DE1088196B - Vorrichtung zum Schlichten von kontinuierlichen Glasfaeden - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schlichten kontinuierlicher Glasfaden im Zuge ihrer Herstellung, die seitlich zu einem kontinuierlichen Glasfaserstrang oder einer Lunte zusammengefaßt werden. Kontinuierliche Glasfaserlunten stellt man im allgemeinen aus einem Vorrat geschmolzenen Glases in einem Glasschmelzofen oder einer Zuführungsbüchse her, die eine Vielzahl von kleinen über die Bodenfläche verteilten Öffnungen aufweist. Durch jede dieser Öffnungen fließt ein feiner Glasstrom aus, und die sich abkühlenden Ströme werden mit hoher Geschwindigkeit in Glasfasern oder -fäden ausgezogen. Üblicherweise sind 200 und mehr Austritts düsen vorgesehen, durch die jeweils ein Einzelfaden ausgezogen wird. Diese Fäden werden dann seitlich zu einer Lunte zusammengefaßt. Die 200 oder mehr öffnungen verteilen sich über eine beträchtliche Fläche, so daß die Fäden die Form eines Fächers aufweisen, der sich von den öffnungen in Richtung auf eine Führung oder einen Sammelschuh schließt.

Zur-Aufbringung des Überzugsmaterials, z. B. einer Schlichte, auf die Fäden dienen Applikatoren der verschiedensten Bauart, welche das flüssige Überzugsmaterial vor» oder bei der Vereinigung der Fäden zur Lunte auf die Fäden übertragen. Damit alle 200 oder mehr Fäden in der Lunte gleichmäßig überzogen werden, wird das flüssige Überzugsmaterial vorzugsweise vor der Vereinigung der Fäden zur Lunte aufgebracht.

So ist eine Vorrichtung zum Überziehen einer Vielzahl kontinuierlicher, gemeinsam aus einzelnen Strömen geschmolzenen Glases d*urch Längszugkräfte ausgezogener Glasfäden bekannt, bei der eine Aufbringeinrichtung die Überzugssubstanz aus einem Trog mittels einer Rolle und einer Übertragungsrolle entnimmt, die in den Trog mit der Überzugsflüssigkeit eintaucht. Da hierbei eine Rolle mit relativ kleinem Durchmesser verwendet werden muß, da bei einer Kontaktrolle- mit größerem Durchmesser die Fläche über eine längere Bahn als das Überzugsmaterial läuft und einem größeren Vorschubwiderstand ausgesetzt ist, der in unerwünschter Weise die Spannung an der Wickeltrommel steigert, ist es häufig notwendig, diese Rolle zu ersetzen, weil auf der kleinen Oberfläche die Glasfasern tiefe Rillen einschneiden.

Eine andere Vorrichtung zum Aufbringen einer Schlichte von Glasfäden weist eine wesentliche parallel zur Walze angeordnete Bandführung auf, um die die kontinuierlich angetriebenen Bänder laufen, welche mit Schlichte getränkt wird und wobei die Fasern von den Bändern eingeklemmt werden. Hierbei wird jedoch gegen die Bewegung der Fasern ein starker Widerstand herbeigeführt, der durch die Bindewirkung der beiden die Fasern zusammenquetschenden Bändern entsteht. Hinzu kommt der Nachteil, daß das

Vorrichtung zum Schlichten
von kontinuierlichen Glasfaden

Anmelder:

Owens-Corning Fiberglas Corporation,
Toledo, Ohio (V. St A.)

