NO784432L - Apparat for fremstilling og oppsamling av glassfibre - Google Patents

Description

"Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstillingen av glassfibre.

En fremgangsmåte for fremstilling av tekstiler av glass omfatter uttrekking av en eller flere strømmer av smeltet glass til fibre, samling av fibrene til en streng og oppvikling av strengen til en rull for etterfølgende anvendelse ved fremstilling av forskjellige produkter. Det smeltede eller plastiske glass strømmer innledningsvis med regulert strømning fra ovnsforherden til en mater eller gjennomføring, som har et flertall åpninger i sin bunn. Når det smeltede glass strømmer fra åpningene, trekkes det nedad med høy hastighet for uttrekking til fibre. Et flertall uttrukne fibre samles til en streng og belegges med et adhesjons-middel, hvorefter strengen vikles på en oppviklingshylse.

Det har ikke vært uvanlig ved trekking av en monofilamenttråd

av smeltet plastisk glass gjennom en gjennomføring, å tilveiebringe en temperaturendring ved gjennomføringens munning eller en temperaturendring hos den plastiske glassmelte, for å til-'veiebringe a.brudd i fibrene og avbryte fremstillingsprosessen. Efter avbrytelse ville en uttrekking av tråden med samme uttrekkingshastighet forårsake en endring av tråddiameteren, avhengig av temperaturendringen under.avbrytelsen,hvilket ville påvirke kvali-teten på tråden eller, hvor et flertall tråder fremstilles ved hjelp av et flertall gjennomføringer, på strengen. Forskjellige reguleringer er tidligere blitt foreslått for. å holde uttrekkingshastigheten konstant, når diameteren hos de strenger som vikles på en oppviklingshylse øker, slik at uttrekkingshastigheten holdes konstant når oppviklingshylsens diameter øker.

Tidligere er det imidlertid ikke blitt foreslått noen hastighets-iregulering for regulering av uttrekkingshastigheten i avhengighét av avbrytelse eller av temperaturendring ved gjennomføringen, hvor fortsatt uttrekking med samme konstante uttrekkingshastighet efter nevnte endring ved avbrytelse og nevnte temperaturendring ville gi defekte fibre med ujevn diameter.

Ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes en oppviklingshylse for

å trekke ut et eller flere monofilamenter fra et forråd av plastisk glass, f.eks. smeltet glass. Oppviklingshylsen drives ved hjelp av en motor, forbundet med en kraftkilde, via en hastighetsreguleringsanordning. Hastigheten kan endres fra en lavere til en høyere hastighet for å øke uttrekkingshastigheten eller omvendt fra den høyere hastighet til den lavere hastighet for å redusere uttrekkingshastigheten ved igangsetting eller avhengig av en temperaturendring hos gjennomføringen eller en avbrytelse hos en oppviklingshylse. Temperaturen ved gjennomføringen kan avføles ved hjelp av en temperaturavføler som har en utgang forbundet med motorens hastighetsreguleringsanordning. Dessuten kan avbrytelse ved uttrekkingen av filamenter avføles ved hjelp av en avføler, koblet til oppviklingsmekanismen. Andre avfølere for avføling av ' avbrytelse ved oppviklingsmekanismen kan være koblet til krafttil-førselsledningen for å avføle en avbrytelse i oppviklingsmekanismens effekt eller være anordnet på oppviklingsmekanismens motor-strømbryter for avføling av bryterens utkobling, eller kan ut-gjøres av en bevegelseavfølende anordning, koblet til oppviklingsmekanismens motor eller til oppviklingshylsen. Slik det er vel-kjent innen den berørte teknikk, kan mange forskjellige slags avfølere anvendes for å avføle temperaturendringer eller avføle avbrudd i oppviklingsmekanismens funksjon.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er følgelig å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av ensartede filamenter fra et forråd av plastisk materiale, slik som smeltet glass, ved å føre glassmelten gjennom en gjennomføring og bringe filamentene i inngrep med anordningen for uttrekking av glassfilamen-

ter ved en første hastighet og derpå endre den uttrekkingshastighet med hvilken fibrene trekkes ut fra forrådet av plastisk materiale en forutbestemt tid efter at fibertrekkingen er igangsatt.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe jen endring av uttrekkingshastigheten efter avbrytelse, når uttrek kingen igjen er påbegynt, for å holde filamentene på en kontinuj-erlig diameter, og å endre uttrekkingshastigheten til en ny verdi en forutbestemt tid efter at uttrekkingen igjen er startet.

Foreliggende oppfinnelse vedrører også endring.av uttrekkingshastigheten, når gjennomføringens temperatur endres, for å opp-rettholde en ensartet diameter hos filamentene.

