FI63734B - Foerfarande foer framstaellning av fibrer fraon ett termoplastiskt material och apparat foer genomfoering av detta foerfarande - Google Patents

Description

RS5r*l [Bl i1UKUULUTUSJULKAISU *Ύη -, a J9* W Π1) UTLAGG N I NGSSKRI FT 65/54 C (45) rst-n*ti ay inn: Ity 10 03 1933 ΛλΉ Patent osddelat V ^ (51) Kv.ik.3/h«.a.3 C 03 B 37/02 SUOMI—FINLAND (21) PatunttlhtkemtM — PaCMrtmMitlng 781+032 (22) HikamiipVvt — An*5fci>ingtrf»g 29.12.78 * (23) Alkupllvt—GNttghmtfaf 29.12.78 (41) Tullut |ulklMl(*l — Mvh offantMg 01.07.79

Patentti- ja rekisterihallitus .... , , , ,. „ ._ . * , . ._, (44) NihtlvUulpanon ja kuuL|ulkaimn p*m. —

Patent- och rtjlrteiityulnn AmMcm utlagd odi utLskriftM puMicurad 29.0U. 83 (32)(33)(31) Pyy4«ty «tuo»k»u*—i^ird priorttut 30.12.77

usa(us) 86610U

(71) Owens-Corning Fiberglas Corporation, Fiberglas Tower, Toledo,

Ohio I+3659, USA (US) (72) John Truman Beckman, Newark, Ohio, John William Lonberger, Newark,

Ohio, USA(US) (lb) Oy Kolster Ab (5I+) Menetelmä kuitujen valmistamiseksi termoplastisesta aineesta ja laite tämän menetelmän toteuttamiseksi - FÖrfarande för framställning av fibrer frän ett termoplastiskt material och apparat för genomföring av detta förfarande

Esillä olevan keksinnön kohteena on lasikuitujen valmistus ja tarkemmin sanottuna entistä parempi mikrotietokoneohjattu ke-lauslaite useiden sulalasivirtojen vetämiseksi kuiduiksi ja kuitujen kokoamiseksi langan muodossa puolalle.

Eräs menetelmä, jossa tekstiilejä valmistetaan lasista, käsittää useiden sulalasivirtojen vetämisen kuiduiksi, kuitujen kokoamisen langaksi ja langan kelauksen puolalle, minkä jälkeen sitä käytetään erilaisten tuotteiden valmistukseen. Lasisulate virtaa säädetyllä nopeudella uunin esiahjosta syöttimeen tai läpivientiin, jonka pohjaan on muodostettu useita aukkoja. Lasisulatteen virratessa aukoista sitä vedetään alaspäin suurella nopeudella, jolloin se vedetään kuiduiksi. Useita vedettyjä kuituja yhdistetään sen jälkeen langaksi, päällystetään adheesioaineella ja lanka kelataan puoloille kalaushylsyllä. Kelaushylsyn nopeutta säädetään tasaisen vetonopeuden ylläpitämiseksi, mikä vuorostaan antaa vedetyille kuiduille yhtenäisen läpimitan, mikäli muut tekijät, esim. lasisulatteen lämpötila, pysyvät muuttumattomina. Koska lanka kela- 2 63734 taan pupiinalle lankapuolan muodostamiseksi, puolan läpimitta kasvaa asteittain. Läpimitan kasvaessa on hylsyn pyörimisnopeutta Selmalla pienennettävä muuttumattoman vetonopeuden ylläpitämiseksi.

Ennestään tunnetaan erilaisia säätöelimiä, joilla säädetään kelaushylsyn nopeutta pääasiassa tasaisen vetonopeuden ylläpitämiseksi puolan koon muuttuessa. Tällaisessa tyypillisessä säätöjärjestelmässä digitaalitietokone tai muu prosessinsäätölaite varastoi tietoja kelaushylsyn lisääntynyttä nopeutta vastaavasti ennalta määrättyinä eri ajankohtina sen jälkeen, kun kelaus puolalle on aloitettu. Kunakin ajankohtana kelaushylsyn nopeutta tunnustellaan ja sitä verrataan haluttuun nopeuteen virhesignaalin kehittämiseksi. Virhesignaalia käytetään kelaushylsyn nopeuden muutokseen halutun nopeuden ja todellisen nopeuden välisen poikkeaman pienentämiseksi. Eräässä tunnetussa järjestelmässä hylsyn nopeutta säädetään magneettikytkimen avulla, joka yhdistää vakionopeusmoot-torin generaattoriin. Generaattorissa kehitetty energia käyttää vuorostaan kelausmekanismin moottoria. Digitaalitietokone kehittää lähtösignaalin, joka muunnetaan analogiasignaaliksi käyttämään generaattoria, jolla on ramppitoiminta. Tämä viimeksi mainittu generaattori käyttää vuorostaan magneettikytkintä kelaushylsyn pyörimisnopeuden pienentämiseksi puolan läpimitan kasvaessa, jotta kuitujen vetonopeus ja langan kokoamisnopeus pysyisivät muuttumattomina. Jotta kelausmekanismin kokoamaa tuotetta voitaisiin muuttaa, on tietokoneeseen varastoitava toinen analoginen ramppikäyrä kelausmekanismin nopeudelle.