Vertreter: DipL-Ing. H. Bahr
und Dipl.-Phys. E. Betzler, Patentanwälte,
Herne, Freiligrathstr. 19

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. Juni 1955

Richard H. Bräutigam, Dayton, N. J. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Auffließen der Überzugssubstänz auf die Bänder keinen gleichmäßigen Überzug auf die Fasern ergibt.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden diese Nachteile beseitigt. Sie ermöglicht, das flüssige Überzugsmaterial auf einen Fächer kontinuierlicher Fäden kurz vor der Vereinigungsstelle der Fäden zu einer Lunte derart aufzubringen, daß sich der Arbeitsgang vereinfacht, der der Bewegung der Fäden durch die Aufbringvorrichtung entgegengesetzte Widerstand vermindert, Schwierigkeiten, die zur Zerstörung und zu übermäßigem Verschleiß des Uberzugsmaterials führen, entfallen und ein gleichmäßiger und genauer Überzugsvorgang erfolgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schlichten einer Vielzahl kontinuierlicher Glasfaden, die gemeinsam aus einzelnen Strömen geschmolzenen Glases durch Aufbringen von Längszugkräften ausgezogen werden, mit einer angetriebenen Trommel und einer im wesentlichen parallel zu der Walze angeordneten Bandführung, um die ein von der Trommel angetriebenes, die Schlichte an die von der Bandführung zusammengefaßten Fäden hinführendes Band läuft, ist gekennzeichnet durch einen offenen Tank, in den die Trommel mit einem wesentlichen Teil ihrer Oberfläche unter den Flüssigkeitsspiegel eintaucht.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Bandführung eine zylindrisch gekrümmte Außenfläche mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser der Trommel ist, und daß die Fadenführung bezüglich der Bandführung derart angeordnet ist, daß die Fäden im wesentlichen tangential mit der Außenoberfläche des Bandes an der Außenfläche der Bandführung in Berührung kommt. Die

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Bandführung ist ein nicht umlaufendes. zylindrisches Glied mit glatter Oberfläche und ragt mit seiner Außenfläche nur wenig über die Kante des Tankes vor. Die Fadenführung liegt unter der Bandführung und seitlich bezüglich der Kante des Tankes versetzt. In dem Tank ist eine Umwälzvorrichtung für die in ihm befindliche Flüssigkeit angeordnet. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. ί eine schematische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung, wobei die Zusammenfassung der Fäden zur Lunte und: das Aufwickeln auf an sich bekannten Vorrichtungen erfolgt,

Fig. 2 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Überzugsvorrichtung von rechts nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 4 eine Teilseitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und in

Fig. 5 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie 5-5 der Fig. 3.

Aus einer Vielzahl von aus feinen Glasströmen ausgezogenen Einzelfäden 10 wird eine mehrfädige kontinuierliche Glasfaserlunte hergestellt. Die Glasströme treten aus einer entsprechenden Anzahl von öffnungen in der Bodenfläche eines Glasschmelzofens oder einer Zuführungsvorrichtung 11 aus. Nach Fig. 1 und 2 sind •die Fäden 10 in einer Vielzahl von seitlichen Reihen angeordnet, da die einzelnen Auszugsöffnungen zwangläufig einen gewissen Abstand aufweisen müssen. Nach Fig. 1 verlaufen die Fäden 10 über die Zuführungsvorrichtung 11 in 50 oder mehr Einzelreihen, und aus Fig. 2 kann man erkennen, daß die Zuführungsvorrichtung 11 fünf oder mehr solcher Reihen von Auszugsöffnungen aufweist. Zur Vereinigung der vielen Einzelfäden 10 in die mehrfädige Lunte 12 werden die Fäden über eine bogenförmige Führung 13 geführt, die eine V-förmige Rille 14 (Fig. 3) an ihrer bogenförmigen Kante aufweist.

Nach der Vereinigung der 200 und mehr Einzelfäden 10 zu einer Lunte 12 wird diese über eine Fadenführung 15 auf eine umlaufende Spule 16 geführt, wo sie zu einer Packung aufgewickelt wird. Diese Packung kann dann zur Weiterbearbeitung auf eine übliche Textilmaschine od. dgl. aufgesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in den Zeichnungen allgemein bei 20 angedeutet und enthält die bogenförmige Führung 13, ihre Befestigungskonsole 21, einen Überzugsmaterialzuführungstank 22, ein Überzugsmaterialüberführungsband23 und die notwendigen Vorrichtungen zum Antrieb des Überführungsbandes 23 in Form eines Motors 24 und eines Getriebes 25.

