DE1635653B2 - Vorrichtung zur Herstellung einer Verbundstoffbahn - Google Patents
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Description
35
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verbundstoffbahn, bestehend aus um zwei
mit Abstand parallel zueinander vorbewegte Tragstränge rotierendem und dabei schraubenlinienförmig
um die Tragstränge sich kreuzende Fäden legendem Spinnring mit Padenvorratsspulen, dem Spinnring
nachgeschalteten Verbundeinrichtungen, denen gegebenenfalls Einrichtungen zum Aufbringen von weiteren
Fäden und/oder Folien vor- bzw. zwischengeschaltet sind, und den Verbundeinrichtungen nachgeschalteten
Trennelementen zum Trennen der auf einer nachfolgenden Wickelstation aufwickelbaren Verbundstoffbahn
von den zur Endlosführung über Umlenkorgane vor den Spinnt ing zurückgeführten Tragsträngen.
Bei einer bekannten Vorrichtung der genannten Gattung (vgl. US-PS 30 41230) bestehen die endlosen
Tragstränge aus kunststoffummantelten Stahlkabeln, die folglich nur in radialer Richtung nachgiebig sind.
Die erforderliche Parallelführung der Tragstränge erfolgt durch eine zwischenliegende geteilte Platte, an
deren seitlichen Längsseiten Längsnuten angeordnet sind, in denen die Tragstränge gleiten. Zur Verminderung
der Reibung werden die Längsnuten bzw. Tragstränge mit einem Gleitmittel versehen. Als nachteilig
ist hierbei anzusehen, daß die Fäden des vom Spinnring um die Tragstränge gewickelten Fadengeleges in ihrer
Lage auf den Tragsträngen nicht hinreichend fixiert sind, weil sie infolge des anhaftenden Gleitmittels und
infolge ihrer Diagonallage auf den Tragsträngen verrutschen können. Gleichmäßige Eigenschaften der Verbundstoffbahnen
sind folglich nicht gewährleistet.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zur Herstellung einer Verbundbahn (vgl. FR-PS 12 62 085) wird
das schraubenlinienförmige Fadengelege vom Spinnrad auf zwei in Längsrichtung undehnbare, mit Abstand
parallel zueinander liegende, um ihre eigene Achse rotierende ortsfeste Hohlschrauben gewickelt, deren in
Vorbewegungsrichtung des Fadengeleges konisch sich verjüngende freie Enden von entsprechend konischen,
mit Längsschlitzen für das sich vorbewegende Fadengelege versehenen ortsfesten Hülsen umgeben sind
Hier ist also gleichsam ein doppelter Spindeltrieb verwirklicht, bei dem die Hohlschrauben die Spindeln
und das Fadengelege die Spindelmuttern darstellen. Für hohe Fertigungsgeschwindigkeiten ist diese Vorrichtung
auf Grund der zwischen den Hohlschrauben und dem Fadengelege auftretenden Reibung nicht geeignet,
da es hierdurch sehr leicht zu einem Zusammenschieben des Fadengeleges auf den Hohlschrauben
kommen kann, welches die Vorrichtung blockiert. Darüber hinaus ist nachteilig, daß mit vorgegebenen Hoblschrauben
praktisch nur eine bestimmte gleichmäßige Fadenstruktur niedergelegt werden kann, weil die Windungszahl
pro Längeneinheit konstant ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben,
mit der Verbundstoffbahnen auch unterschiedlicher Fadens*ru,l:tur
mit gleichmäßigen Eigenschaften herge stellt werden können, und zwar insbesondere bei hohen
Fertigungsgeschwindigkeiten. Die Erfindung besteht darin, daß die endlosen Tragstränge aus durch Verstellen
von jeweils wenigstens einem der Umlenkorgane in der Länge bzw. Steigung einstellbaren Schraubenfe
dem bestehen, die einen dem Sechs- bis Achtfachen des Drahtdurchmessers entsprechenden Außendurchmesser
aufweisen und auf einem Teil ihrer Länge in mit einem Längsschlitz versehenen ortsfesten Gleitführungsrohren
geführt werden.