Muuttumattoman vetonopeuden lisäksi on myös muita tekijöitä pidettävä muuttumattomina, jotta koko lankapuolassa saavutettaisiin tasainen kuituläpimitta. Niinpä esim. lasisulatteen painekorkeus läpiviennissä on pidettävä vakiona, jotta virtaus pysyisi muuttumattomana läpiviennin aukkojen läpi. Myös lasisulatteen lämpötila on pidettävä muuttumattomana lasisulatteen muuttumattoman viskositeetin säilyttämiseksi ja niin ollen muuttumattoman virtauksen ylläpitämiseksi aukkojen läpi. Ihanteellisissa olosuhteissa läpivienti toimii muuttumattomin edellytyksin. Useita kelaushylsyjä on sovitettu revolveripäähän. Kun lankapuola on melkein valmiiksi puolattu kelaushylsyllä, aloitetaan seuraavan kelaushylsyn pyöritys. Kun ensimmäinen lankapuola on valmiiksi puolattu, toinen ke-laushylsy käännetään kelausasentoon ja vedetty kuitulanka siepa- li 3 63734 taan ja kelataan toiseksi lankapuolaksi. Tällaisessa jatkuvassa käytössä tuotanto kasvaa samalla, kun lankapuolan kuituläpimitan vaihtelut jäävät mahdollisimman pieniksi. Kelaushylsyn nopeus-säätölaite alentaa automaattisesti kunkin kelaushylsyn nopeutta sitä mukaa, kun lankapuola muodostuu. Tämän työn aikana läpiviennissä ylläpidetään jatkuvuustilaa, Lasivirralla, joka saapuu läpivientiin uunin esiahjosta ja poistuu läpiviennistä sen pohjassa olevien useiden aukkojen kautta, on ennalta määrätty korkea lämpötila. Läpiviennistä tulevan säteilyn aiheuttamien lämpöhäviöiden kompensoimiseksi johdetaan läpiviennin läpi sähkövirtaa halutun lämpötilan ylläpitämiseksi läpiviennissä ja siinä olevassa sulassa lasissa. Tämän sovitelman ansiosta läpiviennin aukkojen läpi poistuvan sulan lasin lämpötilaa säädetään tarkasti yhtenäisen kuitu-läpimitan aikaansaamiseksi. Useista eri syistä on kuitenkin joskus tarpeen tehdä läpivienti toimimattomaksi lyhyehköksi ajanjaksoksi. Tämä voi esim. olla välttämätöntä langan muodostavien kuitujen katketessa. Läpiviennin toimimattomuusaika voi vaihdella parista minuutista 8 minuuttiin tai sen yli läpiviennin uudelleenakti-voimismahdollisuuksien mukaan. Ensimmäisten minuuttien aikana läpiviennin ollessa toimimattomana läpiviennin lämpötila laskee pois jääneen lasivirran takia. Kun läpivienti aktivoidaan uudelleen, hieman alempi lämpötila nostaa lasin viskositeettia ja niin ollen myös pienentää sulan lasin virtausta läpiviennin aukkojen läpi.

Jos tällaisessa tilanteessa käytetään normaalia vetonopeutta, on ilmeistä, että vedettyjen kuitujen läpimitta tulee pienenemään.