Das Überführungsband 23 sitzt auf einer Trommel 26, die selbst wieder auf einer Welle 27 montiert ist, welche über das Getriebe 25 angetrieben wird und sich quer über den Zuführungstank 22 in solcher Höhe erstreckt, daß die Randfläche der Trommel 26 unter den Spiegel des Zuführungsmaterials, der bei 28 im Tank 22 angedeutet ist, eintaucht. Der Spiegel des Überzugsmaterials 28 wird durch ein Wehr 29 aufrechterhalten, das sich quer durch den Tank 22 erstreckt und ihn in einen Zuführungsteil 30 und einen Überlaufteil 31 unterteilt. Eine Zuführungsleitung 32 mündet in den Boden des Zuführungsteils 30 ein, während eine Rückflußleitung 33 vom Überlaufteil 31 zu einer Pumpe und einen Vorrat führt, die jedoch in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.

Das Überführungsband 23 läuft ferner über eine Bandführung 34, die in einem Rahmen 35 parallel zur Achse der Trommel 26 und oberhalb des Zuführungstanks 22 montiert ist. Wie man am deutlichsten aus den Fig. 3 und 5 ersehen kann, verläuft die Vorderkante des auf Trommel 26 und Bandführung 34 aufgelegten Bandes 23 senkrecht unmittelbar oberhalb des Scheitels der V-förmigen Rille 14 in der bogenförmigen Führung 13. Die Führung 13 ist in der Konsole 21 mit Hilfe einer Stellschraube 36 verstellbar angeordnet, so daß der Scheitel der Rille 14 über die Breite des Bandes 23 so verstellt werden kann, daß die Zuführungsvorrichtung 11 an der Eingriffsstelle mit dem Band 23 seitlich gegen die Mitte des Bandes 23 versetzt ist (Fig. 1).

Im Betrieb läuft die Trommel 26 mit konstanter Geschwindigkeit um, so daß das Band 23 aus dem Vorrat an Überzugsmaterial eine bestimmte Schicht an Überzugssubstanz auf seiner Außenfläche mitnimmt. Diese Schicht, die in Fig. 5 allgemein mit 37 angedeutet ist, wird gegebenenfalls durch einen Abstreifer 38 egalisiert und bewegt sich auf und mit dem Band 23 in Richtung des Fadenlaufes um die Bandführung 34. Die Fäden 10 tauchen bei 39 in die Überzugsmaterialschicht 37 (Fig.4 und 5) ein, wobei eine bestimmte Menge des Überzugsmaterials an jedem Faden hängenbleibt. Die an jedem Faden haftende Überzugsmaterialmenge liefert bei richtiger Koordinierung der Viskosität, der Temperatur und anderer Eigenschaften des Überzugsmaterials und der Fortschreitgeschwindigkeit des Bandes 23 sowie derjenigen der Fäden 10 einen gleichmäßig dünnen Überzug auf den Fäden.

Der Tank 22 ist mit einem Deckel 40 (Fig. 2) versehen, der mit Ausnahme des vorderen Teiles des Bandes 23 und der Bandführung 34 alle Teile überdeckt und den Zutritt von Schmutz verhindert. Der Deckel 40 weist einen Schirm 41 auf, der in die in Fig. 2 gestrichelt und vollausgezogen gezeichneten Stellungen geklappt werden kann. Die gestrichelt gezeichnete Stellung ist diejenige, in der die Bandführung 34 und der vordere Teil des Bandes 23 überdeckt sind, wenn die Vorrichtung außer Betrieb ist, um derart zu verhindern, daß Glasteile auf das Band 23 fallen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gegenüber bekannten Applikatoren und auch gegenüber solchen Applikatoren, bei denen bereits eine Walze zur Übertragung des Überzugsmaterials, beispielsweise einer Schlichte, von einem Vorrat von das zu überziehende Material Verwendung findet, sehr viele Vorteile auf. Unter diesen Vorteilen seien die folgenden besonders herausgehoben:

