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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur pneumatischen Verbindung von ein Elastomer
enthaltenden oder hochgedrehten Fäden oder Garnen.
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Es sind Vorrichtungen zur Verbindung
von Textilgarnen mit Druckluft, die gewöhnlich „Luft-Splicer" genannt werden.
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Solche Vorrichtungen weisen Führungen,
die die Einführung
der zu verbindenden Fäden
erleichtern, Klemm- und Schneidelemente der Fäden, Vorbereitungselemente
der Fadenenden, Rückzugelemente
der abgeschnittenen Fäden
in Richtung der Kammer und eine in einem Körper ausgebildete Kammer auf,
die mit einem Längsschlitz
zur Einführung
und zur Entnahme der Fäden
versehen ist, in den eine oder mehrere Öffnungen oder Düsen zur Druckluftzuführung einmünden.
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Bei derartigen Vorrichtungen sind
zur Verbindung der Fäden
nachstehend beschriebene Verfahrensschritte erforderlich, die nach
Einführung
der Enden der zu verbindenden Fäden
in die Vorrichtung, insbesondere in die Splicing- bzw. Verbindungskammer,
und Schliessen des Deckels ausgeführt werden.
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Zunächst werden die Fäden mit
Zangen festgehalten und abgeschnitten, dann werden die Fadenenden
mit gleichzeitiger Beseitigung der Fadendrehung durch Druckluft
geöffnet
und in Richtung der Kammer zurückgezogen.
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Nun liegen die Fäden mit geöffneten und parallelisierten
Fasern nebeneinander, wobei sie teilweise auch übereinander liegen, und werden
dann in der Verbindungskammer mit einem oder mehreren Druckluftstrahlen
beaufschlagt, damit die eigentliche Verbindung durch Drehung der
Fasern erfolgt.
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Schliesslich wird der so zusammengefügte Faden
freigegeben und sämtliche
Elemente der Verbindungsvorrichtung kehren in die Ausgangsstellung zurück.
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In diesem Zusammenhang wird darauf
aufmerksam gemacht, dass sich in den letzten Jahren ein Elastomer
enthaltende Garne mit geschnittenen Fasern auf dem Markt durchgesetzt
haben, die in der Regel aus einer Elastomerseele bestehen, die zum Beispiel
mit Baumwollgarn überzogen
ist.
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Ein Problem der Verbindungen von
Elastomer enthaltenden Fäden
liegt darin, dass das im Garn enthaltene Elastomer im Augenblick,
in dem der Faden geschnitten wird, zum Schrumpfen neigt, und zwar
gerade wegen seiner Elastizität,
die viel grösser ist,
als diejenige der das Elastomer umhüllenden Fasern. Die Verbindung
erfolgt daher normalerweise an einem Fadenabschnitt der kein Elastomer
enthält,
so dass der zusammengefügte
Abschnitt keine Elastizität
aufweist und an Qualität
einbüsst.
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Wenn die Elastizität des Garnes
sehr hoch ist, könnte
sich ausserdem das unter Spannung geschnittene Garn aufgrund der
elastischen Rückstellkräfte in eine
für die
Vorbereitungsstufe ungeeignete Lage bringen oder sogar aus der Verbindungskammer
austreten.
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Ähnliche
Nachteile stellen sich bei der Verbindung von hochgedrehten Fäden oder
Garnen ein, deren Verhalten besonders nervös und lebhaft ist, die also
ein sogenanntes Erinnerungsvermögen
haben und daher nach dem Schnitt schwer zu kontrollieren sind.
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Es wurde bereits eine Lösung vorgeschlagen,
die eine erste, vorläufige
Vermengung vorsieht, bei der die parallel zueinander in die Kammer
eingeführten
Garne vor dem Schnitt einer ersten Beaufschlagung mit Luftstrahlen
unterworfen werden. Das mit der vorläufigen Vermengung angestrebte
Ziel ist, die Garne nach dem Abschneiden der Enden in der richtigen
Lage zu halten. Die Verbindung wird dann gemäss dem gewöhnlichen pneumatischen Verbindungsverfahren
von Garnen mit einer zweiten Beaufschlagung mit Druckluftstrahlen
in der Kammer vorgenommen.
