DE102015110980A1

DE102015110980A1 - Streckwerk mit mehreren Faserbandführungen

Info

Publication number: DE102015110980A1
Application number: DE102015110980.8A
Authority: DE
Inventors: Werner Schmolke; Armin Brunner
Original assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Current assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2017-01-12
Also published as: EP3115486B1; CN106337257B; CN106337257A; EP3115486A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Streckwerk, zum Verstrecken eines Faserbandes (2), mit zumindest drei in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) hintereinander angeordneten Walzenpaaren (3, 4, 5), die jeweils zumindest eine Unterwalze (6a–6c) und zumindest eine Oberwalze (7a–7d) umfassen, wobei das Faserband (2) zwischen jeweils einem Walzenpaar (3, 4, 5) hindurchgeführt ist, mit zumindest einer Faserbandführung (8, 9, 10), mittels der das Faserband (2) geführt ist, wobei zumindest eine erste Faserbandführung (8) in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) vor dem Streckwerk (1) und zumindest eine zweite Faserbandführung (9) in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) nach dem Streckwerk (1) angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist zwischen zwei Walzenpaaren (3, 4, 5) und/oder in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) vor einem ersten Walzenpaar (3) eine dritte Faserbandführung (10) angeordnet, so dass das Faserband (2) seitlich geführt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Streckwerk zum Verstrecken eines Faserbandes, mit zumindest drei in Laufrichtung des Faserbandes hintereinander angeordneten Walzenpaaren. Die Walzenpaare umfassen jeweils zumindest eine Unterwalze und zumindest eine Oberwalze, wobei das Faserband zwischen jeweils einem Walzenpaar hindurchgeführt ist. Ferner weist das Streckwerk zumindest eine Faserbandführung auf, mittels der das Faserband geführt ist, wobei zumindest eine erste Faserbandführung in Laufrichtung des Faserbandes vor dem Streckwerk und zumindest eine zweite Faserbandführung in Laufrichtung des Faserbandes nach dem Streckwerk angeordnet ist.
Gegenwärtig umfassen die in Betrieb befindlichen Streckwerke einen Vliestrichter, der nach den Walzenpaaren angeordnet ist. Der Vliestrichter fasst dabei das ausgebreitete Faserband zu einem Faserbündel mit einem annähernd runden Querschnitt zusammen, so dass das Faserbündel schonend in einer Kanne abgelegt werden kann und zur Weiterverarbeitung in einer passenden Form vorliegt. Außerdem umfassen die Streckwerke eine vor den Walzenpaaren angeordnete Führung, die zwei Flächen umfasst, wobei die Flächen das Faserband in einer Breite begrenzen und das Faserband in das Streckwerk einführen. Insbesondere begrenzen die Flächen das Faserband derart, dass es vollständig zwischen den Walzenpaaren hindurchläuft.
Aus der CH 697 916 B1 ist beispielsweise ein Streckwerk mit zumindest drei Walzenpaaren bekannt, das einen Vliestrichter umfasst, der nach einem Ausgangswalzenpaar angeordnet ist. Mittels des Vliestrichters wird ein ausgebreitetes Vliesband zu einem Faserband mit einem im Wesentlichen runden Querschnitt zusammengefasst.
Aus der DE 10 2008 049 363 A1 ist ebenfalls ein Streckwerk mit zumindest drei Walzenpaaren gezeigt. Das Streckwerk umfasst ferner ein vor den Walzenpaaren angeordnetes Leitelement, das Leitbleche aufweisen kann.
Nachteilig an dem Stand der Technik ist, dass das Faserband im Bereich unmittelbar vor und/oder zwischen den Walzenpaaren nur unzureichend geführt ist. Gerade zwischen den Walzenpaaren kann es durch eine Beschleunigung der durch die unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten der Walzenpaare erzeugten Verstreckung zu einer unsauberen Führung des Faserbandes kommen. Dadurch ist die Qualität des Faserbandes beeinträchtigt, da das Faserband in dem Streckwerk eine seitliche Bewegung ausführen kann, die zu einer in der Breite des Faserbandes unterschiedlichen Verstreckung führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, ein Streckwerk zu schaffen, mittels dem das Faserband im Streckwerk seitlich geführt ist, so dass eine gleichmäßige Verstreckung ausgebildet wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Streckwerk mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.
Vorgeschlagen wird ein Streckwerk zum Verstrecken eines Faserbandes, mit zumindest drei in Laufrichtung des Faserbandes hintereinander angeordneten Walzenpaaren. Jedes Walzenpaar umfasst zumindest eine Unter- sowie zumindest eine Oberwalze, wobei das Faserband zwischen jeweils einem Walzenpaar hindurchgeführt ist. Die Unter- und Oberwalze sind dabei zylinderförmig ausgebildet und deren axiale Achsen können parallel zueinander angeordnet sein. Jedes Walzenpaar weist zudem eine Klemmlinie auf, die an den Kontaktstellen der Unter- und Oberwalze ausgebildet ist und sich in axialer Richtung auf den Mantelflächen der Unter- und Oberwalze erstreckt. Zwischen diesen Klemmlinien ist das Faserband hindurchgeführt, so dass bei einer Drehung der Walzenpaare das Faserband mitgezogen wird.