Tämän ongelman aiemmin ehdotetussa ratkaisussa on hylätty ne kuidut, jotka valmistettiin välittömästi sen jälkeen, kun läpivienti oli ollut toimimattomana.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti kelaushylsyn nopeutta säädetään useiden lasikuitujen ennalta määrätyn vetonopeuden ylläpitämiseksi ja langan kokoamiseksi kuiduista lankapuolaksi. Digi-taalitietokone, esim. mikrotietokone, jossa on integroidut piirit, vertaa kelaushylsyn todellisen nopeuden palautussignaalia kelaus-hylsyn haluttuun nopeuskäyrään ja kehittää lähtösignaalin, joka säätää kelauspuolan nopeutta. Palautussignaalin kehittää tako-metrityyppinen pulssigeneraattori, joka on kytketty kelaushylsyyn. Tämä pulssilähtösignaali varastoidaan laskimeen ennalta määrätyksi ajanjaksoksi, esim. 100 ms, kelaushylsyn nopeutta vastaavan di- 4 63734 gitaalisignaalin kehittämistä varten. Tämä signaali syötetään mikrotietokoneeseen nopeudensäätösignaalin kehittämistä varten. Läpivientiä aktivoitaessa, kun se on kylmä, modifioidaan takometri-laskimen laskentajakso. Jos laskentajakso kasvaa esim. 6 %, tako-metrilaskin tulee rekisteröimään 6 % suuremman määrän pulsseja verrattuna todelliseen hylsyn nopeuteen. Kun tämä signaali syötetään mikrotietokoneeseen, tämä kehittää säätösignaalin, joka alentaa hylsyn nopeutta n. 6 %, niin että saatu nopeus muodostuu yhtä suureksi kuin haluttu nopeus. Tämä vuorostaan pienentää kuitujen vetonopeutta alemman lasilämpötilan aiheuttaman lisääntyneen viskositeetin kompensoimiseksi. Kun läpiviennin lämpötila asteittain nousee normaaliarvoa kohti, takometripulssien rekisteröinti-aika muuttuu asteittain, kunnes se saavuttaa normaalin arvon 100 ms, kun läpivienti toimii jatkuvuustilassa. Tämän säätösovitelman ansiosta todellinen aika, joka tarvitaan lankapuolan kelaukseen kelaushylsylle, pitenee jonkin verran. Lankapuolan kuiduilla tulee kuitenkin olemaan yhtenäinen läpimitta koko puolassa huolimatta läpiviennistä kylmäkäynnistyksen aikana poistuvan lasin viskositeetin pienestä muutoksesta.

Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on niin ollen saada aikaan entistä parempi kelausmekanismin nopeudensäätöpiiri sulan lasin virtojen vetämiseksi kuiduiksi ja langan kokoamiseksi näistä kuiduista lankapuolaksi.

Esillä olevan keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan nopeudensäätölaite kelaushylsyä varten, joka vetää sulan lasin virtoja läpiviennistä kuiduiksi ja kokoaa kuidut lankapuolaksi, jolloin kelaushylsyn nopeus muuttuu, kun uudelleen aktivoidaan hylsy, joka on ollut toimimattomana määrätyn ajan.

Keksinnön perusta ja tunnusmerkit ilmenevät jäljempänä esitetyistä patenttivaatimuksista.

Keksinnön muut tarkoitukset ja edut käyvät ilmi seuraavasta selityksestä, jossa viitataan oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen lohkokaaviota, jolloin kelaushylsyn nopeutta muutetaan normaalista nopeuskäyrästä kylmäkäynnistettäessä puolaa, joka muodostuu lasikuiduista, joita vedetään sulan lasin virroista läpiviennistä, ja kuvio 2 on diagrammi, joka havainnollistaa esillä olevan keksinnön mukaisen kelaushylsyn normaalia ja muutettua nopeuskäyrää.

63734

Piirustus ja erityisesti kuvio 1 esittää laitteen 10 lohko-kaaviota, jolla laitteella valmistetaan useita kuituja tai fila-mentteja 11 lasista tai muusta termoplastisesta aineesta ja jolla tilamentit 11 kootaan langaksi 12, joka kelataan lankapuolaksi ke-laushylsyllä 13. Sulatettu homogeeninen lasi valmistetaan ensin esittämättä jätetyssä uunissa. Sula lasi virtaa uunin esiahjoon 14, ja sieltä lähtee sulan lasin säädetty virta 15 syöttimeen tai läpivientiin 16. Läpiviennistä 16 sula lasi virtaa useina virtoina useiden aukkojen 17 kautta, jotka on muodostettu läpiviennin 16 pohjaan. Tavallisesti läpivienti on sähkölämmitteinen sulan lasin lähtevien virtojen lämpötilan ja niin ollen myös viskositeetin säätöä varten. Sulan lasin virrat vedetään aukoista 17 suurella nopeudella erillisten kuitujen 11 muodostamista varten. Vedetyt kuidut 11 ulottuvat alaspäin muodostaen pääasiassa kartiomaisen kuvion kokoomalaitteeseen 18, joka muodostaa langan 12. Kokoomalaite 18 voi myös johtaa sopivaa adheesionestettä lankaan sinänsä tunnetulla tavalla. Kokoomalaitteesta 18 lanka 12 kulkee kelaushylsylle 13, jossa se kelataan käämille lankapuolan muodostamista varten. Kelaushylsy 13 on rakenteeltaan tavanomainen, ja siihen kuuluu le-vityslaite langan 12 jakamiseksi kerroksiksi pyörivälle käämille.

