DE1292548B - Vorrichtung zur Herstellung von Bahnen oder Matten aus Fasern, vornehmlich Glasfasern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Her- Eine zweckmäßige Art der erfindungsgemäßen

stellung von Bahnen oder Matten aus Fasern, vor- Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine geringe nehmlich Glasfasern, bei welchen durch Spinndüsen Länge der Leitschirme, die in der Größenordnung erzeugte Materialströme von Gasströmen in Fasern eines Fünfzigstels oder weniger der Entfernung liegt, umgewandelt und die Fasern von diesen Gasströmen 5 welche das untere Ende der festen Leitschirme von durch feste Leitschirme und darauffolgende beweg- dem Förderer trennt.

liehe Leitschirme hindurch mitgenommen und auf Bei Verwendung derartiger kurzer Leitschirme

einen siebförmigen Förderer abgeworfen werden, erzielt man bei der erfindungsgemäßen schnellen unterhalb welchem ein Luftunterdruck aufrecht- Oszillationsbewegung geradezu eine Faseraufbauerhalten wird, ίο schung über dem Förderer. Diese Fasern fallen in Bekannt ist, den beweglichen Leitschirmen eine einer sehr gleichmäßigen Weise auf den Förderer, Oszillationsbewegung zu erteilen, deren Frequenz und die erhaltenen Matten sind von ausgezeichneter etwa in der Größenordnung von 50 bis 150 Schwin- Qualität. Die geringe Länge der beweglichen Leitgungen pro Minute liegt. Man war dabei aus- schirme hat dabei den Vorteil, daß ein Brechen der gegangen von der üblichen Bewegungsgeschwindigkeit 15 Fasern trotz der hohen Schwingungszahl der bewegdes Förderers, die in der Größenordnung von etwa liehen Leitschirme verhütet wird. Die geringe Länge 10 m/Min, liegt, und man mußte erwarten, daß bei der beweglichen Leitschirme liegt vorzugsweise etwa den genannten Frequenzen und dieser Geschwindig- zwischen 4 und 6 cm für eine Entfernung zwischen keit eine gleichmäßige Matte auf dem Förderer dem unteren Ende der festen Leitschirme und dem abgelegt würde. Die Praxis hat jedoch gezeigt, 20 Förderer, die etwa zwischen 150 und 250 cm liegt, daß die auf diese Weise erzielten Ergebnisse keines- Eine zweckmäßige Art der erfindungsgemäßen wegs befriedigend sind. Man hat festgestellt, daß die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Einstel-Fasern nicht gleichmäßig über die ganze Breite des lung der von einem Schwingungsumkehrpunkt bis Förderers verteilt werden und daß die erhaltene zum anderen gemessenen Ausschwingweite der Leit-Matte keine regelmäßige Dicke aufweist, sondern 25 schirme auf einen Winkel, der kleiner ist als der sehr ins Auge fallende Büschel zeigt. Winkel, unter dem die Breite des Förderers vom Aus-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die laß der Leitschiene aus gesehen wird,
eingangs beschriebene Vorrichtung so auszubilden, Die obengenannten Versuche haben ergeben, daß

daß die hergestellten Bahnen oder Matten über die man auf diese Weise eine Ablagerung der Fasern ganze Breite des Förderers oder über eine gewünschte 30 über die gesamte Breite des Förderers erhält und daß Breite verteilt werden, daß die erhaltene Matte oder die erzielte Matte eine sehr gute Homogenität auf-Bahn eine regelmäßige Dicke aufweist und keine ins weist, ohne daß Fasern über den Rand hinausfallen. Auge fallende Büschel zeigt. Außerdem liegt der Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner da-

Erfindung die Aufgabe zugrunde, Ausführungsarten durch gekennzeichnet sein, daß die Spinndüse und und Weiterbildungen so vorzunehmen, daß sie be- 35 ihre Leitschirme gegenüber der Mittellinie des Försonders vorteilhaft sind. derers seitlich versetzt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe bzw. Aufgaben ist die Die seitliche Versetzung ist unter Umständen aus

erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeich- Raumgründen vorteilhaft. Zugleich zeigt die Möglichnet, daß die beweglichen Leitschirme z. B. durch keit einer solchen seitlichen Versetzung, daß es bei einen Kurbeltrieb hin- und herbewegbar sind und daß 40 der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht auf eine sie für eine Oszillationsfrequenz von mehr als zentrale Anordnung ankommt und daß dennoch eine 250 Schwingungen pro Minute ausgelegt sind. gleichmäßige Faserverteilung gewährleistet ist. Auch