Zweckmäßig berühren alle Fäden die Überzugssubstanz so kurz als möglich, da beim Durchlauf des Fadens durch die Überzugssubstanz seine Bewegung gehemmt wird und dieser Widerstand um so größer wird, je stärker der Faden in das Überzugsmaterial eintaucht. Vorzugsweise sollen natürlich alle Fäden die Überzugsvorrichtung, in diesem Falle das Band 23 möglichst tangential berühren. Wegen der großen Anzahl der zu einer Lunte zusammenzufassenden Fäden, die aus einer entsprechenden Anzahl von praktisch nur über eine ziemlich große Fläche verteilbarer öffnungen austreten, erreichen die Fäden die Oberfläche der Überzugsvorrichtung von verschiedenen Richtungen aus, und einige Fäden treffen vor anderen auf die Schicht 37 auf und bleiben deshalb langer mit der Schicht in Berührung. Wenn man die Schicht 37 auf dem Band 23 über einen Bogen mit geringem Durchmesser bewegt, lassen sich die Fäden möglichst wenig und wesentlich weniger tief eintauchen als in eine Schicht auf der Oberfläche einer Walze mit einem Durchmesser, der dem der Trommel 26 entspricht. Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Über-

zugsübertragungsbandes 23 ist eine große Fläche an der Trommel 26 zum Eintauchen in das Flüssigkeitsbad und zur Aufnahme der Flüssigkeit vorhanden, während für die Übertragung auf die Fäden eine kleine Fläche an der Bandführung 34 zur Verfügung steht.

Durch die Verwendung eines kleinen Berührungsbogens zwischen den Fäden und dem Überzugsübertragungsband 23 kann dieses so nah wie möglich an die Führung 13 herangebracht werden, was bei Verwendung einer größeren Trommel oder Bandführung 34 praktisch unmöglich ist. Es ist somit möglich, die Fäden 10 dort -zu erfassen, wo die Fäden im Fächer verhältnismäßig nahe beieinanderliegen. Dies führt dazu, daß alle in die Schicht 37 eintauchenden Fäden als Gruppe eintreten, so daß eine Scherwirkung auf das Überzugsmaterial nur an den Seiten der Fadengruppe und nicht an jedem Faden 10 auftritt. Die Eingriffsfläche kann so schmal gehalten werden, daß man praktisch nur die Hälfte der Breite des Bandes 23 benötigt. Wenn deshalb diese Fläche des Überzugsübertragungsbandes 23 durch den Angriff der Fäden 10 verschlissen ist, wird der Fadenfächer längs der Trommel 26 und der Bandführung 34 auf eine frische Übertragungsfläche verschoben.

Verschiebt man die Berührungsstelle der Fäden 10 mit der Überzugsschicht 37 so dicht wie möglich an die Führung 13, dann wird ein Abspülen des Überzugsmaterials vom Fächer vermindert, da bereits nach kurzer Zeit die Fäden durch die Führung 13 zu einer Lunte vereinigt werden. Darüber hinaus wird auch der nachteilige und schädliche Effekt des »Polsterbruches« herabgesetzt. Schneiden die die Lunte 12 bildenden Fäden, was manchmal unvermeidlich ist, an ihrer Eingriffsstelle mit dem Band 23 ein, dann brechen alle Fäden, da sie nur ein kurzes Stück seitlich geführt werden, in angenähert der gleichen Länge ab und die Lunte 12 bricht deshalb stärker quer zu ihrer Breitenerstreckung ab, als wenn die Fäden 10 über einen breiteren Teil des Fächers mit einer Übertragungswalze oder einer anderen sich seitlich über einen größeren Bereich erstreckenden Vorrichtung im Eingriff stehen. Ein Polsterbruch führt unter diesen Umständen zu einem fortschreitenden Bruch der Fäden über die Eingriffsstelle, so daß das Luntenende abgeschrägt ist, d. h. einige Fäden mehrere Dezimeter über die anderen Fäden in der Lunte vorstehen, so daß es praktisch unmöglich ist, das Luntenende von der Spule 16 abzunehmen.