Lankaa lankapuolaksi koottaessa lankapuolan säde kasvaa asteittain kelausvaiheen aikana. Kelaushylsyn tai käämin määrätty nopeus nostaa suoraviivaista vetonopeutta asteittain maksimaaliseksi suoraviivaiseksi nopeudeksi kelausvaiheen lopussa. Kelaus-vaiheen alussa määräävät toisin sanoen läpiviennistä tulevien kuitujen suoraviivaisen nopeuden sekä lankapuolan pyörimisnopeus että lankapuolan ympärys, joka sijaitsee suhteellisen pienellä säteellä. Lankapuolan suurentuessa vetonopeus on riippuvainen lankapuolan suurentuneesta ympäryksestä. Jos vetonopeuden annetaan kasvaa, vedettyjen kuitujen läpimitta pienenee edellyttäen, että lasisulat-teen lämpötila ja muut tekijät pysyvät muuttumattomina. Tämä johtuu siitä, että sulan lasin virtausnopeuden aukkojen 17 läpi määrää osaksi lasin viskositeetti, joka vuorostaan on riippuvainen lämpötilasta. Sen tähden on toivottavaa pienentää kelaushylsyn 13 nopeutta lankapuolan suurentuessa, jotta kuitujen suoraviivainen vetonopeus pysyisi muuttumattomana. Muuttumaton vetonopeus mahdollistaa yhtenäisen kuituläpimitan muodostumisen koko lankapuolaan edellyttäen, että muut tekijät, kuten lasin lämpötila, pysyvät muuttumattomina .

63734

Laite 10 on sovitettu muuttamaan kelaushylsyn 13 nopeutta lankapuolan muodostumisen aikana kelaushylsyn 13 ennalta määrätyn nopeuskäyrän ylläpitämiseksi kunkin kelausvaiheen aikana. Tavallisesti kelaushylsyn nopeus pienenee asteittain kelausvaiheen aikana, jotta vetonopeus pysyisi muuttumattomana. Muita kelaushylsyn nopeuden muutoksia voidaan kuitenkin saada aikaan.

Kuviossa 1 esitetyssä laitteessa 10 kelaushvlsyä 13 käyttää vakionopeusmoottori 24. Tämä moottori 24 on kytketty magneetti-kytkimen 25 välityksellä, johon vaikutetaan sähköisesti. Säätämällä kytkimeen 25 menevää tehoa säädetään kelaushylsyn 13 nopeutta. Digitaalitietokone, esim. mikrotietokone 26, jossa on integroidut piirit, syöttää tietoja kytkimen tehonsäätöoiiriin 27, joka muuttaa tehoa magneettikytkimeen 25 kelaushylsyn 13 nopeuden säätöä varten. Takometrityyppinen pulssigeneraattori 28 kehittää palautus-signaalin mikrotietokoneeseen 26 kelaushylsyn 13 todellisen nopeuden mukaan. Mikrotietokone 26 kehittää tällöin virhesignaalin todellisen nopeuden ja hylsyn halutun nopeuden välille ja syöttää tämän virhesignaalin kytkimen tehonsäätöpiiriin 27. Tämä vuorostaan lisää tehoa magneettikytkimeen 25, jos kelaushylsyä 13 käytetään liian hitaasti, ja vähentää tehoa magneettikytkimeen 25, jos kelaushylsyä 13 käytetään liian nopeasti. Mikrotietokone 26 kehittää digitaalilähtösignaalin, joka saattaa kytkimen tehonsäätöpiirin 27 kehittämään halutun tehosignaalin magneettikytkimeen 25. Kytkimen tehonsäätöpiiri 27 voi olla rakenteeltaan tavanomainen, ja siihen voi esim. kuulua digitaalianalogiamuunnin ja generaattori, jolla on ramppitoiminta. DA-muuntimesta lähtevä lähtösignaali vaikuttaa ramppitoiminnan omaavaan generaattoriin tehon syöttämiseksi magneettikytkimeen 25. Tavallisesti ramppitoiminnan omaava generaattori saanee aikaan tehon syötön vähennyksen magneettikytkimeen 25, kun lankapuola kehlaushylsyllä kasvaa, jotta kuitujen 11 veto-nopeus pysyisi muuttumattomana. On kuitenkin huomattava, että myös muunlaisia piirejä voidaan käyttää kytkimen tehonsäätöpiiris-sä 27. Niinpä esim. vaihtovirtalähde voidaan kytkeä vaihesytytet-tyihin, ohjattuihin piitasasuuntimiin tehon säätöä varten magneettikytkimeen 25. On myös huomattava, että magneettikytkin 25 voidaan jättää pois ja moottorin 24 nopeutta voidaan säätää suoraan kelaus-hylsyn 13 nopeuden säätöä varten. Vaihtoehtoisesti magneettikytkin 25 voi kytkeä moottorin 24 vaihtovirtageneraattoriin, joka vuoros-

II

63734 taan käyttää moottoria kelaushylsvssä 13 säädetyllä nopeudella. Jälkimmäinen sovitelma esitetään US-patentissa 3 471 278.

