DE3815116A1 - Einrichtung zum spannen der faserstraenge (rovings) und zur signalisierung von abrissen der rovings an einer anlage zum wickeln von hohlkoerpern aus faserarmiertem kunstharz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Spannen der Faserstränge (Rovings) und zur Signalisierung von Abrissen der Rovings während des Wickelvorganges an einer Anlage zum Wickeln von Hohlkörpern aus faser­ armiertem Kunstharz, wobei ein oder getrennt vonein­ ander mehrere, jeweils von einer Rovingrolle abgezogene Rovings gleichzeitig durch flüssiges Kunst­ harz gezogen und unter Zugspannung auf einen in eine Wickelmaschine eingespannten und zur Rotation gebrachten Wickelkern gewickelt werden und wobei das Kunstharz auf dem Wickelkern aushärtet.

Anlagen zum Wickeln von Hohlkörpern wie Flüssigkeits- und Gasbehälter, Rohre und andere aus faserarmiertem Kunstharz sind allgemein bekannt. Dabei werden meist gleichzeitig mehrere getrennt voneinander laufende Rovings - meistens aus Glasfasern - durch ein Harzbad gezogen und nach Abstreifen des überschüssigen Kunst­ harzes auf einen Wickelkern gewickelt, der in der Wickelmaschine auswechselbar eingespannt ist und in der gewünschten Geschwindigkeit rotiert.

Damit die Rovings in der Wickelung auf dem Wickelkern möglichst fest und dicht aufeinander liegen, ist es erforderlich, daß sie beim Wickeln unter straffer Zugspannung gehalten werden. Die erforderliche Zug­ spannung wird bei den bekannten Anlagen im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Harzabstreifeinrichtungen mehr oder weniger eng gestellt werden. Die Verstellung der Einrichtung zum Abstreifen des überschüssigen Harzes hat also zweierlei Auswirkungen: Zum einen wird damit das Anteilsverhältnis zwischen Fasern und Kunst­ harz beeinflußt und zum andern die auf den Rovings liegende Zugspannung. Das vereinfacht zwar einerseits den konstruktiven Aufbau der Vorrichtung an sich, hat aber andererseits auch Nachteile zur Folge. Wenn die Rovingspannung vorwiegend in den Harzabstreifern erzeugt wird, ist es unvermeidlich, daß Fasern von den Rovings abgeschabt werden und sich vor den Harz­ abstreifern zu harzdurchtränkten Knäueln ansammeln. Dann reißt entweder der Roving in dem Harzabstreifer ab oder das harzdurchtränkte Faserknäuel wird gewaltsam durch den Harzabstreifer hindurchgezogen und gelangt in die Wickelung. Das führt dann zu mehr oder weniger großen Fehlern im Wickelprodukt.

Ein Rovingabriß muß unverzüglich bemerkt und der abgerissene Roving wieder auf den Wickelkern geführt werden, da es sonst ebenfalls zu Fehlern im Wickel­ produkt kommt.

Um einen Abriß eines Rovings auch ohne visuelle Beobachtung durch eine Bedienungsperson sofort zu bemerken, ist eine Einrichtung durch offenkundige Vorbenutzung bekannt geworden, wobei jeder Roving auf einer waagerecht gespannten Strecke seines Verlaufes über einer Lichtschranke ein Unterbrechergewicht trägt. Sobald der Roving abreißt, fällt das Unter­ brechergewicht in eine unter der Lichtschranke angeordnete Auffangeinrichtung und unterbricht mit seinem Körper den Lichtstrahl der Schranke. Die Öffnung der Lichtschranke löst ein Signal aus. Zwar wird nun ein Rovingabriß auch ohne visuelle Beobachtung sogleich bemerkt. Aber das Wiederaufleiten des Rovings auf den Wickelkern ist wegen des auf den Roving zu hängenden Unterbrechergewichtes sehr umständlich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das bereits mit Harz getränkte Ende des im Harz­ abstreifer abgerissenen Rovings durch das Unterbrecher­ gewicht in den "trockenen" Teil der Rovingstrecke zurückgezogen wird und Leiteinrichtungen in diesem Bereich mit Kunstharz verschmutzt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Regulierung der Abzugsspannung und zur Signalisierung von Abrissen der Rovings während des Wickelvorganges in einer Anlage der im Ober­ begriff des Anspruchs 1 und eingangs der Beschreibung definierten Gattung zu schaffen, wobei die vor­ stehend beschriebenen Mängel der bekannten Einrich­ tungen zur Rovingspannung und zur Rovingabrißkontrolle beseitigt sind.

