專利名稱：制造一種包含多個玻璃絲的絲束的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及獲得一種玻璃絲束的卷繞，該玻璃絲束特別是由直接來自噴絲裝置的玻璃絲構成。這個噴絲裝置可以被供給其它形式的玻璃段或者片(通過再融化進行紡絲的方法)，或者來自烘箱的熔融玻璃(通過直接融化進行紡絲的方法)。該玻璃可以是E玻璃，C玻璃或者所有的可以被紡絲的其它組分的玻璃。
一種公知的裝置例如在專利申請EP0928840中部分地被描述了，該裝置包括一大致位于該噴絲裝置的垂直位置處的拉伸滾筒，圍繞該拉伸滾筒以絲層形式卷繞從噴絲裝置掉落的玻璃絲，還包括將纖維絲層轉變成一絲束的紡絲組件，和一用于卷繞該絲束的繞線機。
紡絲組件包括一旋轉的可以倚靠在該滾筒的表面上的用于在旋轉270度以后從所述的滾筒上撕扯下長絲的刮刀，或者用于刮擦的工具，和一平行于滾筒的旋轉軸，位于該滾筒上面并且具有一個縱向開口的圓錐型細長的元件，該縱向開口與該刮刀連續設置，并且通過該縱向開口在將長絲從滾筒上撕下之后引導該長絲，該細長元件在中心被一芯線從一個端部到另一個端部穿過，圍繞該芯線以絲束的形式卷繞從滾筒投射的長絲。該絲束從細長元件的打開的圓錐端部出來，用于在垂直于細長元件設置的繞線機上被卷繞。在該文獻中，芯線為塑料材料并且用于提供一種可以抵抗比只含有玻璃的絲束更多的拉力的復合絲束。
在該文獻中所沒有描述是公知技術，在現有這樣的裝置中有優勢地設計了一預紡絲組件，該預紡絲組件設置在紡絲組件的上游，相對于拉伸滾筒上端纖維入口大致180度。因此在該滾筒的后面，在由該滾筒的長絲的依靠位置限定的前部考慮替換該預紡絲組件。在隨后的說明書中，術語上游和下游相對于從噴絲裝置起在滾筒上的長絲的展開方向而被定義。
該預紡絲組件基本上在該滾筒的速度上升時，開始起動長絲的拉伸。直到紡絲組件為止的長絲的入口是短管路的，因此避免了所獲得的卷繞在開始處具有不符合標準規定的號數的絲束。
預紡絲組件裝備有一能夠抵靠在拉伸滾筒上的可旋轉的刮刀和一裝有卷繞長絲的內部主軸的圓筒。當預紡絲組件工作時，在由于長絲層到達該紡絲刮刀因此該長絲圍繞該預紡絲的圓筒的主軸卷繞之前，預紡絲的刮刀撕扯下長絲層。當滾筒的速度已經達到一建立所期望的長絲直徑的轉速時，預紡絲的刮刀被從拉伸滾筒偏開。
為了避免圍繞預紡絲的圓筒的主軸的長絲累積的過粗，操作者必須進行在滾筒后面的提取；然而將必須能夠同時在該滾筒的前部監測從噴絲裝置出來的長絲的任何偶然斷裂，以便判斷立即的介入。因此在起動卷繞裝置或者在長絲斷裂后在再啟動卷繞時，事實上必須需要兩個操作者，一個操作者被要求位于拉伸滾筒的后面以便幫助手動從預紡絲的圓筒中拉出長絲，而另一個操作者位于前面以便注意長絲的拉伸。
另外，現有的裝置證明是體積過大，以至于不能在直接熔融的裝備中引入多個并排設置的間隙。
本發明用于解決供給卷繞裝置玻璃絲的缺點，即本發明導致了手工勞動的降低和提高的生產率。
本發明的另一個目標是減少了紡絲裝置的體積，允許在直接熔融的紡絲裝備中加入一個或者多個規定了不同的技術和經濟限制的裝置。