Die Erfindung nutzt hierbei zunächst die Erkenntnis, daß die genaue Fixierung des Fadengeleges während
des gesamten Herstellungsprczesses am besten dadurch gewährleistet werden kann, daß die Fäden zwischen
die Windungen von schraubenförmigen Gebilden eingelegt werden und das Fadengelege mit diesen
schraubenlinienförmigen Gebilden unter Führung längs der Fertigungsstrecke vorbewegt wird. Die Verwendung
der schraubenförmigen Gebilde erlaubt darüber hinaus auf überraschend einfache Weise eine Änderung
der Struktur des Fadengeleges, wenn die schraubenförmigen Gebilde als in der Länge bzw. Steigung und
Windungszahl pro Längeneinheit veränderliche Federn ausgebildet sind. Durch Einstellung der Länge der
Schraubenfedern läßt sich für jede die Struktur des Fadengeleges festlegende Kombination der Umlaufgeschwindigkeit
des Spinnringes und der Vorbewegungsgeschwindigkeit der Tragstränge eine geometrische
Konfiguration der Schraubenfedern finden, bei der jeder Fadenumlenkschlaufe eine eindeutige Position zwischen
zwei Windungen der Schraubenfedern zugeordnet ist.
Hinsichtlich der Führung der Schraubenfedern längs der Fertigungsstrecke können auch endlos umlaufende
Keilriemenpaare, welche die Schraubenfedern in halbkreisförmigen Auskehlungen zwischen sich einklemmen,
als Längsführungen vorgesehen werden. Die dem Spinnring nachgeschaltcten Verbundeinrichtungen bestehen
im allgemeinen aus einer Sprüheinrichtung zum Aufsprühen eines Klebemittels und einer Trockeneinrichtung.
In der Ausführungsform für aus thermoplastischem Kunststoff aufgebaute Verbundstoffbahnen
,empfiehlt sich eine Anordnung zum Verschweißen unter
Druck und Wärme als Verbundeinrichtung. Die geajnnie
Einrichtung zum Aufbringen weiterer Fäden ist vorteilhafterweise als Einrichtung zum Auflegen von
Längsfäden auf d^ Fadengelege ausgebilde t.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor aHsm darin zu sehen, daß bei minimalem konstruktiven
Aufwand selbst bei sehr hohen Fertigungsgeschwindigkeiten Verbundstoffbahnen gleichmäßiger Struktur gewährleistet
werden können.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert;
es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Verbundstoffbahn
in der Aufsicht,
F i g. 2 einen vergrößerten Schnitt durch den Gegenstand nach F i g. 1 längs der Linie 2-2,
Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch den Gegenstand
nach F i g. 1 längs der Linie 3-3 und
F i g. 4 eine Verbundeinrichtung für den Gegenstand ao nach F i g. 1 in schematischer Darstellung.
Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt zwei endlose Schraubenfedern 10 aus Metall, welche derart
über Umlenkorgane 12 laufen, daß lüngs der gesamten Fertigungsstrecke je nach Breite der herzustellenden »5
Verbundstoffbahn parallele endlose Tragstränge 14 entstehen. Die aus Metalldraht bestehenden Schraubenfedern
10 weisen einen dem Sechs- bis Achtfachen des Drahtdurchmessers entsprechenden Außendurchmesser,
vorzugsweise von etwa 16 mm, auf. Diese endlosen Schraubenfedern 10 werden durch einen Motor
18 über ein entsprechendes Untersetzungsgetriebe 20 mit Abtriebswellen 22 und von diesen angetriebenen
Umlenkorganen 12 fortlaufend in Richtung der Pfeile 16 vorbewegt. Die Steigung einer jeden Schraubenfeder
10 läßt sich dadurch verändern, daß jeweils eines der Umlenkorgane 12 entlang einer Trageplatte 24 verschoben
und beispielsweise in der F i g. 1 gestichelt dargestellten Position 12a erneut festgeklemmt wird. Auf
diese Weise lassen sich verschiedene Abstände zwisehen auf den parallelen Schraubenfedern 10 aufgewundenen
Fäden erzielen, wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird.