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Die so hergestellten Verbindungen
sehen jedoch nicht optimal aus. Da nämlich die erste Vermengung
bei noch nicht geschnittenen Fäden
vorgenommen wird und diese Garne daher nicht vor der endgültigen Verbindung
in die Kammer zurückzogen werden
können,
ist der Verbindungsabschnitt länger und
daher eher sichtbar.
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Die optimale Verbindungsqualität lässt sich ausserdem
nur durch Vermengung von freien Garnenden erreichen, die möglichst
aufgedreht sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen
sich eine Verbindung herstellen lässt, in der die Elastomere
der beiden zu verbindenden Fadenenden eingegliedert sind.
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Der Erfindung liegt weiterhin die
Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbindung
von Fäden
und Garnen zu schaffen, wo sich die Lage der Fäden während der verschiedenen Verfahrensschritte
genau kontrollieren lässt.
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Der Erfindung liegt ausserdem die
Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur pneumatischen
Verbindung von ein Elastomer enthaltenden oder hochgedrehten Fäden und
Garnen zu schaffen, wobei sich eine Verbindung hoher Qualität zu günstigen
Kosten herstellen lässt.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur pneumatischen Verbindung
von ein Elastomer enthaltenden oder hochgedrehten Fäden und
Garnen gelöst, die
die in den unabhängigen
Patentansprüchen
angegebenen Merkmale aufweisen.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind
ausserdem in den abhängigen
Patentansprüchen
beansprucht.
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Die Merkmale und die Vorteile einer
erfindungsgemässen
Vorrichtung und eines entsprechenden Verfahrens zur pneumatischen
Verbindung von ein Elastomer enthaltenden oder hochgedrehten Fäden und
Garnen werden nachstehend an Hand der beiliegenden, schematischen
Zeichnungen beispielsweise und nicht beschränkend näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht der Einführung
der Fäden
bei einer bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemässen
Verbindungsvorrichtung nach einem erfindungsgemässen Verfahren,
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2 eine
schematische Ansicht der anschliessenden Verfahrensschritte, bei
denen die Fadenenden in der Vorrichtung nach 1 geschnitten und vorbereitet werden,
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3 eine
schematische Ansicht des Verfahrensschrittes, bei dem die Fadenenden
in der Vorrichtung nach 1 miteinander
verbunden werden,
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4 eine
schematische Ansicht der Einführung
der Fäden
bei einer zweiten Ausführungsform einer
erfindungsgemässen
Verbindungsvorrichtung nach einem erfindungsgemässen Verfahren,
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5 eine
schematische Ansicht der anschliessenden Verfahrensschritte, bei
denen die Fadenenden in der Vorrichtung nach 4 geschnitten und vorbereitet werden,
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6 eine
Draufsicht der Verbindungskammer der erfindungsgemässen Vorrichtung
nach 1,
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7 eine
Ansicht in seitlichem Aufriss der Verbindungskammer nach 6,
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8 ein
Detail der während
des erfindungsgemässen
Verfahrens durch Reibungskraft in der Verbindungskammer nach 6 und 7 festgehaltenen Fäden.
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In 1 ist
eine erste bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemässen,
insgesamt mit 10 bezeichneten Vorrichtung zur pneumatischen
Verbindung von ein Elastomer enthaltenden oder hochgedrehten Fäden und
Garnen dargestellt.
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Insbesondere weist die Vorrichtung 10 eine Verbindungskammer 11 auf,
die über
geeignete, in den 6 bis 8 dargestellten Düsen 24 mit
Druckluftstrahlen beaufschlagt werden kann.
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Ein erster, vom Kops 13 kommende
Faden 12 wird durch die Verbindungskammer 11 bis
zur entgegengesetzten Seite der Verbindungskammer 11 geführt, um
dort, zum Beispiel durch eine erste Saugöffnung 14, in der
erreichten Lage gehalten zu werden.
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Ein zweiter, von der Spule 16 kommende
Faden 15 wird dagegen durch die Verbindungskammer 11 bis
zur entgegengesetzten Seite der Verbindungskammer 11 geführt, um
dort, zum Beispiel durch eine zweite Saugöffnung 17, in der
erreichten Lage gehalten zu werden.