Durch Versuche wurde festgestellt, daß bei einer kann man durch eine seitliche Anordnung die Orien-Schwingungsfrequenz von wesentlich über 150 Schwin- tierung der auf dem Transportband abgelegten Fasern gungen pro Minute und in der Größenordnung von 45 bis zu einem gewissen Grad beeinflussen,
wenigstens 250 Schwingungen pro Minute ein ganz Die Erfindung umfaßt auch eine Einrichtung mit

andersartiger Verteilungsvorgang für die Fasern statt- mehreren Vorrichtungen der beschriebenen Art. Die rindet als bei etwa 150 Schwingungen pro Minute und erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekenndaß dieser andersartige Verteilungsvorgang eine über- zeichnet, daß sie wenigstens zwei Fasererzeugungsraschend gleichmäßige Verteilung der Fasern gibt. 50 vorrichtungen aufweist, von denen jede eine Spinn-Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungs- düse und feste und bewegliche Leitschirme trägt, daß gemäßen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine diese Vorrichtungen quer zur Bewegungsrichtung des Einstellung der Oszillationsfrequenz der Leitschirme, Förderers nebeneinander angeordnet sind und daß abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des die beweglichen Leitschirme synchron derart bewegt Förderers, beispielsweise auf etwa 500 Schwingungen 55 werden, daß in jedem Augenblick die Faserbahnen pro Minute bei einer Bewegungsgeschwindigkeit des der verschiedenen Gruppen von beweglichen Leit-Förderers von etwa 10 m/Min. schirmen auf dem Förderer zusammenlaufen.

Die genannten Versuche haben ergeben, daß bei Durch Versuche wurde festgestellt, daß die erfor-

einer Schwingungsfrequenz in dieser Größenordnung derliche Bewegung mittels ein und desselben Organs besonders vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden. Vor 60 verwirklicht werden kann. Die gleichzeitige Verwenallem ist eine Schwingungszahl in dieser Größen- dung mehrerer Fasererzeugungsvorrichtungen erlaubt Ordnung vorteilhaft bei der genannten Bewegungs- die Herstellung von Matten großer Dicke und sehr geschwindigkeit des Förderers. Fortbewegungs- gleichmäßiger Beschaffenheit. Andererseits ist es geschwindigkeiten des Förderers in der Größen- auch möglich, wenn jede der Erzeugungsvorrichtunordnung von 10 m/Min, sind üblich und anzustreben. 6g gen darauf eingestellt ist, verschiedenartige Fasern Bei noch größeren Geschwindigkeiten ist die Anwen- zu erzeugen, Matten zu erhalten, die aus einer homodung noch höherer Schwingungsfrequenzen bei der genen Mischung von verschiedenartigen Fasern geOszillation der Leitschirme angebracht. bildet sind. Das erwähnte Zusammenlaufen muß nicht

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exakt geometrisch erfolgen. Tatsächlich gibt es keinen welches dazu bestimmt ist, die die Öffnungen der

ausgesprochenen Konvergenzpunkt, sondern Flächen, Spinndüse 8 verlassenden Glasströme mitzureißen

auf denen die verschiedenen Faserstränge sich und ihr Ausziehen zu Fasern zu gewährleisten,

mischen. Hieraus ergibt sich einerseits die Mischung Unter den Öffnungen der Düse sind beiderseits der von den verschiedenen Erzeugungsorganen aus- 5 ihrer Achse feste Leitschirme 9, 9 a vorgesehen,

geschleuderten Fasern und andererseits die Ver- denen Leitschirme 10,10 α nachfolgen, die an Achsen

gleichmäßigung der Ablage auf dem Förderband. 11, 11a angelenkt und an eine Stange 12 angekup-

Grundsätzlich kann die Konvergenz der Stränge im pelt sind, welche mittels eines aus Schubstange 13