Der Mechanismus, mit dem die Fäden auf die parallelen Schraubenfedern 10 schraubenlinienförmig zu
einem Fadengelege aufgewunden werden, während sich die Schraubenfedern 10 in Richtung der Pfeile 16
vorbewegen, besteht aus einem Spinnrad 26. welcher mehrere Fadenvorratsspulen 28 trägt, die parallelen
Schraubenfedern 10 umgibt und auf Rollen 30 abge- stutzt ist. Der Spinnring 26 wird über eine Welle 3? von
einem mit dem Untersetzungsgetriebe 20 gekoppelten weiteren Untersetzungsgetriebe 34 in Drehung versetzt,
wobei das Getriebe 34 mit einem Schalthebel 36 und das Getriebe 20 mit einem Schalthebel 38 versehen
sind, mit denen die Vorbewegungsgeschwindigkeit der Schraubenfedern 10 gegenüber der Drehzahl des
Spinnringes 26 und der Steigung der Schraubenfedern 10 derart abgestimmt werden, daß die Fäden 40 (F i g. 2
und 3) im Fadengelege in bestimmten gleichmäßigen Abständen voneinander verlaufen. Durch Abstimmung
der Vorbewegungsgeschwindigkeit der Schraubenfedern 10 gegenüber der Drehzahl des Spinnringes 26
lassen sich die Fäden 40 aui jeden Schraubengang, auf jeden zweiten, auf jeden dritten usw., d. h. praktisch auf
jeden beliebigen Schraubengang der Schraubenfedern 10 aufwickeln. Die Steigung der Schraubenfedern 10
wird zur Aufnahme eines jeden schraubenlinienförmigen Einschlages in genauer Lage eingestellt
Während die Fäden 40 um die parallelen Schraubenfedern 10 vom Spinnring 26 schraubenlinienförmig herumgewunden
werden, schlüpft jeder dieser Einschläge in eire Schraubenwindung und v/ird dort in der in den
Fig.2 und 3 dargestellten Lage festgehalten. Um die
Schraubenfedern 10 abzustützen und während der Zeit, während das durch die einander sich kreuzenden Fäden
40 entstandene Fadengelege durch die übrige Vorrichtung hindurchläuft, an einer Durchbiegung zu verhindern,
sind im Anschluß an den Spinnring 26 Rohre 44 mit Längsschlitzen 46 vorgesehen. Diese geschlitzten
Rohre 44 sind derart ausgebildet, daß sie die Schraubenfedern 10 praktisch vollkommen umschließen, wobei
sie in einem derartigen Abstand vom Spinnring 26 angeordnet sind, daß die Fäden 40 noch in die parallelen
Schraubenfedern 10 eingelegt werden können. Wie insbesondere aus F i g. 3 zu sehen ist, laufen die einzelnen
Fäden 40 des Fadengeleges durch die Schlitze 46 der Rohre 44, wobei im Ausführungsbeispiel jede Windung
der Schraubenfeder 10 eine Fadenschlaufe trägt.
Im Grunde genommen können sich diese Gleitführungsrohre
44 praktisch über die gesamte Länge der Vorrichtung erstrecken, um die Schraubenfedern 10 im
jeweils gewünschten Abstand parallel zueinander zu führen. Steht das Fadengelege unter großer Spannung,
empfiehlt es sich, diese Rohrführungen verhältnismäßig kurz zu halten und die Parallelführung der Schraubenfedern
10 längs der Fertigungsstrecke durch zwei parallele an die Rohrführungen 44 ausschließende endlose
Keilriemenpaare 50, 54 vorzunehmen. Der Aufbau dieser Keilriemenpaare ist im einzelnen in F i g. 2 dargestellt.