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Während
sämtlicher
Verbindungsvorgänge werden
die in der Verbindungsvorrichtung 10 eingeführten Fäden 12 und 15 durch
am Eingang der Vorrichtung 10 angeordnete Fadenklemmittel,
wie etwa Zangen 30 und 31 festgehalten. Die Zangen 30 und 31,
die zunächst
offen sind, um die Einführung
der Fäden 12 und 15 (1) zu ermöglichen,
bleiben dann, gemäss
der schematischen Darstellung in 2 und 3, während des ganzen Verfahrens
geschlossen.
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In 1 sind
ausserdem Schneidmittel dargestellt, wie etwa eine Schere 18 zum
Abschneiden des Schwanzes des ersten Fadens 12 und eine Schere 19 zum
Abschneiden des Schwanzes des zweiten Fadens 15.
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Es sind ausserdem Hebel 32 und 33 zum Rückzug der
Fäden 12 und 15 vorgesehen,
die in 1 und 3 in Ruhestellung und in 2 in Arbeitsstellung schematisch
dargestellt sind. Wie die Strichlinie in 2 zeigt, fangen die Hebel 32 und 33 die Fäden 12 und 15 vor
der Verbindungskammer 11 auf, um die abgeschnittenen Schwänze der
Fäden 12 und 15 in
Pfeilrichtung F in die Verbindungskammer 11 zu leiten.
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Da die Fäden 12 und 15 nämlich vor
dem Verbindungskammer 11 in den Zangen 30 und 31 festgeklemmt
sind, kann sich der auf die Fäden
durch die Rückzughebel 32 und 22 ausgeübte Zug
nicht auch auf den Kops 13 und die Spule 16 auswirken.
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Die in den 6 und 7 dargestellte
Verbindungskammer 11 weist eine Längsnut 25 auf, die zum
Beispiel einen kreisförmigen
Querschnitt hat und deren Innenseite über zum Beispiel paarweise entgegengesetzt
und geneigt angeordnete Bohrungen oder Düsen 24 mit Druckluftstrahlen
beaufschlagt wird, um die Verbindung der Garne vorzunehmen.
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Die zu verbindenden Fäden werden
in die Nut 25 durch einen oberen Längsschlitz 26 eingeführt, der
oben durch einen nicht dargestellten Deckel geschlossen sein kann.
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Am Boden der Nut 25 ist
ein Reibelement vorgesehen, das in der Lage ist, die Fäden durch
Reibungskraft zu halten und aus einem Längsspalt 27 besteht,
der sich über
die ganze Länge
der Nut 25 erstreckt und eine geringe Breite aufweist,
die jedenfalls kleiner als seine Tiefe ist. Die Breite des Spaltes kann
zum Beispiel im Bereich zwischen 0,3 mm und 0,7 mm liegen und die
Tiefe etwa 1 mm betragen.
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Bei diesen Massangaben handelt es
sich um Richtwerte, da sie je nach Typologie des zu verbindenden
Garnes veränderbar
sind und die richtige Grösse
der auf die im Spalt 27 eingesetzten Garne ausgeübten Reibungskräfte bestimmen
(8).
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Das Reibelement bzw. der Spalt 27 hält die Fäden nicht
punktweise fest, sondern wirkt auf Abschnitte der Fäden 12 und 15,
deren beträchtliche Länge der
Spaltlänge
entspricht.
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Die vom Spalt ausgeübte Reibwirkung,
die von den Abmessungen und der Typologie der Garne sowie von den
Abmessungen des Spalts abhängig ist,
muss grösser
als die elastischen Kräfte
der Garne, die daher nach dem Schnitt im Spalt 27 gehalten werden,
jedoch kleiner als die Reisslast der Garne sein, damit es ohne Schwierigkeiten
möglich
ist, auf die Garne die zum Zurückziehen
derselben in Richtung der Verbindungskammer 11 erforderliche
mechanische Zugwirkung auszuüben,
ohne sie zu zerreissen.
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Die Verbindungsvorrichtung 10 kann
ausserdem mit Mitteln zum geführten
Einführen
des Fadens in die Nut 25 der Verbindungskammer 11 und
daher in den Spalt 27 ausgelegt werden, wobei diese Mittel zum
Beispiel aus in den Figuren nicht dargestellten, in der Nähe der Nutenden
geneigt angeordneten Blechstücken
bestehen können.