Oppfinnelsen skal nu beskrives i forbindelse med et utførelses-eksempel på tegningen, hvor figuren viser et forråd av plastisk materiale, slik som glass, hvilket trekkes ut til et filament gjennom en gjennomføring og vikles opp på en oppviklingshylse,

som drives av en motor med hastighetsreguleringsanordning.

Den viste foretrukne utførelse for utøvelse av foreliggende oppfinnelse utgjør bare eksempel på foreliggende oppfinnelses prin-sipper og er på ingen måte ment å begrense oppfinnelsen.

Pa figuren vises en anordning 1 for uttrekking av filamentet 3 fra forrådet av termoplastisk materiale, slik som smeltet glass, vist ved 5, gjennom en anordning, utgjørende en åpning 7 i en gjennomføring 9. Forrådet av smeltet glass vises bare delvis.

Filamentet bringes i inngrep med oppviklingshylsen 11 ved å vikles rundt hylsen efter innledningsvis å ha vært trukket gjennom åpningen 7. Hylsen 11 roteres av en motordrivanordning 13 ved en hensiktsmessig drivforbindelse, vist ved 15. Strømmen til' motoren 13 tilføres via ledningen 17. En strømavføler 19 er festet til ledningen 17. En andre avføler 21 er vist festet til motoren 13 og avføler motorens 13 roterende bevegelse eller snarere avbrudd i den roterende bevegelse. Avføleren 21 kan også være festet til hylsen 11, hvilket er tidligere kjent, eller til drivforbindelsen 15 mellom motoren 13 og hylsen 11. En anordning for uttrekking av filamentet med en første hastighet og for å endre denne hastighet efter en forutbestemt tid vises generelt ved 23 med den første avføler 19 forbundet med ledningen 17 og avfølende en avbrytelse i motorens effekttilførsel, og med den andre avføler 21 forbundet med motoren 13 og avfølende avbrytelse i motorfunksjon-en. Avføleren 21 kan også være anordnet ved drivforbindelsen 15 [eller ved hylsen 11 for samme formål. Dessuten vises en tempera- turavføler 25, som også inngår i anordningen 23 for endring av uttrekkingshastigheten. Som vist er temperaturavføleren 25, ro.-tasjonsbevegelseavføleren 21 og effektavføleren 19 alle forbundet med en rekkefølgeregulerings- og omkoblingsmekanisme 27, som får effekt enten fra motorens hastighetsreguleringsanordning 29 eller motorens hastighetsreguleringsanordning 31 via omkoblerarmen 33.

Effekten tilføres enten gjennom den første hastighetsreguleringsanordning 29 for uttrekking av fibrene ved en første hastighet, eller gjennom den andre hastighetsregulering 31 for uttrekking av fibrene ved en andre uttrekkingshastighet. Mekanismen 27 kan velge enten den første hastighetsreguleringsanordning 29, som får motoren til å rotere ved den lavere hastighet, eller den andre hastighetsreguleringsanordning 31, som får motoren til å rotere ved den høyere hastighet. Dessuten kan mekanismen 27 få omkobleren 33 til å vente med omkoblingen fra den ene hastighetsregu-leringen til den andre avhengig av et signal fra avføleren 19,

21 eller 25.

Anordningens funksjon skal nu beskrives under henvisning til tegningen. Ved iverksettelsen av den filamentfremstillende prosess, trekkes materialet gjennom åpningen 7 og festes til uttrekkings-anordningen, vist som en oppviklingshylse 11. For å kompensere for forskjellen mellom betingelsene ved åpningen 7 ved iverkset-telse og betingelsene efter at stabil tilstand i fremstillingen av filamentet er blitt oppnådd, må uttrekkingshastigheten endres. Forholdene ved stabil tilstand kan f.eks. innebære en høyere temperatur ved åpningen 7. Hvis temperaturen ved åpningen 7

ved iverksettelsen av fibertrekkingsfremgangsmåten er lavere, vil et filament med mindre diameter og med større lengde pr. vekts-enhet bli produsert, hvis den initierende uttrekkingshastighet stemmer overens med uttrekkingshastigheten i den stabile tilstand ved den da herskende høyere temperatur hos åpningen 7.

Når det skjer en avbrytelse,enten ved avbrytelse i krafttilførselen, via ledningen 17 eller av en annen grunn, vil følgelig mekanismen 27 føre armen 33 over til hastighetsreguleringsanordningen 29, som gir den lavere rotasjonshastighet hos hylsen 11. Når effekt igjen tilføres og fremstillingsfremgangsmåten igjen star-Lte.s, skjer denne ef f ekttilf ørsel gjennom motorens hastighetsre-| guleringsanordning 29 til omkobleren 33, videre gjennom ledningen 17 til'motoren 13, og driver hylsen med den lavere hastighet ,

Dessuten kan avføleren 19 være således koblet til en hovedbryter at den frembringer et signal til omkobleren, når som helst hoved-bryterens kontakter er åpne, hvilket indikerer utkoblet motor og forårsaker avbrytelse i oppviklingsfremgangsmåten.