Die Regelung der Abzugsspannung soll im wesentlichen bereits im trockenen Bereich der Rovings erfolgen, um ihre Reibung an den Harzabstreifern und damit die Abrißgefahr an diesen Stellen auf ein Mindestmaß zu verringern.

Die Einrichtung zur Signalisierung von Rovingabrissen soll so beschaffen sein, daß sie bei einem Roving­ abriß nicht erst wieder in Funktionsposition gebracht werden muß und daß der abgerissene Roving wieder ohne besondere Mühe auf den rotierenden Wickelkern geführt werden kann.

Darüber hinaus soll die Einrichtung zur Abrißkontrolle auch gleichzeitig die Grundlage für die Anordnung weiterer Kontrolleinrichtungen für den Ablauf der Rovings sein, z.B. zur Anzeige der momentanen Abzugs­ geschwindigkeit und der innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes abgelaufenen Rovinglänge.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Einrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Einrichtung, Vervollkommnungen und alternative Lösungsvorschläge gehen aus den Ansprüchen 2 bis 8 hervor.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer sie beispielsweise in schematisierter Darstellung wieder­ gebenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Einen Axialschnitt durch einen erfindungs­ gemäßen Rollensatz;

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A gem. Fig. 1, wobei die Position mit geschlossenem Unterbrecher in ausgezogenen Linien und die Position mit geöffnetem Unterbrecher in gestrichelten Linien dargestellt sind.

An einem in der Zeichnung nicht dargestellten festen Bauteil der Anlage ist bei jedem Rovingeinlauf zu dem vor der Wickelmaschine angeordneten Harzbad zwischen der Rovingrolle und dem Harzbad in einer Lagerung 1 ein aus zwei übereinander angeordneten und aneinander abrollenden, den Roving 13 zwischen sich führenden Rollen 2, 3 bestehender Rollensatz angeordnet. Die beiden Rollen 2, 3 jedes Rollensatzes haben jeweils eine nicht über die ganze Rollenlänge reichende Mantel­ schicht 4, 5 aus elastischem Material, beispielsweise Gummi oder Kunststoff mit griffiger Oberfläche. Diese Mantelschichten 4, 5 lassen bei beiden Rollen 2, 3 jeweils an der gleichen Seite einen Rollenabschnitt 2 a, 3 a frei.

An der oberen Rolle 2 ist auf dem freien Rollen­ abschnitt 2 a ein Bremsband 6 angeordnet, welches den Rollenabschnitt auf dem größten Teil seines Umfanges flach aufliegend umgreift. Es hat an beiden Enden je eine Öse 6 a, 6 b. Mit der einen Öse 6 a ist es unbeweglich an einem an der benachbarten Innenwand der Lagerung 1 befindlichen Zapfen 7 gehalten. Das andere Ende des Bremsbandes 6 ist beweglich und mit einer Öse 6 b an einer Stellschraube 8 angehängt. Diese führt durch eine als Wendeldruckfeder aus­ gebildete Spannfeder 9, die sich an der Lagerung 1 abstützt und mit einer auf das Ende der Spannschraube 8 aufgeschraubten Spannmutter 10 spannbar ist.

Der unteren Rolle 3 ist an ihrem von der Mantelschicht 5 nicht umhüllten Endabschnitt 3 a ein an der Innenseite der Lagerung 1 gegen die Rolle 3 schwenkbar gelagerter Kontaktfinger 11 zugeordnet, der einen Unterbrecher in einer in der Zeichnung nicht dargestellten Strom­ leitung bildet und auf dem Endabschnitt 3 a der Rolle 3 federnd anliegt. Er hat im mittleren Bereich auf seiner der Rolle 3 zugekehrten Seite einen Führungs­ nocken 11 a, mit dem er auf seiner vom Rollenabschnitt gebildeten Bahn gleitet. Dabei wird das freie Ende des Kontaktfingers 11 frei über einem Kontaktanschlag 12 gehalten.