In Laufrichtung des Faserbandes kann das erste Walzenpaar als Eingangswalzenpaar, das zweite Walzenpaar als Zwischenwalzenpaar und das dritte Walzenpaar als Ausgangswalzenpaar bezeichnet werden. Um die Verstreckung des Faserbandes zu erzeugen, weisen die drei Walzenpaare eine unterschiedliche, insbesondere eine von dem Eingangswalzenpaar bis zum Ausgangswalzenpaar steigende, Drehgeschwindigkeit auf. Dadurch ist zwischen dem Eingangswalzenpaar und dem Zwischenwalzenpaar eine erste Verstreckungszone und zwischen dem Zwischenwalzenpaar und dem Ausgangswalzenpaar eine zweite Verstreckungszone ausgebildet. Beispielsweise ist die Drehgeschwindigkeit des Zwischenwalzenpaares zweimal größer als die Drehgeschwindigkeit des Eingangswalzenpaares, so dass das Faserband in der ersten Verstreckungszone um den Faktor zwei verstreckt wird. Außerdem kann das Ausgangswalzenpaar eine Drehgeschwindigkeit aufweisen, die dreimal größer ist als die Drehgeschwindigkeit des Zwischenwalzenpaares, so dass das Faserband in der zweiten Verstreckungszone um den Faktor drei verstreckt wird. Das Faserband wird somit in dem Streckwerk um den Faktor sechs verstreckt. Dabei können die Drehgeschwindigkeiten variiert werden, um den Verstreckungsfaktor auf spezielle Anforderungen anzupassen.
Des Weiteren umfasst das Streckwerk zumindest eine Faserbandführung, mittels der das Faserband geführt ist, wobei zumindest eine erste Faserbandführung in Laufrichtung des Faserbandes vor dem Streckwerk und zumindest eine zweite Faserbandführung in Laufrichtung des Faserbandes nach dem Streckwerk angeordnet sind.
Erfindungsgemäß ist zwischen zwei Walzenpaaren eine dritte Faserbandführung angeordnet, so dass das Faserband seitlich geführt ist. Zusätzlich oder alternativ kann die dritte Faserbandführung auch in Laufrichtung des Faserbandes vor einem ersten Walzenpaar, insbesondere vor dem Eingangswalzenpaar, angeordnet sein. Damit kann verhindert werden, dass bei einem Faserband, das eine Breite aufweist, die mit einer Breite der Walzenpaare vergleichbar ist, das Faserband seitlich aus den Bereichen der Mantelfläche der Walzen in den Bereich einer Stirnfläche der Walzen rutscht. In diesen Bereichen wird das Faserband nicht mehr verstreckt, da es von der Klemmlinie nicht mehr ordnungsgemäß mitgezogen und/oder beschleunigt wird, so dass Unregelmäßigkeiten im Faserband auftreten. Außerdem besteht die Gefahr, dass Teile des Faserbandes von dem Faserband komplett losgelöst werden und sich im Streckwerk absetzen, was die Funktionsfähigkeit des Streckwerks behindern kann und das Faserband in seiner Qualität beeinträchtigt. Die dritte Faserbandführung führt das Faserband somit sicher zwischen den Walzenpaaren hindurch.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist es, wenn das Streckwerk Sensoren umfasst, mittels denen eine Position und/oder die Verstreckung des Faserbandes erkannt werden kann. Die Position des Faserbandes kann beispielsweise mittels einer oder mehrerer Lichtschranken an verschiedenen Stellen im Streckwerk registriert werden. Die Verstreckung kann beispielsweise mittels elektromagnetischen Sensoren und/oder mittels zumindest einem Kalanderwalzenpaar gemessen werden. Bei der Verstreckung wird beispielsweise die Dicke des Faserbandes gemessen und daraus die Verstreckung berechnet.
Ferner umfasst das Streckwerk vorteilhafterweise eine Steuereinheit, mittels der Daten von den Sensoren ausgewertet werden können. Die Daten umfassen dabei die Position und/oder die Verstreckung des Faserbandes. Die Steuereinheit umfasst dazu eine Recheneinheit, eine Speichereinheit und ist mit den Sensoren verbunden. Damit kann beispielsweise die Verstreckung protokolliert werden, so dass die Qualität des Faserbandes erst später ausgewertet werden kann.