Zentrum des Förderbandes benutzt werden, um die und Kurbel 14 bestehenden Kurbeltriebs eine hin-Einstellung der Einrichtung zu erleichtern. Diese Ein- io und hergehende Bewegung erhält,

stellung könnte auch in den Raum zwischen der Er- Der durchbrochene Förderer 15 ist unter der

zeugungsvorrichtung und dem Förderband vorge- Fasererzeugungsvorrichtung angeordnet. Unter dem

nommen werden. Aber eine solche Einstellung der Förderer ist ein unter Unterdruck gehaltener Kasten

Vorrichtung wäre schwieriger. Es sei hier darauf hin- 16 vorgesehen.

gewiesen, daß die oben erörterte Möglichkeit der seit- 15 Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform liehen Versetzung der erfindungsgemäßen Vorrich- ist die Achse der Fasererzeugungsvorrichtung A getung gegenüber der Mittellinie des Förderers bei der genüber der Längsachse des Förderers 15 versetzt,
erfindungsgemäßen Einrichtung mit wenigstens zwei Wenn man den beweglichen Leitschirmen 10, 10 a Fasererzeugungsvorrichtungen mit Vorteil ausgenutzt gemäß der herkömmlichen Technik eine langsame wird. Bei Anwendung von mehreren Vorrichtungen ao Bewegung erteilt (in der Größenordnung von 100 pro ist die seitliche Versetzung eine zweckmäßige Anord- Minute), so stellt man fest, daß die Fasern sich auf nung, und es ist ein erheblicher Vorteil der erfin- dem Förderer nur über eine Breite Z₁ verteilen, die dungsgemäßen Einrichtung, daß dennoch eine gleich- kleiner ist als die Breite I₂, welche der Winkelamplimäßige Faserverteilung durch jede einzelne Vorrich- tude β der den Leitschirmen 10, 10 a mitgeteilten tung gewährleistet ist. Dieser Vorteil ist unter anderem 35 Oszillationsbewegung entspricht,
auch dann von besonderer Bedeutung, wenn bei- Es sei z. B. eine Vorrichtung betrachtet, die einen spielsweise eine der Vorrichtungen ausfällt und trotz- Förderer 15 enthält, der eine Breite von 120 cm aufdem keine ungleichmäßige Verteilung der Fasern auf- weist und in einer Entfernung von 150 cm vom Austritt, laß der beweglichen Leitschirme 10, 10 α angeordnet

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele zur 30 ist, welche selbst eine Höhe von etwa 6 bis 7 cm

weiteren Erläuterung der Erfindung. Die nach- haben und sich auf der Senkrechten befinden, die in

stehende Beschreibung bezieht sich auf die Zeich- einer Entfernung von 30 cm vom linken Rand des

nung bzw. auf diese Ausführungsbeispiele. Sie bein- Förderers verläuft, wobei dieser Rand als Ursprungs-

haltet aber zugleich eine weitere allgemeine Beschrei- punkt 0 für die Entfernung oder Maßzahlen gelten

bung der Erfindung. In der Zeichnung zeigt 35 soll. Man stellt nun fest, daß für eine Oszillations-

F i g. 1 schematisch einen Querschnitt von einer frequenz von 100 Wechseln pro Minute und bei

Art der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer einem Winkel/? von 26°, entsprechend einer zwi-

einzigen Fasererzeugungsvorrichtung und mit seit- sehen den Maßzahlen 30 und 110 cm liegenden

licher Versetzung gegenüber der Mittellinie des För- Breite I₂, diejenige Zone des Förderers, auf welche

derers, 40 die Fasern fallen, zwischen den Maßzahlen 30 und

F i g. 2 schematisch teilweise geschnitten eine ab- 80 cm liegt, d. h., daß die Breite I₁ gleich 50 cm ist.

gewandelte Ausführungsart mit einer einzigen Faser- Wenn sich die Leitschirme aus der Senkrechten her-

erzeugungsvorrichtung und mit einer Anordnung ausbewegen, so folgen die Fasern in der Tat keiner

symmetrisch zur Längsachse des Förderers, geradlinigen Flugbahn, sondern fallen unter der von

F i g. 3 schematisch teilweise geschnitten eine er- 45 dem Saugkasten ausgeübten Ansaugwirkung so herab,

findungsgemäße Einrichtung mit zwei Fasererzeu- wie dies die Linie α zeigt. Bei einer Einrichtung mit

gungsvorrichtungen und zwei erfindungsgemäßen den vorstehend angegebenen Größen und bei einer