En forutbestemt tid efter iverksettelsen av filamentuttrekkings-fremgangsmåten, som er nødvendig for at åpningen 7 skal nå stabil tilstand, vil mekanismen 27 stille om omkobleren 33 til hastighetsreguleringsanordningen 31 for endring av uttrekkingshastigheten og for tilførsel av effekt til motoren 13 i overensstemmelse med en andre øket uttrekkingshastighet, hvilket gir en større produksjon av filamenter men med en fortløpende jevn diameter.

i Hvis en avbrytelse i oppviklingsfremgangsmåten skjer under drift ved blokkering, ved tilsiktet effektavbrytelse eller ved funksjons-feil, vil armen 33 igjen flyttes fra hastighetsreguleringsanordningen 31 til hastighetsreguleringsanordningen 29, og anordningen 23 for endring av hastigheten vil være rede til igjen å iverk-sette fremstillingsprosessen ved den lavere hastighet med avvikelse fra betingelsene ved den stabile tilstand.

Dessuten vil endringer i betingelsene ved stabil tilstand ved åpningen 7 avføles ved hjelp av temperaturavføleren 25 for videre-befordring til omkobleren 23. En reduksjon av temperaturen vil følgelig påvirke mekanismen 27 til å stille om motoren fra den første hastighetsreguleringsanordning 31 til hastighetsreguleringsanordningen 29 for reduksjon av uttrekkingshastigheten.

Rekkefølgeregulerings- og omkoblingsmekanismen samt hastighetsre-guleringsanordningene 29 og 31 for motoren kan konstrueres av kjente enheter og beskrives ikke nærmere her.

Ved en endring av uttrekkingshastigheten avhengig av en temperaturendring behøver det vanligvis ikke være nødvendig å anvende rekkefølgereguleringsmekanismen, slik som er tilfellet ved endring av uttrekkingshastigheten efter en igjenstart av filamentfremstil-jlingsf remgangsmåten.

Avføleren,19 kan være et relé, som bryter avhengig av en kraftav-Drytelse for å frembringe et lavt signal til mekanismen 27, som

i sin tur kan anvende releer for påvirkning av omkobleren 33. Dessuten kan en effektavbrytelse ved at en bryter kobles ut også frembringe enten et høyt signal, som utgjøres av spenningen over den utkoblede bryter, til avføleren 19, hvilken kan forårsake en efterfølgende utkobling av en relékontakt, eller et lavt signal til mekanismen 27, hvilket tilveiebringer en omstilling av omkobleren 33 fra hastighetsreguleringsanordningen 31 til hastighetsreguleringsanordningen 29. Mekanismen 27 kan være av et hvilket som helst egnet slag som reagerer på et høyt signal efter ef f ektinnkobling, som videreformidles til hastighet.sregulerings-anordningen 2 7 av avføleren 19 for omstilling av omkobleren 33

■ fra hastighetsreguleringsanordningen 29 til hastighetsreguleringsanordningen 31 efter at oppviklingsfremgangsmåten igjen er startet. Dessuten kan en avbrytelse i den roterende bevegelse av-føles ved hjelp av avføleren 21, som frembringer et lignende lavt signal til mekanismen 27, som frembringer et signal som på-virker omkobleren i overensstemmelse med dette.

Hensiktsmessige og velkjente temperaturavfølere kan også anvendes for å regulere rekkefølgeregulerings- og omkoblingsmekanismen på lignende måte som beskrevet med hensyn til mekanismen 27 avhengig av signalene fra avfølerne 19 og 21.

I stedet for releer kan på kjent måte anvendes enheter i fast tilstand. Den foran angitte hastighetsendring kan være en økning eller en reduksjon avhengig av de ventede forhold ved en initierende igangsetting og igangsetting efter en avbrytelse og de ventede endrede forhold under hastighetsendringen og under stillstands-tiden.

Dessuten kan en hensiktsmessig efterfølgende endring i uttrekkingshastigheten avhengig av temperaturendringer være en økning eller en reduksjon avhengig av størrelsen og avvikelse fra forholdene i den stabile tilstand. En kjøling av materialet efter en kort avbrytelse kan f.eks. fordre en lavere uttrekkingshastighet ved start på ny og så en høyere uttrekkingshastighet når forholdene ved stabil tilstand er oppnådd. Skulle imidlertid avbryt-[eisen resultere i at materialet kjøles altfor meget, kan det være nødvendig å anvende en høyere uttrekkingshastighet enn hva som er tilfellet ved kontinuerlig fremstilling for å holde fibrene ved ensartet diameter.. En lignende situasjon kan eksistere ved initierende igangsetting, hvor forholdene ved igangsettingen kan avvike fra forholdene ved stabil tilstand i en slik grad at en høyere eller lavere initierende uttrekkingshastighet kan være nødvendig, fulgt av enten en lavere eller en høyere uttrekkingshastighet .