Von Vorteil ist es ebenfalls, wenn das Streckwerk Aktuatoren umfasst, mittels denen zumindest eine Faserbandführung derart gesteuert werden kann, dass die Position und/oder die Verstreckung des Faserbandes verändert werden kann. Mittels der Aktuatoren können beispielsweise die Faserbandführungen verschoben werden, so dass ebenfalls das Faserband mitverschoben wird. Dadurch kann das Faserband zum Beispiel gegenüber den Walzenpaaren in deren axialer Richtung verschoben werden, so dass das Faserband mit anderen Bereichen der Mantelflächen der Walzen in Kontakt kommt. Ein Verschleiß der Walzenoberflächen kann mit dieser Maßnahme beispielsweise verringert werden. Ebenfalls können die Faserbandführungen auf Änderungen in der Breite des Faserbandes eingestellt werden.
Ferner kann auch an Stellen des Faserbandes, an denen die Verstreckung weniger stark ist, die Drehgeschwindigkeit einzelner Walzenpaare kurzzeitig erhöht werden, um das Faserband an diesen Stellen stärker zu verstrecken. So werden die Stellen mit einer abweichenden Verstreckung ausgeglichen und das Faserband weist eine höhere Regelmäßigkeit auf. Die Aktuatoren umfassen dazu Antriebe, insbesondere Elektromotoren, die die Walzenpaare drehen.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Faserbandführungen eine Bandführung, Abschirmelemente und/oder einen Vliestrichter umfassen. Mittels der Bandführung kann das ausgebreitete Faserband in dessen Breite komprimiert und quer zur Laufrichtung des Faserbandes derart positioniert werden, dass es an einer bevorzugten Position zwischen den Walzenpaaren, insbesondere des Eingangswalzenpaars, hindurchgeführt wird.
Durch die Drehung der Walzen und deren Oberflächen können Luftströmungen erzeugt werden, in dem die zumeist mit einer Kontur versehenen Mantelflächen der Walzen die Luft mitreißen. Diese Luftströmungen bewegen sich in Umfangsrichtung um die Walzen und treffen jeweils von oben von der Oberwalze und von unten von der Unterwalze auf das ausgebreitete Faserband. Dort prallen die Luftströmungen auf das Faserband und werden zu Randbereichen des Faserbandes abgelenkt, wobei eine derartige Luftströmung das Faserband auseinander zieht. Insbesondere an den Randbereichen werden Teile des Faserbandes aus dem Verbund heraus gelöst, so dass sich dort das Faserband auflöst. Wenn die Faserbandführung die Abschirmelemente umfasst, wird ein Ablösen der Randbereiche des Faserbandes durch die Luftströmungen verhindert, was für die Qualität des Faserbandes von Vorteil ist. Die Abschirmelemente verhindern, dass die vorhandenen Luftströmungen Fasern in Richtung der Randbereiche des Faserbandes führen und dass die Luftströmungen das Auflösen der Randbereiche des Faserbandes hervorrufen.
Mittels des Vliestrichters kann das ausgebreitete Faserband zu einem Faserband zusammengefasst werden, das einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweist. Dadurch kann das Faserband in einem Vorratsbehälter, insbesondere in einer Kanne, platzsparend und schonend abgelegt werden. Außerdem weist das Faserband eine für eine Weiterverarbeitung vorteilhafte Form auf.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist es, wenn zumindest die erste Faserbandführung, die in Laufrichtung des Faserbandes vor dem Streckwerk angeordnet ist, die Bandführung umfasst. Die Bandführung ist als ein länglicher Grundkörper mit zwei Leitflächen ausgebildet, wobei die Leitflächen schraubenlinienförmig auf dem Grundkörper angeordnet sind. Dabei bilden die Leitflächen entgegengesetzte Schraubenlinien auf dem Grundkörper aus. Die eine Schraubenlinie kann rechtsgängig und die andere Schraubenlinie kann linksgängig ausgebildet sein. Des Weiteren können die derart ausgebildeten Schraubenlinien so angeordnet sein, dass ein Abstand zwischen den beiden Leitflächen kontinuierlich kleiner wird. Außerdem kann der Grundkörper der Bandführung gedreht werden, so dass das Faserband an Stellen durch die Bandführung läuft, an denen der Abstand der beiden schraubenlinienförmigen Leitflächen kleiner oder größer ist. Dadurch wird das Faserband entsprechend weniger oder mehr in einer Querrichtung zur Laufrichtung komprimiert.