Takometrityyppinen oulssigeneraattori 28 kehittää lähtöpuls-seja 29, joiden taajuus on verrannollinen kelaushylsyn 13 nopeuteen. Annetut pulssit 29 rekisteröidään pulssilaskimeen 30 ennalta määrätyn rekisteröintiajan kuluessa signaalin varastoimiseksi pulssilaskimeen 30 kelaushylsyn nopeutta vastaavasti. Rekisteröinti-aikaa säätää ohjelmoitava millisekuntiajastin 31. Kun takometristä tulevat pulssit on varastoitu pulssilaskimeen 30 ennalta määrättynä ajanjaksona, pulssilaskimen numerosisältö siirretään mikrotietokoneeseen 26 vertailtavaksi haluttuun hylsyn nopeuteen. Haluttu hylsyn nopeus voi olla varastoituna mikrotietokoneen 26 muistiin digitaalisesti merkityn analogisen nopeuskävrän muodossa tai se voi olla polynomiyhtälön muodossa, joka ratkaistaan ajan t suhteen kelauksen alkamisesta kelaushvlsylle 13. Käynnistyssignaali 32 annetaan mikrotietokoneeseen 26 joko suoraan kelaushylsyltä 13 kelausta aloitettaessa tai käsin, kun laite 10 panee alulle uuden puolan. Mikrotietokone syöttää sen jälkeen jatkuvasti aikaa puolan aloittamisesta käytettäväksi halutun hylsyn nopeuden määritykseen, jota nopeutta verrataan pulssilaskimesta 30 saatavaan nopeuteen.

Ohjelmoitava millisekuntiajastin 31 voi esim. olla kaupan oleva yksikkö, esimerkiksi valmistetta MOTOROLA tyyppi MC 6840, jossa on integroitu piiri. Tämä ajastin 31 saa tulosignaalin vertailu-kellopulssigeneraattorista 33 ja myös tulosignaalin mikrotietokoneesta 26, joka ohjelmoi ajastimen 31 aikavälin valitsemiseksi lähtö-pulsseja 34 varten. Lähtösignaali 34 syötetään takometripulssilas-kimeen 30 pulssilaskimen 30 sisällön siirtämiseksi mikrotietokoneeseen 26. Mikrotietokone 26 voi esimerkiksi ohjelmoida ajastimen 31, niin että lähtöpulssi 34 annetaan joka 100:s millisekunti. Tämän ansiosta hylsyn nopeutta edustava laskimen 30 sisältö siirretään mikrotietokoneeseen 26 joka 100:s millisekunti. Pulssilaskimesta 30 mikrotietokoneeseen 26 siirrettävää nopeussignaalia käytetään laskemaan virhesignaali hylsyn nopeuden korjäämiseksi haluttuun arvoon, jotta kuituja 11 varten ylläpidettäisiin ennalta määrättyä vetonopeutta.