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av ensartede kontinuerlige, fibre fra et forråd av termoplastisk materiale, karakterisert ved at et forråd av materialet mates gjennom et flertall åpninger for dannelse av strømmer, at disse strømmer trekkes ut for dannelse av et flertall fibre, idet uttrekkingen omfatter de trekk å trekke fibrene fra åpningene med en første uttrekkingshastighet, avføle en avbrytelse i denne uttrekking og avhengig av denne avbrytelse endre uttrekkingshastigheten for fibrene til en andre uttrekkingshastighet, at uttrekkingen av strømmene startes på ny for dannelse av fibrene og at uttrekkingshastigheten derefter endres fra den andre uttrekkingshastighet til den første uttrekkingshastighet efter den nevnte igjenstarting, idet den første og andre uttrekkingshastighet er forskjellige uttrekkingshastigheter.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at endringen av den første uttrekkingshastighet til den andre uttrekkingshastighet omfatter det trekk å redusere uttrekkingshastigheten og at endringen av uttrekkingshastigheten fra den andre uttrekkingshastighet til den første uttrekkingshastighet omfatter det trekk å øke uttrekkingshastigheten, idet den første og andre uttrekkingshastighet er stort sett konstante uttrekkingshastigheter.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at endringen av uttrekkingshastigheten til den første hastighet omfatter det trekk å endre uttrekkingshastigheten jfra den andre uttrekkingshastighet til den første uttrekkings hastighet .en forutbestemt tid efter igjenstarting.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at uttrekkingen av strømmene for dannelse av et flertall fibre omfatter de trekk å bringe fibrene i inngrep med en anordning for oppvikling av fibrene ved de nevnte første og andre uttrekkingshastigheter og for uttrekking av strømmene for dannelse av et flertall fibre, idet avfølingen omfatter avføling av en avbrytelse i uttrekkingen av fibrene ved hjelp av oppvik-lingsanordningen.

5. ' Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at endringen av uttrekkingshastigheten til den første uttrekkingshastighet en forutbestemt tid efter at igjenstarting er skjedd, omfatter det trekk å avføle tiden mellom en avbrytelse og den efterfølgende igjenstarting.

6. Apparat for fremstilling av ensartede kontinuerlige fibre fra et forråd av termoplastisk materiale ved utøvelse av frem-gangsmåten som angitt i ett av kravene 1-5, karakterisert ved en mater, inneholdende et forråd (5) av materialet og forsynt med et flertall åpninger (7) for avgivelse av et like stort antall strømmer av det smeltede materiale, en anordning for uttrekking av strø mmene til fibre og for oppsamling av disse fibre til en rull, omfattende en hylseanordning (11) for bæring av rullen, en elektrisk motoranordning (13) for rotasjon av hylsen og rullen, en anordning (29, 31) for regulering av motorens (13) hastighet for drift av motoren med en første hastighet, tilsvarende en første uttrekkingshastighet for uttrekking av strømmene til fibre, og med en andre hastighet, tilsvarende en andre uttrekkingshastighet for uttrekking av strømmene til fibre, samt en anordning (21) for avføling av hylserotasjonen og avbrytelse i denne, idet anordningen for regulering av motor-hastigheten omfatter en anordning (33) for valgbar omkobling av motoren mellom den første og den andre hastighet samt at anordningen (21) for avføling av hylserotasjonen og avbrytelse i denne er koblet til omkoblingsanordningen (33) for omstilling av motoren (13) fra den første hastighet til den andre hastighet avhengig av en avbrytelse og drift av hylsen (14) med den andre hastighet efter en slik avbrytelse.

7. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at den første og andre hastighet stort sett svarer til konstante uttrekkingshastigheter, idet den andre hastighet svarer til en lavere konstant uttrekkingshastighet sammenlignet med den første uttrekkingshastighet.

8. Apparat som angitt i krav 7, karakterisert ved en anordning (27) for rekkefølgeregulering, idet anordningen (29, 31) for regulering av motorens (13) hastighet er koblet til denne anordning (27), som er koblet til anordningen (21) for avføling av hylsens (14) rotasjon og frembringer et signal tilsvarende medgått tid for igjenstarting av hylsen (14), samt at anordningen (21) for regulering av motorens (13) hastighet avhengig av dette signal endrer motorens hastighet fra den nevnte andre hastighet til den første hastighet en forutbestemt tid efter nevnte igjenstarting.

9. Apparat som angitt i krav 8, karakterisert ved at den forutbestemte tid svarer til den tid som det tar for åpningene (7) å nå sin driftstemperatur i den stabile tilstand.