Die Verwendung eines Bandes 23 ermöglicht ferner die Verwendung einer stationären Bandführung 34 im Gegensatz zu einer Walze. Dies ist von besonderem Vorteil, da man keine Lager benötigt und deren Unterhaltung in Wegfall kommt. Außerdem entfällt die eng tolerierte Befestigung des umlaufenden Gliedes, die erforderlich ist, damit die Fäden nicht exzentrisch laufen oder ihr Lauf durch Pendeln der Achse der Walze gestört wird.

Selbstverständlich kann die Bandführung 34 zwar stationär aber auf einer exzentrischen Einstellvorrichtung montiert sein, so daß sie sich bezüglich der Fäden 10 einstellen läßt, um die 'richtige Spannung auf das Band 23 aufzubringen und den Fadenfächer an der geeignetsten Stelle und unter dem geeignetsten Winkel zu erfassen.

Gegenüber den bekannten stationären Polsterapplikatoren, z. B. solchen, bei denen das Überzugsmaterial auf ein Polster aus Filz oder einem ähnlichen Material auf getropft wird und das Überzugsmaterial vom Polster durch den über seine Oberfläche gleitenden Faden abgewischt wird, weist der Erfindungsgegenstand ebenfalls erhebliche Vorteile auf. Bei solchen bekannten Polsterapplikatoren muß man die Überzugssubstanz im Überschuß auf das Polster auftropfen, damit sie zum Überziehen der Fäden ausreicht. Diese überschüssige Überzugsmenge tropft nach unten auf den Boden oder auf die Maschinen im Wickelraum und erzeugt Unannehmlichkeiten. Durch die gesteuerte Zuführung von Überzugsmaterial in der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die Notwendigkeit der Zuführung überschüssigen Materials und infolgedessen das Abtropfen grundsätzlich ausgeschaltet. Darüber hinaus wird das gesamte vom Band 23 gelieferte Material, das nicht an die Fäden 10 abgegeben wird, durch das Band 23 selbst in den Tank 22 zurückgeführt.

Werden Flüssigkeiten geringer Viskosität, beispielweise Schlichten, durch die bekannten Polster- oder Walzenapplikatoren aufgebracht, dann sind die obenerwähnten Schwierigkeiten noch größer, als wenn man Überzugsmaterial mit ziemlich hoher Viskosität mit solchen Vorrichtungen aufbringt. Wegen der großen Eintauchfläche und der geringen Übertragungsfläche ist der Bandapplikator gemäß der Erfindung besonders für die Aufbringung von dünnflüssigen Überzugsstoffen, beispielsweise, einer Schlichte zur Behandlung von Fäden bei der Herstellung von Textilgeweben od. dgl., geeignet.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schlichten einer Vielzahl kontinuierlicher Glasfaden, die gemeinsam aus einzelnen Strömen geschmolzenen Glases durch Aufbringen von Längszugkräften ausgezogen werden, mit einer angetriebenen Trommel und einer im wesentlichen parallel zu der Walze angeordneten Bandführung, um die ein von der Trommel angetriebenes,· die Schlichte an die von der Bandführung zusammengefaßten Fäden heranführendes Band läuft, gekennzeichnet durch einen offenen Tank (22), in den die Trommel (26) mit einem wesentlichen Teil ihrer Oberfläche unter den Flüssigkeitsspiegel eintaucht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandführung (34) eine zylindrisch gekrümmte Außenfläche mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser der Trommel (26) ist, und daß die Fadenführung (13) bezüglich der Bandführung (34) derart angeordnet ist, daß die Fäden (10) im wesentlichen tangential mit der Außenoberfläche des Bandes (23) an der Außenfläche der Bandführung (34) in Berührung kommen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandführung (34) ein nicht umlaufendes zylindrisches Glied mit glatter Oberfläche ist und mit seiner Außenfläche nur wenig über die Kante des Tankes (22J vorragt und daß die Fadenführung (13) unter der Bandführung (34) und seitlich bezüglich der Kante des Tankes (22) versetzt liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Umwälzvorrichtungen für die im Tank (22) befindliche Flüssigkeit.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 216 571, 576 753.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©; 009 589/118 8.60