Hier sind jeweils zwei endlose Keilriemen 50. 54 mit ihren breiten Flächen aufeinanderliegend vorgesehen,
welche jeweils eine halbkreisförmige Auskehlung 52. 56 aufweisen, so daß sich eine dem Durchmesser der
Schraubenfeder 10 entsprechende kreisförmige Ausnehmung ergibt. Die beiden Keilriemen 50,54 klemmen
mit dieser inneren Ausnehmung die Schraubenfeder 10 zwischen sich ein, wobei die Fäden 40 des Fadengeleges
von der einen Schraubenfeder 10 nach der Seite zur gegenüberliegenden Schraubenfeder 10 verlaufen und
in der in F i g. 2 dargestellten Weise zwischen den breiten aufeinanderliegenden Flächen der Keilriemen eingeklemmt
sind. Der Keilriemen 50 wird in V-förmigen Metallführungen 58 gehalten, etwas kurzer als die
Schrägflächen des Keilriemens sind und jeweils an einem Gelenk einer endlosen Kette 60 befestigt sind.
Gelenkrollen 62 dieser endlosen Kette 60 laufen auf einer gehärteten Führungsplatte 64, welche auf einer
feststehenden Profilschiene 66 befestigt ist. Der in F i g. 2 unten liegende Keilriemen 54 wird in gleicher
Weise von einer Kette 68 geführt. Auf diese Weise wird eine einwandfreie kraftschlüssige Führung für
jede Schraubenfeder 10 über die gesamte Länge der Fertigungsstrecke erreicht. Das durch die Fäden 40 gebildete
Fadengelege wird während des Durchlaufs durch die Vorrichtung einwandfrei flach und straff gehalten,
so daß die nachstehend zu beschreibenden Arbeitsgänge ohne weiteres an dem Fadengelege durchgeführt
werden können. Während in F i g. 1 die in F i g. 2 dargestellte Federführung unmittelbar im Anschluß
an die Rohre 44 dargestellt ist, können die Rohre 44 auch fortgelassen werden und die beiden endlosen
Keilriemenpaare sich bis dicht an den Spinnring 26 erstrecken, so daß sie die beiden Schraubenfcdern 10
über die gesamte Länge der Vorrichtung parallel füh
Zwischen Führungsrohren 44 und der Keilriemenführung ist eine Sprüheinrichtung 72 zum Aufbringen von
Kunststoff auf das Fadengelege vorgesehen. Gewöhnlich besteht diese Einrichtung aus einer sich über die
gesamte Breite des Fadengeleges erstreckenden Tragschiene mit Kunststoffspritzpistolen, welche flüssigen
Kunststoff mit einem entsprechenden Härter vermischt auf das Fadengelege aufsprühen. Andererseits kann zusätzlich
oder als Alternative zu dieser Sprüheinrichtung eine Anordnung vorgesehen werden, welche eine fortlaufende
Kunststoffolie auf das Fadengelege aufbringt. In diesem Falle würde die Einrichtung 72 eine Rolle
einer Kunststoffolie, eine Papierrolle od. dgl. tragen, welche dann auf das Fadengelege fortlaufend aufgedrückt
wird. Andererseits kann an einer weiteren Stelle 74 eine gewisse Anzahl zusätzlicher in Längsrichtung
verlaufender Fäden auf das Fadengelege aufgebracht werden, welche von oben oder unten oder von beiden
Seiten gegen das Fadengelege gepreßt werden.
Anschließend durchläuft das Fadengelege einen Trocken- oder Härteofen 76, welcher in geeigneter
Weise beheizt wird, um den Kunststoff und das Fadengelege fest miteinander zu verbinden. Wenn das Fadengelege
den Ofen 76 verlassen hat, läuft es an zwei Messern 78 entlang, welche es von den Schraubenfedern 10
abtrennen, wobei diese Messer gewöhnlich an den hinter dem Ofen 76 angeordneten Umlenkrollen für die
Schraubenfedern 10 angeordnet sind. Anschließend wird die fertige Verbundstoffbahn in einer Wickelstation
80 aufgewickelt.