根據本發明，從多個長絲起獲得在繞線機上至少一個玻璃絲束的卷繞的裝置-一拉伸滾筒，圍繞該拉伸滾筒卷繞有絲層形式的長絲；-一紡絲組件，該紡絲組件一方面包括一能夠抵靠該滾筒的表面，可伸縮的紡絲刮刀，以便撕扯長絲，該紡絲刮刀裝備一滑動表面，另一方面，該紡絲組件還包括一接收刮刀撕扯下端長絲的組件；-一些在接收裝置中直到絲束形式的繞線機為止的引導長絲的導向裝置，和-用于廢棄處理的長絲的預紡絲組件，該預紡絲組件裝備一預紡絲圓筒和一能夠稍稍抬起拉伸滾筒的長絲的預紡絲刮刀，以便長絲投射到所述的圓筒中，其特征在于，該預紡絲組件設置在紡絲組件的下游，并且靠近滾筒上的長絲入口。
預紡絲組件因此位于滾筒的前面，管理和控制該裝置的工作只需一個操作者就足夠了。在拉伸滾筒的前面的這種布置同樣必須僅設置和管理一個具有玻璃廢料的井，該廢料井有時接收一些來自噴絲裝置的斷裂的長絲和在預紡絲圓筒的錠子周圍形成的下腳料。
根據一個特征，紡絲組件的接收元件包括在刮刀的滑動表面上對接的底部，一具有平行于滾筒的旋轉軸的縱向軸的圓柱形凹槽的后壁，和一個縱向外表面的開口。該接收元件最好與紡絲刮刀連接在一起并且設置成使其底部和刮刀的滑動表面共面，該刮刀向滾筒表面的移動是通過紡絲組件的旋轉來實現的。
接收元件的底部和刮刀的滑動表面最好被滾花以便幫助長絲的滑動。
根據另一個特征，在紡絲組件的接收元件中的導向裝置設計成使所述的接收裝置沿一對角線從一側穿過到另一側，該對角線從縱向開口前面的下端部到接收元件的上部側向點。該導向裝置最好包括一牽引絲，該牽引絲可以由玻璃或者熱塑料材料制成。該牽引絲可以在再啟動之后被切斷，或者保持在絲束的內部，在后者的情況下，形成了用于增加絲束的牽引強度的芯線。
能夠吸住牽引絲的文丘里管設置成能夠將牽引絲投射到該紡絲組件的接收組件中。最好一鍘刀連接到文丘里管道出口以便在卷繞絲束開始之后切割牽引絲。
根據另一個特征，一旋轉的環形裝置設置在正對繞線機的紡絲組件的接收元件的出口，以便使絲束成圓形。就在環形裝置的下游設置一個空氣噴管，在該空氣噴管前面該絲束通過以便完成絲束的軋光。
一些上漿裝置設計分別設置在圓筒上的長絲依靠的上游并且在紡絲組件的上游以便分別涂覆纖維的依靠前面的圓筒表面和在滾筒長絲撕扯裝置之前的長絲，因此可以確保在長絲的外邊緣的組件上對長絲進行上漿。
最后，可以有利的使該裝置包括至少2個設置在預紡絲裝置上游并且能夠一起或者單獨工作的紡絲組件。每個紡絲組件在這種情況下包括一個紡絲刮刀，該刮刀的刀刃的寬度為該滾筒的部分寬度并且與另一個刀刃的寬度互補，以便分開并且撕扯該長絲的絲層的兩個部分。
本發明的其它特征和優勢將出現在下面的對照附圖的說明書中，附圖包括-
圖1簡示出現有技術的裝置的側剖視圖；-圖2為圖1的上視圖；-圖3簡示出本發明的裝置的側剖視圖；-圖4為圖3的上視圖；-圖5為圖3的紡絲組件的放大視圖；-圖6表示了該裝置的紡絲組件的透視圖；-圖7簡示出了本發明的裝置的一種變型的側剖視圖；和-圖8為圖7的上視圖。
圖1和2中表示現有技術的裝置，該裝置允許拉伸來自噴絲裝置11的玻璃長絲10并且在一繞線機12上進行卷繞。