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Am Boden des Spaltes 27 ist
wenigstens ein Kanal 28 vorgesehen, durch den die Fäden 12 und 15 in
regelmässigen Zeitabständen mit
Druckluftstrahlen beaufschlagt werden, um aus dem Spalt 27 ausgestossen
zu werden.
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Um den Austritt der in der Verbindungskammer 11 sowohl
durch die Düsen 24 als
auch durch den Kanal 28 eingelassenen Luft zu erleichtern,
kann die Kammer einen mittigen Querschlitz 29 aufweisen, wie
derjenige, der in 6 gezeigt
ist.
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In den Figuren sich noch Elemente
zur Vorbereitung der Enden der geschnittenen Fäden schematisch dargestellt.
Die Vorbereitungselemente 22 und 23, die zum Beispiel
einen Unterdruck erzeugen, um die Fasern der zu verbindenden Garne
aufzudrehen, werden im Augenblick wirksam, in dem die Schwänze der
Fäden 12 und 15 abgeschnitten
werden. Insbesondere im Fall von elastischen oder hochgedrehten
Garnen, werden die Elemente 22 und 23 etwas früher als
Schneidelementen wirksam, um die sich durch ein besonders nervöses und
lebhaftes Verhalten auszeichnenden Fasern sofort zu bearbeiten.
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Anhand der 1 bis 3 wird
nun die Arbeitsfolge bezüglich
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemässen
Verfahrens beschrieben. Zunächst
werden die Enden der miteinander zu verbindenden Fäden 12 und 15 in
die Vorrichtung 10 und daher in die Verbindungskammer 11 eingeführt. Die
Fäden 12 und 15 werden
insbesondere in das Reibelement, d.h. in den Spalt 27,
eingeführt, wo
sie durch Reibungskraft festgehalten werden (1 und 8).
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Anschliessend werden folgende Verfahrensschritte
nacheinander ausgeführt:
es werden die Enden der stets im Spalt 27 durch Reibungskraft
festgehaltenen Fäden 12 und 15 geschnitten
und die geschnittenen Enden werden durch die Vorbereitungselemente 22 und 23 (2) geöffnet. Die für solche Garne
typisch hohe Elastizität
führt nämlich zu
einer Querschnittszunahme der Garne nach dem Schnitt und daher zu
einer Zunahme der Reibung zwischen denselben im Inneren des Spaltes 27.
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Die stets im Reibelement 27 eingesetzten Enden
der Fäden 12 und 15 werden
dann durch die Wirkung der Rückziehhebel 32 und 33 in
Pfeilrichtung F zur Verbindungskammer 11 zurückgezogen (2).
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Nun werden die Fäden 12 und 15 durch über den
Kanal 28 direkt in den Spalt 27 eingeblasene Luft aus
dem Spalt 27 ausgestossen und gleichzeitig wird – gemäss der schematischen
Darstellung in 3 – mit einem
oder mehreren durch die Düsen 24 in
die Kammer eingeblasenen Druckluftstrahlen die Verbindung der geschnittenen
und aufgedrehten Enden vorgenommen.
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Schliesslich wird das zusammengefügte Garn
freigegeben und sämtliche
Elemente der Vorrichtung kehren in die Ausgangsstellung zurück.
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4 zeigt
eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Verbindungsvorrichtung,
die insgesamt mit 100 bezeichnet ist und eine Verbindungskammer 110 bekannter
Bauart aufweist, die über
nicht dargestellten Düsen
mit Druckluftstrahlen beaufschlagt werden kann.
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Zusätzlich zur Beschreibung der
ersten Ausführungsform
der Verbindungsvorrichtung 10, sind noch Reibmittel 20 und 21 vorgesehen,
die die Fäden durch
Reibungskraft festhalten und in der Nähe der Verbindungskammer 110 angeordnet
sind, und zwar unmittelbar vor derselben, zwischen den Vorbereitungselementen 22 und 23 und
der Kammer 110 selbst.