Tavallisesti mikrotietokone 26 antaa lähtösianaalin kelaus-hylsyn nopeuden säätöä varten, niin että nopeutta alennetaan tasaisesti jokaisen kelausvaiheen aikana. Kun käytetään automaattis- 8 63734 ta kelausmekanismia, kelaushylsy 13 kääntää revolveripäätä uuden kelausvaiheen aloittamiseksi, kun lankapuola on täynnä, niin että filamentteja 11 jatkuvasti vedetään lankapuolalta toiselle muuttumattomalla nopeudella. Ylläpitämällä muuttumatonta lasivirtaa läpiviennin 16 läpi pysyy kuitujen 11 valmistukseen käytettävän lasin lämpötila ja niin ollen viskositeetti muuttumattomana. Joissakin tilanteissa läpivienti 16 on kuitenkin tehtävä toimimattomaksi. Tämä voi esim. johtua yhden tai useiden filamenttien tai kuitujen 11 katkeamisesta. Kun läpivienti 16 on tehty toimimattomaksi, on se aktivoitava uudelleen käsin. Seisahdusaika vaihtelee erittäin huomattavasti läpiviennin 16 uudelleenaktivointimahdolli-suuden mukaan. Toimimattoman jakson alussa sulan lasin lämpötila läpiviennissä alenee asteittain jonkin verran. Sulan lasin lämpötila voi esim. laskea jonkin verran 8 ensimmäisen minuutin aikana läpiviennin seisahduksen aikana, minkä jälkeen lämpötila asettuu uuteen jatkuvuustilaan, joka määräytyy sen mukaan, mihin asteeseen läpivienti 16 on sähkölämmitetty. Kun läpivienti aktivoidaan jälleen, lasin lisääntynyt viskositeetti läpiviennissä pienentää lasin läpivirtausta läpiviennissä ja niin ollen vedettyjen kuitujen 11 läpimittaa, jos veto suoritetaan normaalinopeudella. Esillä olevan keksinnön mukaisesti kelaushylsyn nopeus alenee automaattisesti, kun uusi kelausvaihe aloitetaan läpiviennin 16 oltua toimimattomana. Tämä kelaushylsyn nopeuden aleneminen saadaan aikaan palauttamalla mikrotietokoneeseen 26 virhesignaali, joka osoittaa, että hylsyä 13 käytetään suuremmalla nopeudella. Jos esim. virheellisesti osoitetaan, että tämä nopeussignaali on 10 % suurempi, mikrotietokone 26 vähentää tehoa magneettikytkimeen 25, jotta kelaushylsyn nopeus pienenee 10 % eli näennäisesti takaisin normaaliin arvoonsa. Kelaushylsyn nopeus on kuitenkin itse asiassa 10 % pienempi kuin nopeus, jonka mikrotietokone 26 laskee olevan kelaus-hylsyn nopeus.