這個裝置包括一當長絲從噴絲裝置11掉落時可以預拉伸長絲的牽引絲13，轉動的拉伸滾筒20，圍繞該拉伸滾筒20卷繞絲層形的長絲10，該長絲從牽引絲13帶來并且大致在該滾筒的整個寬度上并且沿依靠線L緊貼滾筒的表面21，該裝置還包括一紡絲組件30，該紡絲組件30一方面包括一可伸縮的紡絲刮刀31，該紡絲組件30大致與長絲的依靠線L成270度并且用于在抵靠在圓筒的表面21時撕扯長絲，另一方面該紡絲組件30包括一個圓錐形狀的用于容納被撕扯的長絲的接收元件32，以及一個穿過接收元件32的芯線40，圍繞該芯線40纏繞長絲10，卷繞長絲的該芯線被卷繞在繞線機12上。
現有技術的裝置還包括一預紡絲組件50，該預紡絲組件50包括一旋轉的預紡絲圓筒51，和一個能夠在靜止位置和工作位置之間移動或者旋轉的預紡絲刮刀52，對于工作位置來說，在長絲的拉伸開始或者當長絲斷裂后開始拉伸長絲時，該刮刀壓在滾筒的表面21上。旋轉圓筒51包括內部芯軸53，圍繞該芯軸53卷繞通過刮刀52投射在滾筒中的長絲。
例如噴射形式的長絲的上漿系統60，設置在預紡絲組件50的下游和紡絲組件30的上游，這個系統具有平行于滾筒20的旋轉軸的往復平移運動，以便噴灑整個卷繞在滾筒上的長絲層。
現有技術的裝置如下述工作來自在圖1和2中未示出的長絲筒子的芯線40被拉伸直到繞線機12，平行于旋轉軸并且在中心穿過一個端部到另一個端部的紡絲組件的接收元件32，而從噴絲裝置11掉落的長絲10人工地被帶向滾筒的表面21以便貼附在該滾筒的表面。長絲圍繞旋轉滾筒20卷繞，預紡絲組件50在拉伸長絲開始時，即從滾筒旋轉起，進行工作。長絲層通過刮刀52被撕扯，通過離心力長絲被投射到圓筒51中，在長絲圍繞滾筒20旋轉期間該離心力傳遞給長絲。然后圍繞內部芯軸53圓筒52接收長絲并且快速形成一些下腳料料，通過例如牽引絲由操作者手動拉伸該下腳料，以便避免在圓筒51內累積太多。
當拉伸被認為是合適的，即滾筒的旋轉速度達到要求值使得長絲直徑具有所期望的尺寸時，預紡絲組件50的刮刀52恢復到靜止位置，以便長絲層繼續旋轉直到接觸紡絲刮刀31為止。旋轉的紡絲刮刀31被帶到降低的位置使得其刀刃抵靠滾筒的表面21以便長絲從表面21上被撕扯并且擴展在刮刀的滑動表面33上，該滑動表面33沿接收元件32傾斜，朝向該接收元件32引導長絲，最好通過離心力投射長絲，在長絲在滾筒上旋轉時，該離心力傳遞給該長絲。接收元件32具有一個能夠傳送長絲到該芯線40上的反射壁34，該芯線貫穿地并且縱向穿過所述的接收元件。圍繞所述的芯線卷繞的長絲因此構成了被拉伸到繞線機12以便在此卷繞的絲束M。
圖3-6示出本發明的裝置，與現有技術的裝置相同的元件用相同的附圖標記表示。
裝備拉伸滾筒20的本發明的裝置同樣包括紡絲組件30和預紡絲組件50，和一些將絲層從紡絲組件引導到繞線機的導向裝置40，該導向裝置40由牽引絲構成。然而不同之處在于，預紡絲組件50設置在紡絲組件30的下游，并且最好超過與依靠線L構成的270度，以便這樣開始下降到滾筒上的該長絲，被預紡絲的刮刀52更容易地鉤住。
本發明的新的設計允許只求助于一個操作者，因為一個操作者可以位于滾筒20的前面以便當開動該裝置時在監視拉伸的同時，在環繞預紡絲組件50的芯軸53卷繞的下腳料上拉伸一些來自噴絲裝置11的長絲，以便當長絲斷裂時，能夠立即介入。可以更加容易地卷繞下腳料，因為長絲被沿滾筒的下降方向驅動。一個公共的廢物井14足夠收集斷裂時的下腳料和玻璃。