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Bei den Reibmitteln 20 und 21 handelt
es sich zum Beispiel um feste Elemente, die – ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform
der Verbindungskammer 11 – einen Spalt 34 zum
Einsetzen der abzuschneidenden Enden der Fäden 12 und 15 aufweisen.
Die Breite des Spaltes 34 könnte im Bereich zwischen 0,3
mm und 0,7 mm liegen und die Tiefe etwa 1 mm betragen, wobei die
Abmessungen des Spaltes auch kleiner sein können, wenn derselbe nur einen
Faden aufnimmt.
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Die Arbeitsfolge dieser zweiten in
den 4 und 5 schematisch dargestellten
Ausführungsform des
erfindungsgemässen
Verfahrens sieht die Einführung
der Enden der Fäden 12 und 15 in
die Verbindungskammer 110 der Vorrichtung 100,
insbesondere in die Reibmittel 20 und 21, vor,
die dann durch die Zangen 30 und 31 am Eingang
der Verbindungsvorrichtung 100 festgehalten werden.
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Nun werden die Enden der Fäden 12 und 15 geschnitten,
die aufgrund der im Spalt 34 aufgebrachten Reibungskraft
sich nicht über
die Fadenenden-Vorbereitungselemente 22 und 23 hinaus
zurückziehen.
Dann werden die Fadenenden durch die Vorbereitungselemente 22 und 23 geöffnet und
aufgedreht (5).
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Die Enden der Fäden 12 und 15 werden
anschliessend durch die Hebel 32 und 33 in Pfeilrichtung
F zur Verbindungskammer 110 hin zurückgezogen, wo die geschnittenen
Enden in bekannter und daher nicht dargestellter Art und Weise mit
einem oder mehreren Druckluftstrahlen beaufschlagt und miteinander
verbunden werden.
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Die Fäden 12 und 15 werden
endgültig
aus den Reibmitteln 20 und 21 durch das Wirbel
ausgestossen, das wegen der während
der nicht dargestellten Verbindung in die Kammer 110 eingeblasenen Druckluft
entsteht.
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Schliesslich wird der zusammengefügte Faden
freigegeben und sämtliche
Elemente der Vorrichtung kehren in ihre Ausgangsstellung zurück.
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Die Reibmittel 20 und 21 könnten auch
beide Fäden
im Inneren des Spaltes 34 aufnehmen, d.h. den Schwanz des
Fadens 12 und den Faden 15 am Eingang der Vorrichtung 100 bzw.
den Schwanz des Fadens 15 und den Faden 12 am
Eingang der Vorrichtung 100.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
könnten die
Reibmittel 20 und 21 zwei getrennte Spalte aufweisen,
und zwar je einen Spalt für
jeden Faden 12 und 15.
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Einen technischen Äquivalent
für die
Reibmittel 20 und 21 könnten auch bewegliche, mechanische
Elemente darstellen, zum Beispiel Zangen, die die Fäden vor
dem Schneidvorgang greifen und vor dem Rückzug in Richtung der Verbindungskammer loslassen.
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Bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens
lässt sich
aufgrund der von den zwei Fäden
innerhalb der Reibmittel ausgeübten
Reibungskraft vorteilhafterweise eine ausgezeichnete Kontrolle der
Fäden in
der Verbindungskammer vornehmen.
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Der zusätzliche Vorgang, bei dem die
Garne durch Reibungskraft in der Nähe der Verbindungskammer oder
in der Verbindungskammer vor dem Abschneiden der Enden festgehalten
werden, und der zusätzliche
Vorgang, bei dem die aufgedrehten Garnenden innerhalb der Verbindungskammer
zurückgezogen
werden, bieten den Vorteil, dass man für die vorgenommene Verbindung
eine ausgezeichnete Qualität
erzielt.
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Schliesslich ist es klar, dass für die erfindungsgemässe Vorrichtung
und das erfindungsgemässe
Verfahren zahlreiche Änderungen
und Varianten vorgesehen werden können, die alle im Schutzbereich
der Erfindung liegen.
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Bei der praktischen Ausführung der
Erfindung können
je nach den Erfordernissen für
die geschilderten Einzelteile alle beliebige Werkstoffe sowie Formen
und Abmessungen zur Anwendung kommen und dieselben können durch
andere, technisch gleichwertige Teile ersetzt werden.