Der Rollen-Endabschnitt 3 a hat auf seinem Umfang einen abgeflachten Abschnitt 3 b. Wenn dieser Abschnitt bei Drehung der Rolle 3 unter dem Führungsnocken 11 a hindurchläuft, nähert sich der Kontaktfinger 11 der Rollenachse, bis sein freies Ende an dem Kontakt­ anschlag 12 fest anliegt. Die Stromleitung ist in diesem Augenblick geschlossen und ermöglicht einen elektrischen Impuls auf einen an sich bekannten Signalgeber, der nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört.

Die beiden Rollen 2, 3 sind frei laufend so in der Lagerung 1 angeordnet, daß ihre elastischen Mantel­ flächen 4, 5 fest aneinanderliegen. Sie führen zwischen sich den Roving 13, durch dessen von der Wickelmaschine ausgehenden Zug die Rollen 2, 3 in Drehung versetzt werden.

Durch das mit der Spannmutter 10 verstellbare Brems­ band 6 kann der Widerstand gegen den Rovingabzug und damit die Spannung des Rovings 13 während des Wickel­ vorganges reguliert werden.

Die durch die Bewegungen des Kontaktfingers 11 erhaltenen Stromimpulse können zur Gewinnung mehrerer verschiedener Informationen gleichzeitig dienen:

• - Wenn bei einem Rovingabriß sich die Rollen 2, 3 nicht mehr drehen, wird durch Ausbleiben der Strom­ impulse über ein nachgeschaltetes, an sich bekann­ tes und nicht zum Erfindungsgegenstand gehörendes Signalgerät der Rovingabriß unverzüglich signali­ siert.
• - Da die Stromimpulse gleich den Umdrehungen der Rolle 3 sind, können über einen an sich bekannten Impulszähler die Abzugsgeschwindigkeit und die bereits gewickelte Rovinglänge angezeigt werden.

Die Konstruktion des Unterbrechers ist nicht auf das in der Zeichnung dargestellte und hier beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Ansprüche 3 und 4 beziehen sich auf andere Ausführungsbeispiele dieses Details.

Claims (8)