另外，對在紡絲組件的上游的現有技術的預紡絲組件的替換具有這樣的缺點，即在用于使絲層到達紡絲刮刀處的收起預紡絲刮刀的時刻，存在預紡絲刮刀的刀刃鉤住一些長絲的風險，破壞朝向紡絲組件到達的長絲層。
另外，包括刮刀31和接收元件32的紡絲組件30與現有技術的紡絲組件的區別在于，接收元件32不具有圓錐形狀。沿繞線機的方向朝向芯線的出口的現有技術的圓錐形狀可以引導循環空氣以便，容易環繞芯線卷繞長絲并且有利于引導卷繞長絲的芯線。本發明不同地達到了這個目標。
圖5和6中可見的紡絲組件包括寬度等于滾筒20的寬度的底部36，一些側壁35和一個限定一個縱向的外壁開口37的圓柱形狀的縱向后壁34，該后壁34具有與現有技術的反射壁相同的功能。
底部36沿紡絲刮刀的滑動表面的斜面傾斜。最好，該刮刀31與所述的底部36連接以便確保用于長絲的滑動表面的完美的連續性；另外該連接有利地僅僅使一個元件旋轉。再者，為了優化長絲的滑動，象刮刀的表面33一樣該底部36最好被滾花。
后壁34的圓柱形狀導致一個凹槽，該凹槽構成循環空氣的反射表面，以便易于將環繞牽引絲40投射的長絲進行卷繞。
位于繞線機12側的側壁35配備有一控制向該繞線機的環繞有長絲的牽引絲的出口的開口38，該牽引絲40從一個筒子41退繞，并且在接收元件32沿一對角線展開，該對角線從位于具有開口38的側壁35的對面的開口37的側向下端部開始并且在該開口38處通出。因為文丘里管42確保對絲的吸取和投射，牽引絲40可以有利地被帶到端部39處，以便通過未示出的洗瓶刷將該牽引絲手工收回到開口38處。
牽引線所遵循的對角路徑意味著通到端部39處的在長絲層和牽引絲之間的距離，被最小化，以便從由刮刀的刀刃31a撕扯之后在刮刀的滑動表面上的絲層入口起，如同雪球效應一樣一些第一長絲可以開始被卷繞以便驅動該絲層的后續部分，因此保證了長絲的最好的卷繞，與表示了在收集玻璃絲的細長元件中在中央設置的一個芯線的現有技術相反。
本發明的牽引絲并不是必須象現有技術中那樣由塑料材料制成而可以簡單地由玻璃構成。牽引絲的首要目標并不是保證獲得更加結實的絲，而首先用來導向和再啟動絲。事實上，該牽引絲是形成絲束所必須的，以便隨后牽拉該絲束到繞線機上以便在其上卷繞。
一旦在繞線機上開始卷繞絲束，該牽引絲或者導向絲不再是必須的，因為通過卷繞絲束牽引該絲束的長絲自動地驅動了從滾筒撕扯的長絲。因此在文丘里管42的出口設置一個鍘刀43，該鍘刀用來在開始卷繞絲束之后切斷該牽引絲。
當然，在絲束斷裂時，稱為再啟動的牽引絲又是必須的，以便從滾筒上撕扯長絲起再啟動圍繞牽引線的長絲的卷繞。
牽引線40還具有準許將繞線機12相對紡絲組件設置在任何位置的優勢，該紡絲組件在相同位置或者不同等級上設置賦予該絲束的軌跡在紡絲組件的出口為非直線，該牽引線因此構成整個導向和支撐絲線，以便用于絲束組件，該絲束容易沿更加彎曲的路徑引導該絲束組件，該路徑降低絲束斷裂的危險。該絲線40首先構成了根據本發明的牽引絲，不是必須的構成芯線，因為該芯線一般從開始卷繞該絲束時起被切割。
最后，由于兩個或者多個牽引絲，一個操作者將可以在一個操作時再啟動兩個或者多個絲束，因此允許顯著增加該設備的生產率。