Läpiviennin 16 uudelleenkäynnistyksen jälkeen aukoista 17 tulevan sulan lasin lämpötila kohoaa asteittain ajanjakson aikana normaaliin arvoonsa jatkuvuustilassa. Lämpötilan kohotessa asteittain lasisulatteen viskositeetti samalla nienenee. Tästä syystä on kelaushylsyn nopeuden prosentuaalista kompensaatiota asteittain pienennettävä ennalta määrätystä prosentuaalisesta alkukompensaa-tiosta kompensaatioon, joka on yhtä kuin nolla. Asian havainnollis- 63734 9 tamiseksi oletetaan, että läpivienti 16 palaa normaaliin jatku-vuustilaansa noin 4 minuuttia kylmäkäynnistyksen jälkeen. Oletetaan myös, että kelaushylsyn 13 nopeutta on alennettava alkuvaiheessa 6 %, jotta saataisiin kuituja 11, joiden läpimitta vastaa normaaleissa työolosuhteissa saatavaa läpimittaa. Kuten seuraavassa taulukossa ja kuviossa 2 esitetään, hylsyn nopeuden muutos pienenee alun 6 %:sta 0 %:iin 1 %:n vaiheina, joiden jokaisen kesto on n. 40 sekuntia. Normaalisti mikrotietokone 26 saa hylsynnopeus-signaalin takometripulssilaskimesta 30 joka 100:s millisekunti. Mikrotietokone 26 on ohjelmoitu olettamaan, että pulssilaskimesta 30 saatavat nopeustiedot saadaan 100 millisekunnin aikavälein, jolloin tietokone käyttää tätä aikaa hylsyn 13 halutun nopeuden laskemiseen tai määräämiseen kelauksen jokaisen vaiheen aikana. Mikrotietokone 26 modifioi kuitenkin ohjelmointitietoja ohjelmoitavaan ajastimeen 31 rekisteröintiäjän säätämiseksi 106 ms:n aikavälille kelausta aloitettaessa. Tästä johtuen takometripulssilaskin 30 varastoi takometripulssigeneraattorista 28 tulevan pulssiluku-määrän, joka on 6 % suurempi kuin hylsyn todellinen nopeus. Nämä virhetiedot siirretään sen jälkeen takometripulssilaskimesta 30 mikrotietokoneeseen 26 sellaisen lähtösignaalin laskemiseksi, joka syötetään kytkimen tehonsäätöoiiriin 27 hylsyn nopeuden pienentämiseksi 6 %:lla. Normaaliolosuhteissa pulssilaskimen 30 avulla tapahtuu 400 rekisteröintiä 40 sekunnin aikana. Tarvittava aika on kuitenkin 42,4 sekuntia, kun aikaväli muutetaan 106 ms:ksi. On huomattava, että hylsyn 13 nopeus ja vastaava ajan lisäys 400 rekisteröintiä varten merkitsevät, että hylsy 13 on koonnut saman määrän lankaa 12 42,4 sekunnin aikana kuin normaalisti olisi tapahtunut 40 sekunnin aikana. Kelaukseen kuluva aika pitenee siis jonkin verran, kun taas puolan kokonaissisältö pysyy samana. 400 ensimmäisen rekisteröinnin jälkeen mikrotietokone 26 muuttaa ohjelmoitavaan millisekuntiajastimeen 31 meneviä tietoja hylsyn nopeuden pienentämiseksi vain 5 % yli normaalin. Pulssiaika millisekunti-ajastimesta 31 tapahtuu nyt 105 ms:n aikavälein. Tämä aiheuttaa hylsyn nopeuden asteittaisen suurenemisen, niin että se on nyt 5 % normaalin nopeuden alapuolella eikä 6 % tämän nopeuden alapuolella. Laskimesta 30 otetaan 400 rekisteröintiä jokaisena 105 ms:n aikavälinä, ts. kaikkiaan 42,0 sekuntia normaalin 40 sekunnin sijasta, joka vaaditaan 400 rekisteröintiin. Mikrotietokone 26 modifioi sen 10 63734 jälkeen ohjelmoitavan millisekuntiajastimen 31 104 ms:n mittaus-aikaväleille nopeuden alentamiseksi 4 % normaalista. Näin jatkuu 400 rekisteröinnin aikana, minkä jälkeen nopeutta alennetaan normaalista 3 %:11a 400 rekisteröinnin aikana, 2 %:lla 400 rekisteröinnin aikana, 1 %:lla 400 rekisteröinnin aikana, minkä jälkeen nopeus palautuu normaaliin arvoonsa. Näiden kuuden vaiheen aikana, jolloin nopeutta pienennetään normaalin arvonsa alapuolelle, tarvittiin aikaa 248,4 sekuntia normaalin 240 sekunnin sijasta. Vaikka tämä jakso onkin pidentynyt 8,4 sekunnilla, on kelaushylsylle kertynyt sama suoraviivainen pituus lankaa 12, koska hylsyn 13 nopeutta alennettiin tänä aikana. Tämä sovitelma esitetään kuvion 2 mukaisessa käyrässä, jossa käyräsegmentti 40 havainnollistaa normaalia hylsyn nopeutta ajasta t^ puolausta aloitettaessa aikaan t^ ja käyräsegmentti 41 edustaa hylsyn nopeutta ajasta t^ puolauksen lopettamiseen. Kylmäkäynnistyksen aikana mikrotietokone 26 muuttaa aikaväliä, jonka kuluessa ohjelmoitava ajstin 31 toimii, kuudessa vaiheessa 6 %:sta ja jälleen takaisin normaaliarvoon porrastetun käyrän 42 seuraamiseksi. Aika välillä t^ ja t^ on kuitenkin pidentynyt 8,4 sekunnilla, kuten edellä on todettu. Kelausholkin käyn-nistysnopeuden Wg sijasta tätä nopeutta alennetaan 6 %:lla arvoon WQ ', kun puolaus alkaa ajankohtana tQ.

Taulukko 400 rekisteröinnin Lisäys Rekisteröinti- 400 rekisteröinnin nimellisaika väli todellinen aika 40 s 6 % 106 ms 42,4 s 40 s 5 % 105 ms 42,0 s 40 s 4 % 104 ms 41,6 s 40 s 3 % 103 ms 41,2 s 40 s 2 % 102 ms 40,8 s 40 s 1 % 101 ms 40,4 s 40 s 0% 100 ms 40,0 s 40 s 0 % 100 ms 40,0 s

Vaikka edellä onkin esitetty, että kelaushylsyn 13 nopeutta alennetaan kylmäkäynnistyksen aikana, on huomattava, että esillä 11 63734 olevaa keksintöä voidaan myös käyttää nostamaan kelaushylsyn nopeutta, mikäli aukoista. 17 tiilevan sulan lasin lämpötila on nor-maalilämpötilan yläpuolella. Lämpötilan ollessa normaalin yläpuolella sulan lasin viskositeetti kasvaa ja samoin virtaus aukkojen 17 läpi. Tämä vuorostaan edellyttää suuremnaa vetonopeutta. Ve-tonopeutta voidaan nostaa ohjelmoimalla millisekuntiajastin 31 mittaamaan aikavälejä, jotka ovat lyhyempiä kuin normaali 100 ms, esim. 95, kun hylsyn nopeutta nostetaan n. 5 %:lla.