Von Vorteil ist es auch, wenn der Grundkörper der Bandführung in dem Streckwerk in einem Lager gelagert ist, so dass dieser um eine axiale Achse drehbar ist. Beispielsweise kann mittels eines Aktuators die Drehung des Grundkörpers ausgeführt werden. Ebenfalls kann die Bandführung in Querrichtung zur Laufrichtung des Faserbandes verschoben werden, so dass die beiden Leitflächen das Faserband in diese Richtung mitziehen.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Bandführung eine Skala zur manuellen Einstellung, insbesondere der Drehung des Grundkörpers um dessen axiale Achse, aufweist. Die Skala gibt Einstellempfehlungen auf Basis von Faserdaten, wie beispielsweise einer Gesamtfaseranzahl, einer Faserfeinheit, eines Gesamtbandgewichts (ktex, Ne, etc.), eines Einzelbandgewichts und/oder einer Anzahl an Bändern. Dadurch kann für verschiedene Fasersorten eine optimale Einstellung, insbesondere der Drehung des Grundkörpers um dessen axiale Achse, der Bandführung gewählt werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Bandführung eine automatische Einstellung, beispielsweise mittels des Aktuators, aufweist, so dass auf Basis der Faserdaten, wie beispielsweise der Gesamtfaseranzahl, der Faserfeinheit, des Gesamtbandgewichts (ktex, Ne, etc.), des Einzelbandgewichts und/oder der Anzahl an Bändern, der Grundkörper um dessen axiale Achse verdreht wird. Damit kann automatisch auf die verschiedenen Fasersorten eingegangen werden, so dass immer eine optimale Einstellung der Bandführung, insbesondere der Drehung des Grundkörpers um dessen axiale Achse, gewählt werden kann.
Eine zusätzliche vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist es, wenn die zumindest eine zweite Faserbandführung, die in Laufrichtung des Faserbandes nach dem Streckwerk angeordnet ist, einen Vliestrichter umfasst. Der Vliestrichter weist eine länglich ausgebildete Eingangsseite, an der das ausgebreitete Faserband in den Vliestrichter eintritt und eine Ausgangsseite, an der das Faserband mit reduziertem Querschnitt austritt, auf. An der Ausgangsseite ist eine Ausgangsöffnung angeordnet, durch die das Faserband aus dem Vliestrichter austritt. Des Weiteren weist der Vliestrichter zumindest zwei zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite und zur Ausgangsöffnung benachbarte Trichterflächen auf, wobei die beiden Trichterflächen zumindest eine Abstufung aufweisen. Mittels eines derartigen Vliestrichters kann das ausgebreitete Faserband schonend in dessen Querschnitt reduziert werden. Eine Homogenität des austretenden Faserbandes wird so erhöht. Insbesondere kann das austretende Faserband einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweisen, so dass das Faserband schonend in einer Kanne abgelegt werden kann.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn in dem Vliestrichter zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite zumindest ein Leitelement angeordnet ist, das eine Bewegung des eintretenden Faserbandes in dessen Querrichtungen begrenzt. Mittels des Leitelements wird verhindert, dass sich verschiedene Teile des Faserbandes bei einem Hindurchfließen durch den Vliestrichter überkreuzen, was nachteilig für die Qualität des austretenden Faserbandes ist.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die zumindest eine dritte Faserbandführung zumindest zwei Abschirmelemente umfasst, die in Laufrichtung des Faserbandes vor einem Walzenpaar und quer zur Laufrichtung des Faserbandes von diesem derart beabstandet angeordnet sind, dass das Faserband zwischen den Abschirmelementen hindurchgeführt wird. Mittels diesen Abschirmelementen wird das Faserband nicht negativ beeinflusst, d.h. die Abschirmelemente sind zu dem Faserband kontaktlos beabstandet angeordnet. Die Abschirmelemente blockieren jedoch die Luftströmungen, die in Richtung der Ränder des Faserbandes strömen und verhindern ein Auflösen der Randbereiche des Faserbandes. Das Faserband wird so seitlich geführt.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Abschirmelemente mit einem Abschnitt in einen Keilspalt des Walzenpaares hinein ragen. Damit wird ebenfalls eine Luftströmung unterbunden, die dadurch entsteht, dass das Faserband selbst die umgebende Luft mitzieht, die dann auf das Walzenpaar zuströmt. Eine derartige Luftströmung wird an dem Walzenpaar nach außen in Richtung der Stirnseiten der Walzen abgelenkt. Die Luftströmung ist dabei in dem Keilspalt konzentriert. Mit dem Abschnitt, der in den Keilspalt hinein ragt, wird verhindert, dass eine derartige Luftströmung an dem Walzenpaar in Richtung der Stirnseiten abgelenkt wird. Eine derartige Luftströmung würde wiederum die Ränder des Faserbandes auflösen, so dass das Faserband in dessen Qualität vermindert wäre.