其它的實施例完成了本發明。在開口38的出口設置一稱為“假捻”的裝置70，該裝置70包括高速旋轉的環形元件，其中絲束穿過該環形元件，以便在自身上滾動絲束使其變粗。然而，還必須在裝置70的出口調整絲束的尺寸以便該絲束不是蓬松的，否則會使得絲束不能被使用，但是長絲位于絲束的供給裝置中。緊靠該裝置70的下游設置的空氣注射導管71因此設計成使得長絲大量的纏結并且在絲束的外表面滑動。
在現有技術中公知的處于壓力下的系統72由設置成梅花形的桿構成以便絲束跨過這些桿通過，該壓力系統72設置在導管71之后以便賦予絲束壓力，該壓力對于必須達到400kg/m3的的筒子的正確結構來說是必須的。
最好設計第二個噴灑系統61(如圖3)，該系統設置在預紡絲組件的下游并且在長絲的依靠線L的上游以便涂覆該滾筒20的表面21，從而保證被粘合在所述的滾筒的相同表面上該長絲層的內部表面的完美的上漿。
再者，在現有技術中，如果牽引絲13到滾筒20的供給手動，則在本發明中正好相反，一個未示出的鉸接臂設置成使得機械定位長絲到滾筒上。
最后，可以公開一種變型的裝置，例如圖7和8所示，其中設置一個預紡絲組件50和兩個紡絲組件30，每個紡絲組件包括刀刃31a的刮刀，該刀刃的長度對應待被撕扯的所期望的長絲數以便將長絲層分成兩個不同部分以便借助于兩個不同的牽引絲，分別在兩個單獨的繞線機上卷繞兩個絲束。
預紡絲組件50在兩個紡絲組件的下游的布置特別允許了只啟動一個紡絲組件以便需要時例如對于一些試驗來說僅卷繞一個絲層部分，該絲層的其它部分通過預紡絲組件被收回以便直接噴射到廢品庫14中。
同樣的圖的情況，特別是兩個前后設置的紡絲組件，其中被啟動的一個紡絲組件不可以通過現有技術的裝置實現，因為設置在兩個紡絲組件的上游的預紡絲組件，然后將撕扯該整個絲層而不是可以保護卷繞的另外的部分的僅僅一部分。
同樣，可以公開所有的變型，該變型由預紡絲組件和多于兩個紡絲組件構成以便通過同樣的牽引絲同時在同樣地單個的繞線機上生產同樣的絲束。
權利要求
1.在至少一個繞線機(12)上獲得至少一個絲束(M)的卷繞的裝置，該絲束包括一些玻璃長絲(10)，該裝置包括-拉伸滾筒(20)，圍繞該拉伸滾筒卷繞絲層形式的長絲；-紡絲組件(30)，一方面，該紡絲組件包括一可伸縮的、能夠抵靠該滾筒的表面(21)、以便撕扯長絲的、并裝備由一滑動表面(33)的紡絲刮刀(31)；另一方面包括一接收刮刀撕扯的長絲的接收元件(32)；-一些將在接收元件(32)中的長絲引導到成絲束(M)形式的繞線機(12)上的導向裝置(40)，和-一用來廢物處理的長絲的預紡絲組件(50)，該預紡絲組件裝備一預紡絲圓筒(51)和一能夠從滾筒抬起長絲以便長絲投射到所述的圓筒中的預紡絲刮刀(52)，其特征在于，預紡絲組件(50)設置在紡絲組件(30)的下游。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該紡絲組件的接收元件(32)包括通到紡絲刮刀的滑動表面(33)處的底部(34)，一具有縱軸平行于滾筒的旋轉軸的圓柱凹進的后壁(36)和一縱向的外壁的開口(37)。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，接收元件(32)連接紡絲刮刀(31)并且設置成使得其底部(34)和刮刀的滑動表面(33)共面，通過紡絲組件的旋轉實現該刮刀向著滾筒的表面的移動。