Vorrichtungen zur Verteilung der Fasern auf dem normalen Ansaugung stellt man fest, daß auf einer

Förderer und Geraden b, welche der maximalen Verlängerung der

F i g. 4 schematisch teilweise geschnitten eine An- 50 Bewegung der Leitschirme nach rechts entspricht, die

Ordnung gemäß F i g. 3, jedoch mit vier Fasererzeu- gekrümmte Flugbahn der Fasern in einem Punkt O₁

gungsvorrichtungen und vier erfindungsgemäßen beginnt, welcher 75 cm vom Förderer entfernt ist.

Vorrichtungen zur Verteilung der Fasern auf dem Außer der geringen Breite Z₁, über welche die

Förderer. Fasern auf den Förderer geworfen werden, stellt man

Bei den dargestellten Ausführungsformen enthält 55 andererseits fest, daß die erhaltene Matte nicht

die Vorrichtung ,4 zur Fasererzeugung einen Ofen homogen ist. Wenn man im Gegensatz hierzu den

mit einer Spinndüse 8, welche von einer feuerfesten Leitschirmen 10, 10 a gemäß der Erfindung eine

Masse 2 umgeben und mittels irgendwelcher geeig- schnelle Oszillationsbewegung erteilt, etwa in der

neter Mittel beheizt ist, beispielsweise mittels Hin- Größenordnung von 400 Wechseln in der Minute, so

durchleitens elektrischen Stromes durch seine metal- 60 zeigen die durchgeführten Versuche, daß die Fasern

lische Wand, die als Heizwiderstand dient. Der zu bei der gleichen Winkelamplitude β wie zuvor über

schmelzende Stoff, z. B. in Form von Glasscherben die gesamte Breite Z des Förderers geführt werden,

oder -kugeln, wird durch eine Leitung 3 und durch Man sieht also, daß man eine Ablagerung der Fasern

eine Öffnung 4 zugeführt, die in dem Deckel 5 des über die gesamte Breite des Förderers erhält, indem

Schmelztiegels 1 vorgesehen ist. 65 man den Leitschirmen eine Oszillationsbewegung er-

Der Schmelztiegel 1 ist in einem Gehäuse 6 unter- teilt, deren Winkelamplitude β kleiner als der

gebracht, das in Verbindung mit Rohren 7 steht, die Winkel α ist, unter dem die Breite des Förderers vom

ein gasförmiges Medium unter Druck zuführen, Auslaß der Leitschirme aus gesehen wird. Weiter-

hin ist die Dicke der erhaltenen Fasermatte außerordentlich gleichmäßig. Das Ganze geschieht so, als wenn alle Fasern sich voneinander entfernten und ein viel größeres Volumen einnehmen würden als dasjenige, welches sie bei langsamen Oszillationen einnehmen wurden, und dies nicht allein im Quersinn, sondern ebenso auch im Längssinn.

Wenn man den gleichen Leitschirmen eine langsame Oszillationsbewegung (in der Größenordnung von 100 pro Minute) erteilen und die Amplitude der Oszillationsbewegung vergrößern würde, indem man ihr einen größeren Wert als α gibt, so würde dies zwischen den Leitschirmen zu Verhakungen der Fasern untereinander und damit zu Büschelbildungen und demzufolge zu Unregelmäßigkeiten in der Dicke der auf dem Förderer gebildeten Faserlage führen.

Ebenso läßt sich feststellen, daß bei der Verwendung von langen Leitschirmen, beispielsweise in der Größenordnung von 100 cm, denen eine langsame Oszillationsbewegung erteilt wird, sich auf dem Forderer Ablagerungslinien in Zickzackform bilden, so daß die Dicke der Ablagerung nicht gleichmäßig ist. In diesem Fall stellt man ebenfalls das Auftreten von Büscheln fest, welches auf Verhakungen der Fasern untereinander bei ihrem Weg durch die eine große Länge aufweisenden Leitschirme zurückzuführen ist.

Um ein Brechen der Fasern zu verhüten, ist es ein Vorteil, den beweglichen Leitschirmen eine geringe Länge zu geben. Diese Länge liegt vorzugsweise zwischen 4 und 6 cm für eine Entfernung zwischen dem unteren Ende der festen Leitschirme und dem Förderer, die etwa zwischen 150 und 250 cm liegt.