In der Keilriemen- und Kettenführung nach F i g. 2 ergibt sich ein beträchtlicher Druck und eine ziemliche
Reibung, so daß vorzugsweise die Ketten 60 und 68, infolgedessen auch die beiden einander gegenüberliegenden
Keilriemen 50 und 54. angetrieben werden. Zu diesem Zweck ist ein Motor 82 und ein Untersetzungsgetriebe
84 mit einem Schalthebel 86 versehen, dessen Welle 88 den Antrieb der beiden Ketten- bzw. Keilriemenpaare
übernimmt.
In gewissen Fällen kann das Besprühen des Fadengeleges
mit Kunststoff und dessen Aushärtung im Ofen fortfallen, so daß statt des Ofens 76 erhitzte Walzen 94
(F i g. 4) vorgesehen werden, durch welche die Fadengelegebahn 40a hindurchgeführt wird. Dies läßt sich allerdings
gewöhnlich nur dann durchführen, wenn die Fäden aus thermoplatischem Material, beispielsweise
Vinyl, bestehen, so daß die Fäden an ihren Schnittpunkten durch Hitze miteinander verschweißbar sind. Andererseits
ist der Einsatz dieser Heizwalzen 94 auch dann möglich, wenn das Fadengelege in der Einrichtung
72 mit einer thermoplastischen Kunststoffolie beschichtet wurde, wobei sowohl Vinyl- als auch Glasfaser-
oder Nylonfäden mit dieser Kunststoffolie verschweißbar sind.
ao Für den einwandfreien Betrieb der Vorrichtung ist
die Geometrie der Schraubenfedern 10 von besonderer Bedeutung. Zur Verhinderung von Schwingungen soll
der Außendurchmesser der Schraubenfedern etwa sechs- bis achtmal größer sein als der Drahtdurchmes-
»5 ser. Typische Drahtstärken liegen zwischen etwa 0.2
und 2,5 mm. Die Federn sind vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt und weisen eine Anzahl von Windungen
pro Längeneinheit auf, wie sie für den gewünschten Abstand der Fäden im Fadengelege vonein-
ander erforderlich ist. Im Ausführungsbeispiel sind die
Schraubenfedern 10 so eingestellt, daß sich acht Win
düngen auf 2,54 cm ergeben, d. h. ein Abstand zwischer den Fäden von etwa 3,2 mm. Dieser Abstand kann ir
der vorstehend beschriebenen Weise verändert wer den.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zur Herstellung einer Verbundstoffbahn, bestehend aus um zwei mit Abstand par-
alle! zueinander vorbewegte Tragstränge rotierendem und dabei schraubenlinienförmig um die Tragstränge
sich kreuzende Fäden legendem Spinnring mit Fadenvorratsspulen, dem Spinnring nachgeschalteten
Verbundeinrichtungen, denen gegebenenfalls Einrichtungen zum Aufbringen von weiteren
Fäden und/oder Folien vor- bzw. zwischengeschaltet sind, und den Verbundeinrichtungen nachgeschalteten
Trennelementen zum Trennen der auf einer nachfolgenden Wickelstation aufwickelbaren
Verbundstoffbahn von den zur Er.dlosführung über Umienkorgane vor den Spinnring zurückgeführten
Tragsträngen, dadurch gekennzeichnet, daß die endlosen Tragstränge (14) aus durch Verstellen
von jeweils wenigstens einem der Umlenk- ao organe (12) in der Länge bzw. Steigung einstellbaren
Schraubenfedern (10) bestehen, die einen dem Sechs- bis Achtfachen des Drahidurchmessers entsprechenden
Außendurchmesser aufweisen und auf einem Teil ihrer Länge in mit einem Längsschlitz as
(46) versehenen ortsfesten Gleitführungsrohren (44) geführt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß endlos umlaufende, die Schraubenfedern
(10) in halbkreisförmigen Auskehlungen (52, 56) zwischen sich einklemmende Keilriemenpaare
(50. 54) als Längsführungen vorgesehen sind.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST025561 | 1966-06-21 | ||
BE683885 | 1966-07-08 |
Publications (3)
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