On myös huomattava, että läpiviennin 16 lämpötila laskee asteittain seisokin aikana ja voi esim. saavuttaa uuden jatkuvuus-tilan ennalta määrätyn ajanjakson, esim. 8 minuutin jälkeen läpiviennin toimimattomaksi tekemisestä. Jos läpivienti 16 on toimimaton vain 4 minuutin ajan, saattaa olla tarpeen muuttaa kelaushylsyn nopeutta vain 2 %:lla 6 %:n sijasta, mikä olisi tarpeen, jos toimimaton jakso kestäisi yli 8 minuuttia. Mikrotietokone 26 voidaan ohjelmoida valvomaan läpiviennin 16 seisokkiaikaa ja valitsemaan prosentuaalinen nopeuden muutos todellisen seisokkiajän mukaan .

Laitteessa 10 voidaan tehdä useita muita muutoksia ja muunnelmia poikkeamatta keksinnön ajatuksesta sellaisena kuin se on määritelty seuraavissa patenttivaatimuksissa. On myös syytä mainita, että tapaa, jolla kytkimen tehonsäätöpiiri 27 säätää kelaus-hylsyn 13 nopeutta, voidaan muunnella monin eri tavoin poikkeamatta esillä olevasta keksinnöstä.

Claims (5)

12 63734

1. Menetelmä kuitujen valmistamiseksi termoplastisesta aineesta, jossa menetelmässä sula ainevirta saa virrata ennalta määrätyssä lämpötilassa aukon (17) läpi, tämä virta muutetaan säikeeksi (11) vetämällä ja kokoamalla se puolalle, jolloin puolan pyörimisnopeutta säädetään halutun pyörimisnopeuden ja puolan mitatun pyörimisnopeuden mukaan ennalta määrätyn nopeuskäy-rän ylläpitämiseksi, tunnettu siitä, että puolan säädettyä nopeutta ennalta määrätyn nopeuskäyrän mukaisesti muutetaan sen mukaan, että säikeen (11) veto pysäytetään ja käynnistetään uudelleen, aukon (17) läpi virtaavan sulan aineen lämpötilan muutosten kompensoimiseksi puolausta aloitettaessa, ja että tämä muutos saadaan aikaan muuttamalla mitattua puolan nopeutta ennalta valitulla kertoimella ja säätämällä pyörimisnopeutta halutun pyörimisnopeuden ja muutetun mitatun nopeuden mukaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että säädettyä nopeutta muutetaan muuttamalla mitattua nopeutta ennalta määrätyllä kertoimella, jota asteittain pienennetään ennalta määrätyn ajanjakson kuluessa kuidun vedon uudelleenkäynnistyksen jälkeen.

3. Laite kuitujen valmistamiseksi termoplastisesta aineesta käyttämällä patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaista menetelmää, johon laitteeseen kuuluu läpivienti (16), joka ottaa vastaan sulan aineen varaston ja jossa on useita aukkoja (17) luovuttaak-seen vastaavan määrän sulan aineen virtoja, ja laite (13) virtojen vetämiseksi säikeiksi ja säikeitten kokoamiseksi puolalle, jossa laitteessa on hylsylaite puolan kannattamiseksi ja laite (24) aiheuttaakseen hylsylaitteen pyörimisen, tunnettu takometrilaitteesta (28) sen taajuisen pulssisignaalin kehittämiseksi, joka on verrannollinen hylsylaitteen pyörimisnopeuteen, laitteesta (30) pulssien laskemiseksi ennalta määrättynä aikavälinä, laitteesta (31) sellaisen nopeuden säätämiseksi, jolla pyörityslaite käyttää hylsylaitetta laskulaitteen laskennan mukaan ennalta määrätyn aikavälin jälkeen, ja laitteesta (26) ennalta määrätyn aikavälin muuttamiseksi aiheuttaakseen hylsyn nopeuden muutoksen, jolla kompensoidaan aukkojen läpi kulkevan ai- 13 63734 nevirran muutokset.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että muutoslaitteeseen kuuluu ohjelmoitava ajastin (31) ennalta määrätyn aikavälin mittaamiseksi laskulaitteen (30) säätöä varten.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että nopeudensäätölaitteeseen kuuluu digitaalitietokone (26), joka kehittää lähtösignaalin varastoitujen tietojen mukaan hylsylaitteen haluttua nopeutta varten ja laskulaitteen laskennan mukaan ennalta määrätyn aikavälin jälkeen, ja laite, joka on riippuvainen tällaisesta lähtösignaalista sen nopeuden säätöä varten, jolla pyörityslaite pyörittää hylsylaitetta, jolloin digitaalitietokoneeseen kuuluu laite, joka ohjelmoi ennalta määrätyn aikavälin, jonka ohjelmoitava ajastin mittaa. 14 63734