Die Vorrichtung zur Fasererzeugung kann gegenüber der Achse des Förderers versetzt sein, wie dies F i g. 1 zeigt, aber sie kann auch in dieser Achse angeordnet sein, wie dies F i g. 2 veranschaulicht.

Wie in Fig. 3 dargestellt, kann man zwei Vorrichtungen^, A₁ zur Fasererzeugung verwenden, deren bewegliche Leitschirme synchron einer schnellen Oszillationsbewegung unterworfen werden, jedoch mit einer Phasenverschiebung, derart, daß die Faserbahnen, die sie erzeugen, zu jedem Zeitpunkt auf dem Förderer zusammenlaufen.

Anstatt zwei Fasererzeugungsvorrichtungen vorzusehen, kann auch eine größere Anzahl derselben verwendet werden, beispielsweise vier Vorrichtungen A, A₁, Ap A₃, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungen sind die beweglichen Leitschinne unter sich parallel, es können jedoch auch nichtparallele Leitschirme verwendet werden. Diese können konvergierend oder divergierend sein.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedenen entsprechenden Abwandlungen verwirklicht werden, vornehmlich hinsichtlich der Art der verwendeten Fasererzeugungsvomchtungen und der Mittel, welche den beweglichen Leitschirmen eine Oszillationsbewegung erteilen. So kann man auch einen elektrischen Synchronvibrator verwenden, welcher die Erzielung hoher Frequenzen gestattet, und man kann die Höhe der Leitschirme auf einen sehr geringen Wert herabsetzen und auf einen sehr geringen Wert auch die Differenz zwischen dem Ausschlagwinkel und dem Winkel verringern, unter dem der Förderer vom Auslaß der Leitschirme gesehen wird. Man kann gleichermaßen auch den Leitschirmen eine Oszillationsbewegung erteilen, indem man elektrische Felder von geeigneter Frequenz anwendet.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Bahnen oder Matten aus Fasern, vornehmlich Glasfasern, bei welchen durch Spinndüsen erzeugte Materialströme von Gasströmen in Fasern umgewandelt und die Fasern von diesen Gasströmen durch feste Leitschirme und darauffolgende bewegliche Leitscbirme hindurch mitgenommen und auf einen siebförmigen Förderer abgeworfen werden, unterhalb welchem ein Luftunterdruck aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Leitschirme (10, 10 a) z. B. durch einen Kurbeltrieb (13, 14) hin- und herbewegbar sind und daß sie für eine Oszillationsfrequenz von mehr als 250 Schwingungen pro Minute ausgelegt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichzeichnet durch eine Einstellung der Oszillationsfrequenz der Leitschirme (10,10 a), abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des Förderers (15), beispielsweise auf etwa 500 Schwingungen pro Minute bei einer Bewegungsgeschwindigkeit des Förderers von etwa 10 m/Min.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine geringe Länge der Leitschirme (10, 10 a), die in der Größenordnung eines Fünfzigste^ oder weniger der Entfernung liegt, welche das untere Ende der festen Leitschixme (9, 9a) von dem Förderer (15) trennt

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einstellung der von einem Schwingungsumkehrpunkt bis zum anderen gemessenen Ausschwingweite der Leitschirme (10, 10a) auf einen Winkel (#), der kleiner ist als der Winkel (<%), unter dem die Breite des Förderers (15) vom Auslaß der Leitschirme (10,10 a) aus gesehen wird.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinndüse (8) und ihre Leitschirme (9, 9 a und 10, 10 a) gegenüber der Mittellinie des Förderers (15) seitlich versetzt sind.

6. Einrichtung nach mit Vorrichtungen mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei Fasererzeugungsvorrichtungen aufweist, von denen jede eine Spinndüse (8) und feste und bewegliche Leitschinne (9, 9 a und 10, 10 a) trägt, daß diese Vorrichtungen quer zur Bewegungsrichtung des Förderers (15) nebeneinander angeordnet sind und daß die beweglichen Leitschirme (10, 10 a) synchron derart bewegt werden, daß in jedem Augenblick die Faserbahnen der verschiedenen Gruppen von beweglichen Leitschinnen (10,10 a) auf dem Förderer (15) zusammenlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen