DE1560198C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Fadenmatten, mit einer zwecks Drehung antreibbaren Trommel und einem parallel zur Trommeldrehachse hin- und herbewegbaren Fadenlieferer, der reihenweise angeordnete Austrittsöffnungen für auf die Trommel aufzuwickelnde Fäden aufweist.

Bei der bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (US-PS 2 798 531) sind die Reihen der Fadenaustrittsöffnungen parallel zur Trommeldrehachse angeordnet. Um Fasermatten von über die Trommellänge unterschiedlicher Dichte und/oder Struktur zu schaffen, ist bei der bekannten Vorrichtung nur vorgesehen, daß die Transversalgeschwindigkeit des Fadenlieferers periodisch geändert werden kann. Es hat sich jedoch gezeigt, daß hierdurch nicht alle erwünschten Struktur- und Dichteänderungen erzielt werden können.

Es ist darüber hinaus eine Vorrichtung zum Herstellen von Fadenmatten bekannt (US-PS 3 092 533), deren Dichte sich über die Dicke der Matte ändert. Dies wird dadurch erreicht, daß die Einzelfäden durch in Richtung der Trommelachse in ihrer Lage veränderbare Sammelräder zusammengefaßt werden, wobei allerdings eine Lageveränderung der Sammelräder während des Arbeitsvorganges nicht möglich ist. Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß durch die Berührung der Räder mit den Fäden eine abscheuernde Einwirkung auf die Fäden gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung so auszugestalten, daß mit ihr noch weitergehende Dichte- und Strukturunterschiede der zu bildenden Matte entlang der Trommel erzielt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Verändern der Winkellage der Austrittsöffnungsreihe(n) relativ zur Trommelachse der Fadenlieferer um eine im Winkel zur Trommelachse angeordnete Schwenkachse schwenkbar ist.

Beim erfindungsgemäßen Gegenstand wird die Dichte und Dicke der Matte dadurch beeinflußt, daß die Fäden je nach der relativen Schwenklage des Fadenlieferers zur Trommel überwiegend in Einzelfäden oder überwiegend in zu Strängen zusammengefaßten Fäden aufgewickelt werden. Hierdurch lassen sich sehr starke Struktur- und Dichteunterschiede erreichen, die mit unterschiedlichen Laufgeschwindigkeiten des Fadenlieferers allein nicht zu erzielen sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann eine Einrichtung zum fortlaufenden Schwenken des Fadenlieferers um die Schwenkachse während seiner Hin- und Herbewegung vorgesehen sein.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann ein Antrieb für den Fadenlieferer vorgesehen sein, dessen Antriebsgeschwindigkeit gemäß einem vorgewählten Zeitzyklus periodisch während der Hin- und Herbewegung des Fadenlieferers veränderbar ist.

Durch diese Kombination der Schwenkbarkeit des Fadenlieferers mit einer Veränderbarkeit der Transversalgeschwindigkeit des Fadenlieferers können noch bessere Resultate erzielt werden. Weiterhin kann durch die gesteuerte Veränderbarkeit der Transversalgeschwindigkeit des Fadenlieferers die Geschwindigkeit gerade in den Umkehrbereichen des Fadenlieferers selbsttätig erhöht werden, wodurch im Randbereich der Matte die gelegte Fadenmenge und damit der Abfall in den Umkehrbereichen reduziert wird.

Die Zeichnung veranschaulicht eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, wobei der Fadenlieferer mit seiner Längsachse in einem Winkel zur Längsachse der Trommel liegt,
F i g. 2 eine Vorderansicht zu F i g. 1,

F i g. 3 die Einrichtung für die Einstellung des Fadenlieferers,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 1 in größerem Maßstab.

Aus F i g. 1 und 2 der Zeichnung ist eine im allgemeinen waagerecht angeordnete Trommel 1 ersichtlich, die normalerweise mit hoher Drehzahl (Antrieb ist nicht dargestellt) umläuft, und auf die Fäden 4 aufgewickelt werden, um eine dichte zusammengepreßte Matte zu bilden. Ein Ofen 2, der ein geschmolzenes Material, beispielsweise Glas, enthält, hat am Boden eine Platte (nicht dargestellt) mit einer Mehrzahl von öffnungen, durch die das geschmolzene Material austritt, um die Fäden 4 zu bilden. Die öffnungen in der Platte können in einer beliebigen geometrischen Form angeordnet werden, gewöhnlich sind längsgerichtete Reihen von Öffnungen in der Platte vorhanden, wobei in einer normalen Anlage jede Reihe 50 öffnungen enthalten kann und die Reihen etwa 25 mm auseinander liegen. Der Durchmesser der aus dem Ofen 2 umlaufenden Trommel 1 laufenden Fäden 4 wird durch die Drehzahl der Trommel beeinflußt. Die Fäden werden auf die Trommel als Einzelfäden oder in Strängen gezogen, die aus einer Anzahl von Einzelfäden bestehen, was von der Nähe der nebeneinander laufenden Fäden abhängt, wie sie aus dem Fadenlieferer gezogen werden. Der Ofen 2 wird von einem Wagen 10 mittels eines Bügels 3 getragen, der auf einer Welle 6 befestigt ist, die ihrerseits an einer drehbaren Tragplatte 8 sitzt. Diese Tragplatte 8 ist im bzw. am Wagen 10 befestigt, um den Ofen 2 in einer beliebigen Winkellage gegenüber der Drehachse der umlaufenden Trommel 2 einstellen zu können.

Arn Rand der Platte 8 ist eine Verzahnung 5 vorgesehen, deren Zähne mit einer Schnecke 7 kämmen, die

auf einer Welle 20 sitzt, welche in einem Rahmen 21 gelagert ist. Am Ende der Welle 20 ist ein Handgriff 9 befestigt, der zum Drehen der Welle 20 mit Schnecke von Hand dient, um die Längsachse des Ofens relativ zur Längsachse der umlaufenden Trommel 1 in einem beliebigen gewünschten Winkel einstellen zu können. Der Wagen 10 ist mit Rädern 11 versehen, die an ihm in Abstand angebracht sind und auf Schienen 12 laufen. Diese Schienen 12 sind gegenüber der Trommel 1 so versetzt, daß sie etwa in gleicher Beziehung zu dem nach unten laufenden Rand der Trommel liegen (Fig. 1). Sie erstrecken sich etwa parallelzur Längsachse der Trommel und dienen als Führung für den Wagen 10 des Ofens in einer hin- und hergehenden Bewegung längs der erwähnten nach unten laufenden Kante der Trommel. Ein Antrieb 17 ist vorgesehen, um den Wagen 10 mit dem Ofen 2 längs der Schiene 12 zu bewegen. Der Antrieb 17 besteht aus einem Motor 18 und einem Geschwindigkeitswechselgetriebe 19, von dem aus ein Kettenrad 16 angetrieben wird, um eine endlose Kette 15 zum Laufen zu bringen, die um dieses Kettenrad 16 und ein leerlaufendes Kettenrad 22 mit einer vorgewählten Geschwindigkeit läuft. Die Antriebsdrehzahl des Kettenrades 16 kann durch einen regelbaren Widerstand in der Speiseleitung zum Motor 18 eingestellt werden, es kann auch eine Drehzahländerungseinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen werden, die in das Geschwindigkeitswechselgetriebe 19 eingebaut ist. Beliebige Mittel, beispielsweise eine Zeituhr (nicht dargestellt) können benutzt werden, um den Widerstand oder das Geschwindigkeitswechselgetriebe zu steuern und damit die Drehzahl des Antriebs 17 zu ändern. An der Kette 15 ist ein Antriebszapfen 14 befestigt, der in einen senkrechten Schlitz 13' eines Arms 13 eingreift, welcher am Wagen 10 des Ofens 2 befestigt ist. Der Antriebszapfen 14 kann sich im Schlitz 13' in senkrechter Richtung bewegen, wenn der Wagen 10 des Ofens 2 in etwa waagerechter Richtung auf den Schienen 12 entsprechend dem Lauf der Kette verschoben wird. Der Antriebszapfen 14 bewegt sich beispielsweise mit der Kette 15 in waagerechter Richtung zwischen Kettenrad 16 und 22 und treibt den Ofen 2 entsprechend an. Dann läuft der Antriebszapfen 14 um die Kettenräder und während der Zeit, wo der Antriebszapfen 14 diese Bewegung ausführt, und zwar sich in ungefähr senkrechter Richtung im Schlitz 13' verschiebt, ist eine entsprechend verminderte waagerechte Bewegung des Ofens 2 vorhanden. Eine weitere Bewegung des Antriebszapfens 14 kehrt die Richtung des waagerechten Laufs des Ofens 2 um, und der Antriebszapfen 14 geht dann wieder in eine etwa horizontale Bewegung entsprechend dem Lauf zwischen den Kettenrädern über. Der Teil des Hin- und Hergehens während der Zeitperiode, wo der Antriebszapfen um ein Kettenrad läuft, kann am besten als der Umkehrbereich beim Hin- und Hergehen des Ofens bezeichnet werden. Der Teil der Matte, der während dieser Zeitperiode gebildet wird, wo sich also der Ofen im Umkehrbereich befindet, hat gewöhnlich eine weniger erwünschte Qualität als der Teil der Matte, die gebildet wird, wenn der Ofen in den mittleren Teil der umlaufenden Trommel läuft, weil alle öffnungen des Ofens nicht auf die Umkehrflächen gelangen, um dort Fäden abzusetzen. Es werden also weniger Fäden bzw. wird weniger Glasmasse in den Umkehrbereichen als im mittleren Teil der Matte abgelegt. Die Randteile der Matte sind ferner unerwünscht, weil hier unerwünschte Lagenwinkel der Fäden entsprechend den Geschwindigkeitsänderungen im Lauf des Ofens vorhanden sind. Für den Fachmann ist erkennbar, daß andere Mittel als der beschriebene Antrieb 17 für die Bewegung des Ofens benutzt werden können, ohne daß der Erfindungsgedanke davon berührt wird.

Im Betrieb läuft die Trommel 1 mit einer gewünschten Drehzahl um und die Kette 15 bewegt den Antriebszapfen 14 mit einer Geschwindigkeit, die von der eingestellten Geschwindigkeit des Wechselgetriebes 19 abhängt. Der Ofen 2 wird dementsprechend hin- und herbewegt. Die Breite der auf der umlaufenden Trommel 1 gebildeten Matte hängt von der Länge des vom Ofen 2 durchlaufenden Wegs ab.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Antriebsgeschwindigkeit des Ofens gegenüber der Trommeldrehzahl periodisch unabhängig von der Stellung des Lieferers auf seinem Laufweg geändert, und es wird eine Matte aus Fäden gebildet, von denen ein Teil einen bestimmten Lagenwinkel und wenigstens ein weiterer TeiLeinen anderen Lagenwinkel hat. Selbstverständlich kann dies auf verschiedene Weise erfolgen, wie weiter unten noch beschrieben wird, und ferner kann selbstverständlich der vorgewählte periodische Wechsel an irgendeiner Stelle des Fadenlieferers auf seinem Weg der Hin- und Herbewegung erfolgen. Beispielsweise kann der Ofen für eine vorgewählte Zeitperiode (etwa eine Stunde) mit einer konstanten Geschwindigkeit gegenüber der Trommeldrehzahl laufen. Dann wird für eine andere vorgewählte Zeitperiode (etwa eine halbe Stunde) der Ofen in einem Zyklus bewegt, wobei zwei vorgewählte, aber verschiedene Geschwindigkeiten gegenüber der Trommeldrehzahl kombiniert werden, was dazu führt, daß die Fäden auf der Trommel mit zwei verschiedenen Lagenwinkeln abgelegt werden. Eine dieser beiden vorgewählten Geschwindigkeiten kann ungefähr gleich der ursprünglichen Geschwindigkeit sein, und die andere kann geringer sein. Während aufeinanderfolgender vorgewählter Zeitperioden (etwa je eine Halbe Stunde) kann der Prozentanteil an Zeit der kleineren der beiden vorgewählten Geschwindigkeiten erhöht werden. Selbstverständlich ist die Erfindung aber nicht auf diese spezielle Periodeneinstellung beschränkt. Die kleinen Geschwindigkeiten können bis auf Null (Stillstand) heruntergehen, ohne daß der Erfindungsgedanke davon beeinflußt wird. Ferner ist es selbstverständlich, daß in der bekannten Weise auf die Matte während ihrer Bildung Bindemittel aufgegeben werden können. Wenn die so hergestellte Matte anschließend parallel zur Längsachse auf der Trommel aufgeschnitten und durch Ziehen oder Strecken an einer ihrer Kanten ausgedehnt wird, die sich in der allgemeinen Fadenrichtung erstreckt, wird eine gedehnte Matte erhalten, in der diejenigen Fäden, die mit einem größeren Lagenwinkel auf die Trommel gelegt wurden, was einer höheren Relativgeschwindigkeit zwischen Lieferer und Trommel entspricht, im wesentlichen gerade gerichtet sind, und diejenigen Fäden, die mit einem geringeren Lagenwinkel aufgelegt wurden, bilden Schlingen oder kräuseln sich und werden so gruppiert, daß eine abgestufte Mattendichte als Wirkung dieses Gruppierens erreicht wird. Die Dichte einer so gebildeten Matte ändert sich zunehmend durch die Dicke der Matte.

Wie bereits ausgeführt wurde, ist der Teil der Matte, der im Umkehrbereich beim Hin- und Hergehen des Ofens gebildet wird, im allgemeinen als Abfall anzusehen und wird daher weggeworfen. Durch die hier beschriebene vorteilhafte Methode wird die Abfallmenge,

die in den Umkehrbereichen entsteht, durch Verminderung der Zeitspanne, in der sich der Ofen im Umkehrbereich befindet, vermindert, denn dadurch wird die auf die Trommel gelegte Glasmenge reduziert, die als Abfall in den Umkehrbereichen entsteht. Die Geschwindigkeit der Antriebs 17 wird erhöht, wenn der Antriebszapfen 14 das Kettenrad 16 oder 22 erreicht und der Ofen damit in die Umkehrbereiche bei der Hin- und Herbewegung eintritt, vgl. F i g. 4. Die Geschwindigkeitserhöhung im Antrieb kann unter Benutzung von Endschaltern 23 und 24 bewirkt werden. Der Schalter 23 leitet eine Geschwindigkeitserhöhung des Ofenantriebs 17 ein, wenn der Antriebszapfen 14 den Betätigungshebel des Schalters 23 erfaßt, um einen Regler zu betätigen, beispielsweise einen Widerstand (nicht im einzelnen dargestellt) in einem Speisestromkreis 25 des Motors 13. Wenn der Antriebszapfen 14 das Kettenrad 16 verläßt, erfaßt er den Betätigungsarm des Schalters 24, wodurch der Antrieb 17 wieder auf die normale Geschwindigkeit zurückgeschaltet wird, indem der Widerstand im Speisestromkreis 25 zurückgestellt wird. Die verminderte Verweilzeit des Ofens in den Umkehrbereichen der Hin- und Herbewegung wirkt sich dahin aus, daß weniger Fäden in den entsprechenden Bereichen der Trommel aufgelegt werden, als dies normalerweise der Fall wäre, wenn die Geschwindigkeit des Ofens beim Umkehren nicht erhöht wird. Da die Teile der Matte, die in den Umkehrbereichen gebildet werden, als Abfall weggeworfen werden, wird die gesamte als Abfall weggeworfene Glasmenge vermindert. Selbstverständlich wird am anderen Ende der Kette 15 mittels Schalter 23' und 24' dieselbe Maßnahme angewendet.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Ofen auf dem Wagen 10 mittels der drehbaren Tragplatte 8 der Welle 6 schwenkbar angebracht, so daß die Längsachse des Ofens in eine Winkelstellung gegenüber der Längsachse der Trommel gebracht werden kann, indem die Schnecke 7 gedreht wird. Der Handgriff 9, der mit der Schnecke 7 durch die Welle 20 verbunden ist, kann in gewünschter Weise gedreht werden, um die Winkellage des Ofens von Hand einstellen zu können. Für den Fachmann ist es klar, daß die Schnecke 7 während der Bildung der zusammengepreßten Matte fortlaufend gedreht werden kann, und zwar entweder von Hand oder durch beliebige andere Mittel, um die Winkellage der Längsachse des Ofens 2 gegenüber der Trommel 1 dauernd zu verändern.

Die Breite des Abfallteils der Matte, der in den Umkehrbereichen gebildet wird, ist etwa gleich der Breite des Bandes von Fäden, das beim Bilden der Matte auf die Trommel gewunden wird. Wenn also die Längsachse der Lochplatte des Ofens parallel zur Längsachse der Trommel liegt, ist die Breite des gebildeten Abfallteils annähernd gleich der Weite des Ofens 2 plus dem Radius der Kettenräder 16 bzw. 22. In bekannter Weise kann die in den Umkehrbereichen gebildete Abfallmenge der Matte dadurch reduziert werden, daß die Breite des Bandes der Fäden 4, das auf die Trommel 1 gewunden wird, vermindert wird. Bei den meisten öfen ergibt sich ein geringerer Abfall, wenn die Längsachse des Ofens unter einem bestimmten Winkel zur Längsachse der Trommel, also nicht parallel dazu, liegt. Zusätzlich zur Verminderung der Abfallmenge in den Umkehrbereichen als Ergebnis einer vorgewählten Winkellage, also Nichtparallelität zwischen der Längsachse des Ofens 2 und der Trommel 1 in den Umkehrbereichen, berücksichtigt die vorliegende Erfindung, daß eine Winkeländerung zwischen den Umkehrbereichen eine variable Fadengruppierung bewirkt, was zur Bildung einer zusammengedrückten Matte variabler Dichte durch die Dicke der Matte führt, wenn die Matte gedehnt wird. Ein Teil einer solchen Matte kann gebildet werden, wenn die Längsachse des hin- und hergehenden Ofens im wesentlichen unter einem kleineren als einem rechtem Winkel gegenüber der Längsachse der umlaufenden Trommel liegt. Ein weiterer Teil der Matte kann gebildet werden, wobei die Längsachse des Ofens 2 unter einem vergrößerten Winkel, der sich etwa einem rechten Winkel nähert, zur Längsachse der umlaufenden Trommel 1 liegt. Der Teil der Matte, der gebildet wird, wenn die Längsachse des Ofens auf einen im wesentlichen kleineren als einem rechten Winkel gegenüber der Längsachse der umlaufenden Trommel liegt, besteht in erster Linie aus Einzelfäden in ziemlichem Abstand mit nur wenigen Fäden, die aus einer Vielzahl von Einzelfäden bestehen, die sich ergeben, wenn mehrere Einzelfäden aneinander zum Haften kommen, nachdem sie vom Ofen 2 in fluchtendem Verhältnis verdünnt worden sind. Der Teil der Matte, der gebildet wird, wenn die Längsachse des Ofens 2 in einer vergrößerten Winkelbeziehung zur Längsachse der Trommel liegt, besteht in erster Linie aus Strängen von Einzelfäden, die gebildet werden, wenn die Fäden in fortlaufender Beziehung verdünnt werden und aneinander zum Haften kommen, wenn sie auf die Trommel 1 aufgewunden werden. Wenn die so gebildete Matte nach Aufschneiden in Richtung der Längsachse der Trommel und Abnehmen von dieser durch Ziehen an einer ihrer Kanten, die quer zur Schnittlinie liegen, gedehnt wird, ist die Dichte der sich ergebenden gedehnten Matte in dem Teil hoch , der gebildet wurde, wenn sich der Ofen in einem im wesentlichen geringeren als rechtem Winkel befand, und zwar wegen der großen Zahl von Einzelfäden in diesem Teil der Matte. Die Dichte der Matte ist in dem Teil geringer, der gebildet wurde, wenn sich die Längsachse des Ofens in einer größeren Winkelbeziehung zur Längsachse der Trommel befand, weil die Fäden in Strängen gruppiert sind. Für den Fachmann ist klar, daß eine entsprechende Matte mit ähnlichen Eigenschaften gebildet werden könnte, wenn die Aufeinanderfolge der oben erläuterten Schritte umgekehrt wird. Gleichfalls kann die Bildung einer zusammengepreßten Fadenmatte mit kontinuierlich veränderlicher Fadendichte durch die Dicke der Matte dadurch vorgenommen werden, daß die Bildung der Matte beginnt, wenn sich die Längsachse des Ofens 2 in einem vorgewählten Winkel gegenüber der Längsachse der Trommel 1 befindet und dann die Winkelbeziehung zwischen der Längsachse des Ofens und der Trommel in einem vorbestimmten Bewegungsgrad (Steigerungsgrad) erhöht wird. Der anfänglich gebildete Teil dieser Matte besteht in erster Linie aus Einzelfäden. Wenn sich aber die Winkelverschiebung erhöht, kommen bzw. fallen die Einzelfäden in sich vergrößernder Zahl aufeinander, wodurch die Gesamtanzahl von gruppierten Fäden erhöht wird.

Selbstverständlich kann für die Aufgabe der Erfindung die Längsachse des Ofens auf die Längsachse, die durch eine Lochreihe in der Lochplatte gegeben ist, abgestimmt werden. Ferner ist es selbstverständlich, daß die beschriebenen Einzelheiten der Erfindung, nämlich das Ändern der Geschwindigkeit beim Hin- und Herbewegen des Lieferers, das Ändern der Winkelverschiebung des Ofens gegenüber der Trommel und das Erhöhen der Ofengeschwindigkeit in den Umkehrbereicher

wahlweise beim Herstellen von Fadenmatten entsprechend den gewünschten Ergebnissen hinsichtlich des Endprodukts kombiniert werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Fadenmatten mit einer zwecks Drehung antreibbaren Trommel und einem parallel zur Trommeldrehachse hin- und herbewegbaren Fadenlieferer, der reihenweise angeordnete Austrittsöffnungen für auf die Trommel aufzuwickelnde Fäden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verändern der Winkellage der Austrittsöffnungsreihe(n) relativ zur Trommeldrehachse der Fadenlieferer (2) um eine im Winkel zur Trommeldrehachse angeordnete Schwenkachse (6) schwenkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zürn fortlaufenden Schwenken des Fadenlieferers (2) um die Schwenkachse (6) während seiner Hin- und Herbewegung vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Antrieb (15 bis 17) für den Fadenlieferer (2), dessen Antriebsgeschwindigkeit gemäß einem vorgewählten Zeitzyklus periodisch während der Hin- und Herbewegung des Fadenlieferers veränderbar ist.