Wenn die Abschirmelemente parallel zu den Achsen des Walzenpaares verschiebbar sind, so dass ein Abstand zwischen den Abschirmelementen veränderbar ist, bringt dies ebenso Vorteile mit sich. Damit können die Abschirmelemente auf unterschiedliche Breiten des Faserbandes eingestellt werden. Beispielsweise wenn mittels der ersten Faserbandführung die Breite des Faserbandes verringert wird, kann ebenfalls der Abstand der Abschirmelemente verringert werden, so dass die Abschirmelemente wieder näher an die Ränder des Faserbandes herangeschoben sind. Dadurch wird auch weiterhin ein Auflösen der Ränder des Faserbandes verhindern. Die Abschirmelemente können dabei von den Aktuatoren verschoben werden, so dass die Anpassung ausreichend schnell ausgeführt werden kann. Beispielsweise kann sobald ein Sensor eine Veränderung der Breite des Faserbandes registriert, ein Aktuator den Abstand der Abschirmelemente an der gewünschten Stelle des Faserbandes verändern, so dass im Wesentlichen ohne Zeitverzögerung auf die Veränderung der Breite des Faserbandes eingegangen wird.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Streckwerks mit drei Walzenpaaren und drei Faserbandführungen,
2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Faserbandführung ausgebildet als Bandführung,
3 eine Schnittansicht einer zweiten Faserbandführung ausgebildet als Vliestrichter,
4 eine Schnittansicht einer weiteren zweiten Faserbandführung ausgebildet als Vliestrichter mit einem Leitelement und
5 eine Schnittansicht des Faserbandes von der Schnittlinie A-A der 1 der dritten Faserbandführung.
In 1 ist eine Seitenansicht eines Streckwerks 1 mit drei Walzenpaaren 3, 4, 5 und drei Faserbandführungen 8, 9, 10 gezeigt. Die drei Walzenpaare 3, 4, 5 umfassen dabei ein Eingangswalzenpaar 3, ein Zwischenwalzenpaar 4 und ein Ausgangswalzenpaar 5. Die jeweiligen Walzenpaare 3, 4, 5 umfassen des Weiteren jeweils zumindest eine Unterwalze 6a–6c sowie zumindest eine Oberwalze 7a–7d. Die Walzenpaare 3, 4, 5 weisen eine Drehrichtung DR1 auf, die exemplarisch an dem Eingangswalzenpaar 3 gezeigt ist. Die Drehrichtungen der Unterwalze 6a und der Oberwalze 7a sind dabei entgegengesetzt orientiert, so dass ein Faserband 2, das zwischen dem Eingangswalzenpaar 3 hindurchgeführt ist, mitgenommen wird. Das Faserband 2 wird in dessen Laufrichtung LR durch das Streckwerk 1 transportiert, so dass es nach dem Eingangswalzenpaar 3 zwischen dem Zwischenwalzenpaar 4 hindurchgeführt wird. Die Unterwalze 6b und die Oberwalze 7b des Zwischenwalzenpaares 4 weisen dabei gleichartige Drehrichtungen DR1 auf, wie die Unterwalze 6a und die Oberwalze 7a. Jedoch kann die Drehgeschwindigkeit der Unterwalze 6b und der Oberwalze 7b größer als die Drehgeschwindigkeit der Unterwalze 6a und der Oberwalze 7a sein. Durch die Differenz der Drehgeschwindigkeiten wird das Faserband 2 durch das Zwischenwalzenpaar 4 beschleunigt, so dass es verstreckt wird. Anschließend gelangt das Faserband 2 in dessen Laufrichtung LR zu dem Ausgangswalzenpaar 5. Dieses umfasst eine Unterwalze 6c sowie zwei Oberwalzen 7c, 7d. Die Drehrichtungen sind wieder gleichartig wie die Drehrichtung DR1 des Eingangswalzenpaares 3. Jedoch kann das Ausgangswalzenpaar 5 ebenfalls eine höhere Drehgeschwindigkeit als das Zwischenwalzenpaar 4 aufweisen, so dass das Faserband 2 weiter beschleunigt wird und dadurch nochmals verstreckt wird. Eine Gesamtverstreckung des Faserbandes 2 setzt sich somit aus den einzelnen Verstreckungen zwischen dem Eingangswalzenpaar 3 und dem Zwischenwalzenpaar 4 sowie dem Zwischenwalzenpaar 4 und dem Ausgangswalzenpaar 5 zusammen.
Ferner umfasst das Streckwerk 1 noch zumindest die drei Faserbandführungen 8, 9, 10. Dabei umfasst eine erste Faserbandführung 8 eine Bandführung. Die erste Faserbandführung 8 ist dabei in Laufrichtung LR des Faserbandes 2 vor dem Eingangswalzenpaar 3 angeordnet. Mittels der ersten Faserbandführung 8 kann das in das Streckwerk 1 eintretende Faserband 2 in einer Position zu dem Eingangswalzenpaar 3 ausgerichtet werden, so dass das Faserband 2 an einer bestimmten Stelle durch das Streckwerk 1 führt. Dabei kann die erste Faserbandführung 8 unmittelbar vor dem Eingangswalzenpaar 3 angeordnet sein, so dass die Position an der das Faserband 2 durch das Streckwerk führt, noch genauer bestimmt ist.
In Laufrichtung LR nach dem Streckwerk 1 und insbesondere nach dem Ausgangswalzenpaar 5 ist eine dritte Faserbandführung 9 angeordnet. Diese umfasst beispielsweise einen Vliestrichter, der das ausgebreitete und hier bereits verstreckte Faserband bzw. Faservlies zu dem Faserband 2 zusammenfasst, das im Wesentlichen einen runden Querschnitt aufweist. Nach der dritten Faserbandführung 9 kann das zusammengefasste Faserband 2 in einer hier nicht gezeigten Kanne abgelegt werden.
Des Weiteren umfasst das Streckwerk 1 eine zweite Faserbandführung 10, die in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Zwischenwalzenpaar 4 und dem Ausgangswalzenpaar 5 und unmittelbar vor dem Ausgangswalzenpaar 5 angeordnet ist. Alternativ kann die zweite Faserbandführung 10 auch zwischen dem Eingangswalzenpaar 3 und dem Zwischenwalzenpaar 4 und/oder vor dem Eingangswalzenpaar 3 angeordnet sein.
Die zweite Faserbandführung 10 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zumindest zwei Abschirmelemente (aus perspektivischen Gründen ist hier nur eines gezeigt), so dass das Faserband 2 seitlich geführt ist. Insbesondere verhindert die zweite Faserbandführung 10 eine Verbreiterung des Faserbandes 2, indem eine Luftströmung, die durch die Drehung der Unterwalze 6c und der Oberwalze 7c entsteht, von oben und unten auf das Faserband 2 trifft und dort in Richtung der Ränder des Faserbandes 2 abgelenkt wird. Die Luftströmung ist somit von einem Innenbereich des Faserbandes 2 in Richtung der Ränder des Faserbandes 2 gerichtet. An den Rändern nimmt die Luftströmung einzelne Teile des Faserbandes 2 mit, so dass sich das Faserband 2 verbreitert. Bei höher werdenden Drehgeschwindigkeiten der Unterwalze 6c und der Oberwalze 7c wird ebenfalls eine stärkere Luftströmung ausgebildet. Bei einem Überschreiten eines gewissen Grenzwertes der Luftströmung kann es sogar zum Auflösen von Teilen des Faserbandes 2 an dessen Rändern kommen, so dass die Qualität des verstreckten Faserbandes 2 nicht mehr für eine Weiterverarbeitung genügt. Die zweite Faserbandführung 10 verhindert die Luftströmung die von einem Innenbereich des Faserbandes 2 in Richtung der Ränder des Faserbandes 2 gerichtet ist, so dass ein Verbreitern und/oder ein Auflösen des Faserbandes 2 an dessen Rändern verhindert wird.
Außerdem umfasst das Streckwerk 1 Sensoren 11a–11c mittels denen die Position und/oder die Verstreckung des Faserbandes 2 registriert werden kann. Die Sensoren 11a–11c können dabei in Laufrichtung LR des Faserbandes 2 vor den jeweiligen Faserbandführungen 8, 9, 10 angeordnet sein, so dass nach einer Messung der Position und/oder der Verstreckung des Faserbandes 2 die Faserbandführungen 8, 9, 10 mittels hier nicht gezeigter Aktuatoren derart eingestellt werden können, dass die Position und/oder die Verstreckung unmittelbar verändert werden kann. Beispielsweise wenn die Position des Faserbandes 2 von dem Sensor 11a als nicht korrekt erkannt wird, kann die erste Faserbandführung 8 unmittelbar derart eingestellt werden, dass dieser Positionsfehler ausgeglichen wird. Die Sensoren 11a–11c können dabei mit einer hier nicht gezeigten Steuereinheit verbunden sein, die Daten von den Sensoren 11a–11c auswertet und die ebenfalls hier nicht gezeigten Aktuatoren entsprechend ansteuert.
In 2 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Faserbandführung 8 (vgl. 1) gezeigt. Die erste Faserbandführung 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Bandführung ausgebildet, die einen länglichen Grundkörper 12 und zwei Leitflächen 13a, 13b umfasst. Die beiden Leitflächen 13a, 13b bilden zwei entgegengesetzt orientierte Schraubenlinien, so dass diese in Umfangsrichtung um den Grundkörper 12 zusammenlaufen. Insbesondere verringert sich ein Abstand zwischen den beiden Leitflächen 13a, 13b kontinuierlich. Zwischen den beiden Leitflächen 13a, 13b ist das Faserband 2 (vgl. 1) hindurchgeführt.