4.根據權利要求2或者3所述的裝置，其特征在于，刮刀的接收元件的底部(34)和滑動表面(33)被滾花。
5.根據權利要求2-4任一項所述的裝置，其特征在于，在紡絲組件的接收元件(32)中的導向裝置(40)設計成沿一對角線從一側到另一側穿過所述的接收元件，該對角線從開口(37)的前下端部(39)到上側向點(38)。
6.根據上述任一項權利要求所述的裝置，其特征在于，導向裝置(40)包括一牽引絲。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，該牽引線是玻璃制的。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，該牽引線為熱塑材料。
9.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一能夠在接收元件中吸取并投射牽引線(40)的文丘里管(42)。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，一鍘刀(43)連接到該文丘里管(42)的出口，用于在開始在繞線機上卷繞絲束之后切割該牽引絲(40)。
11.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，旋轉的環行裝置(70)設置在繞線機(12)方向的接收元件(32)的出口。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于，該裝置包括在環行裝置(70)之后的一個空氣注射導管(71)，在該空氣注射導管前面經過絲束。
13.根據上述任一項權利要求所述的裝置，其特征在于，該裝置包括一些上漿裝置(60，61)，它們分別設置在滾筒(20)上的長絲依靠處的上游和紡絲組件(30)的上游，以便分別涂覆長絲放置處的前面的滾筒的表面和從滾筒上撕扯長絲之前的長絲。
14.根據上述任一項權利要求所述的裝置，其特征在于，該裝置包括至少兩個紡絲組件(30)，它們設置在預紡絲組件(50)的上游并且能夠一起或者單獨工作。
15.根據權利要求14所述的裝置，其特征在于，每個紡絲組件(30)包括一紡絲刮刀(31)，該刮刀的刀刃寬度對應于滾筒的部分寬度并且和另外一個刀刃的寬度互補，以便分離和撕扯長絲層成兩部分。
16.根據上述任一項權利要求所述的裝置，其特征在于，構成該長絲的玻璃為E玻璃或者C玻璃。
全文摘要
一種裝置包括一拉伸滾筒(20)，在該拉伸滾筒周圍卷繞層狀的來自噴絲裝置的長絲(10)，一儲存有用作廢品的長絲的預紡絲組件(50)，一使長絲脫離滾筒并且接收該長絲的紡絲組件(30)，一些在紡絲組件(30)中引導長絲并且直到以股線的形式在繞線機上的導向裝置(40)，其特征在于，預紡絲組件(50)設置在紡絲組件(30)的下游。
文檔編號D02G3/18GK1478157SQ01820050
公開日2004年2月25日 申請日期2001年10月24日 優先權日2000年12月5日
發明者A·沙布羅爾, P·切爾范特斯, D·格拉德, A 沙布羅爾, 短廝 申請人:法國圣戈班韋特羅特斯有限公司