1. Einrichtung zum Spannen der Faserstränge (Rovings) und zur Signalisierung von Abrissen der Rovings während des Wickelvorganges an einer Anlage zum Wickeln von Hohlkörpern aus faserarmiertem Kunstharz, wobei ein oder getrennt voneinander mehrere jeweils von einer Rovingrolle abgezogene Rovings gleich­ zeitig durch flüssiges Kunstharz gezogen und unter Zugspannung auf einen in eine Wickelmaschine eingespannten und zur Rotation gebrachten Wickelkern gewickelt werden und wobei das Kunstharz auf dem Wickelkern aushärtet, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) An jedem Rovingeinlauf zu dem vor der Wickel­ maschine angeordneten Harzbad ist zwischen der Rovingrolle und dem Harzbad in einer Lagerung (1) ein aus wenigstens zwei aneinander abrollenden, den Roving zwischen sich führenden Rollen (2, 3) bestehender Rollensatz angeordnet;
• b) die Rollen (2, 3) jedes Rollensatzes haben jeweils eine nicht über die ganze Rollenlänge reichende Mantelschicht (4, 5) aus elastischem Material mit griffiger Oberfläche;
• c) an wenigstens einer Rolle (2) jedes Rollensatzes ist an wenigstens einem ihrer beiden Endabschnitte (2 a) ein Bremsband (6) angeordnet, welches den betreffenden Rollenendabschnitt (2 a) auf einem Teil seines Umfanges flach aufliegend umgreift und dessen Auflagedruck durch eine an der Lagerung (1) des Rollensatzes angeordnete Spann­ einrichtung stufenlos verstellbar ist;
• d) einer der Rollen (3) ist an einem von der Mantel­ schicht (5) nicht umhüllten Endabschnitt (3 a) ein an der Lagerung (1) des Rollensatzes gegen die Rolle (3) schwenkbar gelagerter Kontakt­ finger (11) zugeordnet, der einen Unterbrecher in einer Stromleitung bildet und auf dem End­ abschnitt (3 a) der Rolle federnd anliegt, wobei der betreffende Rollenendabschnitt (3 a) zur Bewegung des Kontaktfingers (11) einen von der Kreisbahn abweichenden Abschnitt (3 b) oder Bau­ teil aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Die dem Kontaktfinger (11) gegenüberliegende Rolle (3) hat auf ihrer hinter dem Kontaktfinger (11) liegenden Umfangsfläche eine Aussparung (3 b);
• b) das freie Ende des Kontaktfingers (11) liegt unter Federdruck über einem Kontaktanschlag (12) und hat in seinem mittleren Bereich an der der Rolle (3) zugekehrten Seite einen Führungsnocken (11 a);
• c) die Höhe des Führungsnockens (11 a) und die Tiefe der Aussparung (3 a) in der Umfangsfläche der Rolle (3) sind so aufeinander abgestimmt, daß der Kontaktfinger (11) von dem Kontaktanschlag (12) abgehoben ist, während der Führungsnocken (11 a) auf der Umfangsfläche der Rolle (3) gleitet und den Kontaktanschlag (12) berührt, wenn die Aussparung (3 a) sich unter dem Führungsnocken (11 a) befindet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Die dem Kontaktfinger gegenüberliegende Rolle hat auf ihrer hinter dem Kontaktfinger liegenden Umfangsfläche einen Nocken;
• b) der Kontaktfinger hat auf seiner der Rolle zugekehrten Seite eine Führungsbahn, die die Umfangsfläche der Rolle nicht berührt, wobei das freie Ende des Kontaktfingers unter Federdruck an einem Kontaktanschlag anliegt;
• c) der Abstand der Führungsbahn des Kontaktfingers von der Rollenoberfläche und die Höhe des Nockens auf der Rollenoberfläche sind so auf­ einander abgestimmt, daß der Kontaktfinger bei Drehung der Rolle durch den Nocken von dem Kontaktanschlag abgehoben wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktfinger gegenüber einer Stirnseite einer Rolle an der Rollenlagerung um eine quer zur Rollenachse verlaufende Achse gegen die Rollen­ stirnfläche schwenkbar angeordnet ist und unter Federdruck an einem Kontaktanschlag anliegt, wobei an der dem Kontaktfinger gegenüberliegenden Rollen­ stirnfläche ein aus der Ebene dieser Fläche abweichender, mit dem Kontaktfinger zusammenwirken­ der Stirnwandabschnitt oder Bauteil vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsband (6) mit einem unbeweglichen Ende an der Lagerung (1) befestigt ist, wobei es mit einer Öse (6 a) auf einem an der benachbarten Innen­ wand der Lagerung (1) befindlichen Zapfen (7) gehalten ist, während das andere Ende des Brems­ bandes (6) beweglich ist und mit einer Öse (6 b) an einer Spannschraube (8) angreift, die gegen eine sich an der Lagerung (1) abstützende Feder (9) auf einer die Rolle (3) tangierenden Linie beweglich und an ihrem freien Ende mit einer sich an der Spannfeder (9) abstützenden Spannmutter (10) versehen ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Die Achse (2 c) der mit dem Bremsband (6) zusammenwirkenden Rolle (2) ist in der Lagerung (1) gegen die Achse (3 c) der mit dem Kontakt­ finger (11) zusammenwirkenden Rolle (3) beweglich gelagert;
• b) an jedem Ende der beweglichen Rollenachse (2 c) ist in der Lagerung (1) auf der der anderen Rolle (3) gegenüberliegenden Seite ein Andrück­ stempel (14, 15) in einer Führungshülse (16, 17) in der Bewegungsrichtung der beweglichen Rollen­ achse (2 c) beweglich gelagert;
• c) in jeder Führungshülse (16, 17) ist eine den Andrückstempel (14, 15) gegen die bewegliche Rollenachse (2 c) drückende Feder angeordnet.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Führungshülsen (16, 17) angeordneten Federn Wendeldruckfedern sind.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der in den Führungshülsen (16, 17) angeordneten Federn mit an sich bekannten Mitteln verstellbar ist.