Mittels eines Lagers 14 ist der Grundkörper 12 um eine axiale Achse in der Drehrichtung DR2 drehbar. Der Grundkörper 12 ist in beide Drehrichtungen DR2 drehbar (links und rechts herum), so dass Bereiche der Leitflächen 13a, 13b dem Faserband 2 zugedreht werden können, die einen größeren oder einen kleineren Abstand zueinander aufweisen. Mittels der Drehung des Grundkörpers 12 können die Leitflächen 13a, 13b gegenüber dem Faserband 2 verdreht werden, so dass das Faserband 2 an Stellen an dem Grundkörper 12 und zwischen den Leitflächen 13a, 13b vorbei und hindurch geleitet wird, an denen die Leitflächen 13a, 13b einen kleineren oder einen größeren Abstand aufweisen. Dadurch kann das Faserband geführt und insbesondere in dessen Breite angepasst werden.
In der 3 ist eine Schnittansicht einer zweiten Faserbandführung 9 (vgl. 1) gezeigt, die als ein Vliestrichter ausgebildet ist. Die zweite Faserbandführung 9 weist eine länglich ausgebildete Eingangsseite 15 auf, an der das Faserband 2 (vgl. 1) in die zweite Faserbandführung 9 eintritt. An einer Ausgangsseite 16 tritt das Faserband 2 durch eine Ausgangsöffnung 17 aus. Wenn das Faserband 2 aus der zweiten Faserbandführung 9 austritt, weist es einen reduzierten Querschnitt auf, insbesondere wird das ausgebreitete Faserband 2 zu einem Faserband 2 mit einem im Wesentlichen runden Querschnitt.
Des Weiteren weist die zweite Faserbandführung 9 zwischen der Eingangsseite 15 und der Ausgangsseite 16 zumindest zwei Trichterflächen 18a, 18b auf. Trifft das Faserband 2 aus Richtung der Eingangsseite 15 auf die Trichterflächen 18a, 18b wird das Faserband 2 in Richtung der Ausgangsöffnung 17 umgeleitet. Dabei rutschen zumindest Teile der Ränder des Faserbandes 2 über Abstufungen 19a, 19b, die in den Trichterflächen 18a, 18b angeordnet sind. Mittels der Abstufungen 19a, 19b wird ein Fluss des Faserbandes 2 von den Trichterflächen 18a, 18b zu der Ausgangsöffnung 17 homogener, so dass die Qualität des austretenden Faserbandes 2 verbessert wird. Die Trichterflächen 18a, 18b weisen außerdem einen Winkel α auf, der vorzugsweise für beide Trichterflächen 18a, 18b gleich ist, aber auch unterschiedlich sein kann.
In 4 ist eine weitere Ausführungsform der zweiten Faserbandführung 9 gezeigt, die als Vliestrichter ausgebildet ist und ein Leitelement 20 aufweist. Außerdem soll hier nur auf die wesentlichen Unterschiede zu der 3 eingegangen werden.
Zwischen der Eingangsseite 15 und der Ausgangsöffnung 17 ist das Leitelement 20 angeordnet. Dieses ist zur Ausgangsöffnung 17 benachbart angeordnet, d.h. das Leitelement 20 greift nicht in einen Querschnitt der Ausgangsöffnung 17 ein. Das Leitelement 20 begrenzt außerdem eine Bewegung des Faserbandes 2, wenn dieses von den Trichterflächen 18a, 18b in Richtung der Ausgangsöffnung 17 zuströmt. So wird beispielsweise verhindert, dass Teile des Faserbandes 2, die von der Trichterfläche 18a kommen, über die Ausgangsöffnung 17 hinweg strömen und mit Teilen des Faserbandes 2 wechselwirken, die von der Trichterfläche 18b in Richtung Ausgangsöffnung 17 strömen. Damit wird die Qualität des austretenden Faserbandes verbessert. Zusätzlich oder alternativ kann das Leitelement 20 ein Dachelement aufweisen, so dass Teile des Faserbandes die von der Eingangsseite 15 kommen, schonend über das Leitelement 20 hinweg geleitet werden.
In der 5 ist eine Schnittansicht des Faserbandes 2 von der Schnittlinie A-A der 1, mit einer dritten Faserbandführung 10, der Unterwalze 6c sowie der Oberwalze 7c gezeigt. Das Faserband 2 ist zwischen diesen beiden Walzen hindurchgeführt. Die dritte Faserbandführung 10 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei Abschirmelemente 22a, 22b, die in einer Querrichtung zum Faserband 2 einen Abstand 21 voneinander aufweisen. Die beiden Abschirmelemente 22a, 22b können mittels nicht dargestellter Aktuatoren in Querrichtung des Faserbandes 2 verschoben werden, so dass der Abstand 21 verändert werden kann. Dies ist dann von Vorteil, wenn die Breite des Faserbandes 2 variiert, so dass die Abschirmelementen 22a, 22b an die Breite des Faserbandes 2 angepasst werden können.
