 4) ist mit dem Arm 59 verschraubt.
Die Bügel 66 sind mit dem Arn£ 59 verschraubt und tragen die Welle 67. Die Rolle
68 kann frei auf der Welle 67 rotieren. Das Gespinst 69 wird durch die geschwungene
Gespinstführung 64 von einme nicht dargesktellten Aufsteckgatter herangeführt. Bevor
das Gespinst 69 durch die Oese 64a der geschwungenen Gespinstführung 64 läuft, besteht
es aus getrennten Strängen, die von auf dem Aufsteckgatten befindlichen Formrollen
oder -packungen abgezogen werden.
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Wenn diese durch die Öse der geschwungenen Gespinstfährung 64 zusammengeführt
sind, bilden sie sozusagen ein einziges Kabel und gelangen als solches in die ringförmige
Gespinstführung 65. Das Gespinst durchläuft diese ringförmige Gespinstführung 65
unter der Rolle 68 und wird um den Kern 49 gewickelt.
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Die Trommel 22 rotiert, wie bereits erwähnt, und führt den Arm 59,
die Gespinstführungen 64 und 65 und die Rolle 68 mkit sich. Der Kern 49 rotiert
nicht, bewegt sich jedoch axial hin und her. Das Zusammenwirken dieser Bewegungen
bewirkt ein Aufwickeln des Gespinstes auf dem Kern in Form einer zylindrischen Rolle
oder Packung.
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Die Vorrichtung ist so bemessen, daß das aespinst zwischen den Kragen
51 und 53 aufgewickelt wird. Der Kern 49 hat vorzugsweise einen Durchmesser von
7,5 CD und
die fertige Rolle oder Packung 25 cm, Während der Ausbildung
der Rolle oder Packung ist di. Rolle 68 mit der Oberfläche der Packung in Berührung,
Der Arm 59 dreht sich um die Welle 58 und paßt sich dem sich ändernden Durchmesser
an. Sowie die Rolle oder Packung den gewünschten Durchmesser erreicht hat, wird
die Vorrichtung angehalten und der Kragen 53 am Außenende des Kerns entfernt. Darauf
wird die Rolle oder Packung von dem Kern abgesogen. Der Kern hat eine polierte Oberfläche
und ist leicht kegelig verJüngt, etwa 1,25 cm auf 25 cm, um das Abziehen zu erleichtern.
Beim Abziehen der Rolle oder Packung wird die Rolle 68 durch den Griff 63 von der
Oberfläche der Packung ferngehalten.
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Durch die im Uhrzeigersinn rotierende trommel 22 (Fig. 4) und die
Gespinststränge, die vom Standort des Betrachters (Fig. 4) her in die Öse 64a und
darauf im rechten Winkel dazu durch die Gespinstfühung 65 verlaufen, wird dem auf
den nicht rotierenden Kern aufgewickelten Gespinst pro Umfangslänge eine Verwindung
von 3600 gegeben. Die Gespinststränge kommen in Fig. 5 von links und verlaufen dann
nach unten um den sich axial hin und her bewegenden Kern 49. Wenn die verwunden
aufgewickelte Gespin@ trolle oder -packung von
dem Kern entfernt
und mit ihrer Achse parallel zu dem Kern belassen wird, ohne die Enden zu vertauschen,
und wenn das Gespinst vom Ende der nicht rotierenden Rolle oder Packung abgesogen
wird, werden die folgenden Ergebnisse erzielt werden: 1. Wenn das Gespinst aus dem
Inneren nach rechts abgezogen wird, ist es verwindungsfrei; 2. wenn das Gespinst
aus dem Inneren nach links abgezogen wird, ist es verwunden; 3. wenn das Gespinst
von außen nach rechts abgezogen wird, ist es verwunden; 4. wenn das Gespinst von
außen nach links abgezogen wird, ist es verwindungsfrei.
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Wie oben erwähnt, ist es erwünscht, sein verwindungsfreies Gespinst
von Rollen oder Packungen abnehmen zu können, und darüber hinaus, dieses Gespinst
aus dem Inneren der Rolle oder Packung abnehmen zu können.
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Obgleich die erfindungsgemäße Vorrichtung einen sich hin und her bewegenden
Kern und eine sich nicht hin und her bewegende Führung zum Aufwickeln des Gespinstes
auf den: Kern aufweist, ist es auch möglich, die Fadenführung sich anstelle des
Kerns hin und her bewegen zu lassen. Der Effekt ist derselbe, nämlich di Verteilung
des Gespinstes über die Länge des Kerns.
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Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die vorliegende Erfindung ausgezeichnet
geeignet ist, die obengenannten Ziele zusammen mit weiteren, auf der Hand liegenden
Vorteilen zu verwirklichen.
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Es können auch bestimmte Ausführungsformen und Kombinationen ohne
Bezug auf die anderen Ausführungsfórmen qnd Kombinationen verwendet werden, ohne
den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.