Die Abschirmelemente 22a, 22b verhindern ein nach außen strömen von den Luftströmungen, die durch die Drehungen der Unterwalze 6c sowie Oberwalze 7c entstehen und auf das Faserband 2 treffen. Dadurch wird ein Auflösen der Randbereiche des Faserbandes 2 verhindert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezugszeichenliste

1: Streckwerk
2: Faserband
3: Eingangswalzenpaar
4: Zwischenwalzenpaar
5: Ausgangswalzenpaar
6: Unterwalze
7: Oberwalze
8: Erste Faserbandführung
9: Zweite Faserbandführung
10: Dritte Faserbandführung
11: Sensor
12: Grundkörper
13: Leitfläche
14: Lager
15: Eingangsseite
16: Ausgangsseite
17: Ausgangsöffnung
18: Trichterfläche
19: Abstufung
20: Leitelement
21: Abstand
22: Abschirmelemente
LR: Laufrichtung
DR: Drehrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CH 697916 B1 [0003]
DE 102008049363 A1 [0004]

Claims

Streckwerk, zum Verstrecken eines Faserbandes (2), mit zumindest drei in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) hintereinander angeordneten Walzenpaaren (3, 4, 5), die jeweils zumindest eine Unterwalze (6a–6c) und zumindest eine Oberwalze (7a–7d) umfassen, wobei das Faserband (2) zwischen jeweils einem Walzenpaar (3, 4, 5) hindurchgeführt ist, mit zumindest einer Faserbandführung (8, 9, 10), mittels der das Faserband (2) geführt ist, wobei zumindest eine erste Faserbandführung (8) in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) vor dem Streckwerk (1) und zumindest eine zweite Faserbandführung (9) in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) nach dem Streckwerk (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Walzenpaaren (3, 4, 5) und/oder in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) vor einem ersten Walzenpaar (3) eine dritte Faserbandführung (10) angeordnet ist, so dass das Faserband (2) seitlich geführt ist.
Streckwerk nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckwerk (1) Sensoren (11) umfasst, mittels denen eine Position und/oder eine Verstreckung des Faserbandes (2) erkannt werden kann.
Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckwerk (1) eine Steuereinheit umfasst, mittels der Daten von den Sensoren (11) ausgewertet werden können.
Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckwerk (1) Aktuatoren umfasst, mittels denen zumindest eine Faserbandführung (8, 9, 10) derart gesteuert werden kann, dass die Position und/oder die Verstreckung des Faserbandes (2) verändert werden kann.
Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbandführungen (8, 9, 10) eine Bandführung, Abschirmelemente und/oder einen Vliestrichter umfassen.
Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine erste Faserbandführung (8), die in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) vor dem Streckwerk (1) angeordnet ist, eine Bandführung umfasst, die als ein länglicher Grundkörper (12) mit zwei Leitflächen (13a, 13b) ausgebildet ist, wobei die Leitflächen (13a, 13b) schraubenlinienförmig auf dem Grundkörper (12) angeordnet sind, und wobei die Leitflächen (13a, 13b) entgegengesetzte, insbesondere eine rechtsgängige und eine linksgängige, Schraubenlinien auf dem Grundkörper (12) ausbilden.
Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) der Bandführung in dem Streckwerk (1) in einem Lager (14) gelagert ist, so dass dieser um eine axiale Achse drehbar ist.
Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine zweite Faserbandführung (9), die in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) nach dem Streckwerk (1) angeordnet ist, einen Vliestrichter umfasst, der eine länglich ausgebildete Eingangsseite (15) aufweist, an der das ausgebreitete Faserband (2) in den Vliestrichter eintritt und einer Ausgangsseite (16), an der das Faserband (2) mit reduzierten Querschnitt austritt, mit einer Ausgangsöffnung (17), die an der Ausgangsseite (16) angeordnet ist, mit zumindest zwei zwischen der Eingangsseite (15) und der Ausgangsseite (16) und zur Ausgangsöffnung (17) benachbarten Trichterflächen (18a, 18b), wobei die beiden Trichterflächen (18a, 18b) zumindest eine Abstufung (19a, 19b) aufweisen.
Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Vliestrichter zwischen der Eingangsseite (15) und der Ausgangsöffnung (17) zumindest ein Leitelement (20) angeordnet ist, das eine Bewegung des eintretenden Faserbandes (2) in dessen Querrichtungen begrenzt.
Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine dritte Faserbandführung (10) zumindest zwei Abschirmelemente (22a, 22b) umfasst, die in Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) vor einem Walzenpaar (3, 4, 5) und quer zur Laufrichtung (LR) des Faserbandes (2) von diesem derart beabstandet angeordnet sind, dass das Faserband (2) zwischen den Abschirmelementen (22a, 22b) hindurchgeführt ist.
Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmelemente (22a, 22b) mit einem Abschnitt in einen Keilspalt des Walzenpaares (3, 4, 5) hinein ragen.
Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmelemente (22a, 22b) parallel zu den Achsen des Walzenpaares (3, 4, 5) verschiebbar sind, so dass ein Abstand (21) zwischen den Abschirmelementen (22a, 22b) veränderbar ist.