DE10330988B4

DE10330988B4 - Vorrichtung und Verfahren zur pneumatischen Verbindung von ein Elastomer enthaltenden oder hochgedrehten Fäden oder Garnen

Info

Publication number: DE10330988B4
Application number: DE2003130988
Authority: DE
Inventors: Mauro Premi
Original assignee: Mesdan SpA
Current assignee: Mesdan SpA
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: ITMI20021500A1; DE10330988C5; US20040020182A1; US6868660B2; ITMI20021500A0; DE10330988A1

Abstract

Verfahren zur pneumatischen Verbindung von ein Elastomer enthaltenden oder hochgedrehten Fäden oder Garnen, umfassend wenigstens die folgenden Verfahrensschritte: Einführung der miteinander zu verbindenden Fäden (12, 15) in eine zu einer Verbindungsvorrichtung (10, 100) gehörende Verbindungskammer (11, 110); Festhalten der Enden der Fäden (12, 15) durch von Reibelementen oder -mitteln (27) ausgeübte Reibungskraft innerhalb der Verbindungskammer (11, 110); Abschneiden der Enden der Fäden (12, 15) mit Hilfe von Schneidelementen (18, 19); Öffnen der abgeschnittenen Enden der Fäden (12, 15) mit Hilfe von Vorbereitungselementen (22, 23); Rückzug der abgeschnittenen und geöffneten Enden der Fäden (12, 15) in Pfeilrichtung (F) zur Verbindungskammer (11, 110); Ausstoßen der Fäden (12, 15) aus den Reibmitteln (27) und gleichzeitige Beaufschlagung der Verbindungskammer (11, 110) mit einem oder mehreren Druckluftstrahlen, um die Enden der Fäden (12, 15) miteinander zu verbinden und Freigabe des zusammengefügten Fadens mit Rückkehr sämtlicher Elemente der Verbindungsvorrichtung (10, 100) in die Ausgangsstellung, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt, bei dem die Enden der Fäden (12, 15) in der Verbindungskammer (11) festgehalten werden, dadurch erfolgt, dass die Fäden (12, 15) in einen Längsspalt (27) bzw. in ein Reibelement eingeführt werden, der bzw. das sich am Boden der Nut (25) der Verbindungskammer (11) befindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur pneumatischen Verbindung von ein Elastomer enthaltenden oder hochgedrehten Fäden oder Garnen.
Es sind Vorrichtungen zur Verbindung von Textilgarnen mit Druckluft, die gewöhnlich „Luft-Splicer” genannt werden.
Solche Vorrichtungen, wie z. B. in der DE 196 10 818 A1 beschrieben sind, 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.
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.
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.
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.
Schließlich wird der so zusammengefügte Faden freigegeben und sämtliche Elemente der Verbindungsvorrichtung kehren in die Ausgangsstellung zurück.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die optimale Verbindungsqualität lässt sich außerdem nur durch Vermengung von freien Garnenden erreichen, die möglichst aufgedreht sind. Ferner offenbart die gattungsbildende DE 33 26 966 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 3. Ähnliche Offenbarungen finden sich auch in den nachveröffentlichten Dokumenten DE 101 24 832 A1 und DE 102 02 781 A1 .
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.
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.
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.
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.
Weitere Merkmale der Erfindung sind außerdem in den abhängigen Patentansprüchen beansprucht.
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:
1 eine schematische Ansicht der Einführung der Fäden bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren,
2 eine schematische Ansicht der anschließenden Verfahrensschritte, bei denen die Fadenenden in der Vorrichtung nach 1 geschnitten und vorbereitet werden,
3 eine schematische Ansicht des Verfahrensschrittes, bei dem die Fadenenden in der Vorrichtung nach 1 miteinander verbunden werden,
4 eine Draufsicht der Verbindungskammer der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 1,
5 eine Ansicht in seitlichem Aufriss der Verbindungskammer nach 4,
6 ein Detail der während des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Reibungskraft in der Verbindungskammer nach 4 und 5 festgehaltenen Fäden.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 33 ausgeübte Zug nicht auch auf den Kops 13 und die Spule 16 auswirken.
Die in den 4 und 5 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.
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.
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.
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 (6).
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.
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.
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.
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.
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 4 gezeigt ist.
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.
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 6).
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.
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).
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.
Schließlich wird das zusammengefügte Garn freigegeben und sämtliche Elemente der Vorrichtung kehren in die Ausgangsstellung zurück.
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. Der zusätzliche Vorgang, bei dem die Garne durch Reibungskraft 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.
Bei der praktischen Ausführung der Erfindung können je nach den Erfordernissen für die geschilderten Einzelteile alle beliebigen Werkstoffe sowie Formen und Abmessungen zur Anwendung kommen und dieselben können durch andere, technisch gleichwertige Teile ersetzt werden.

Claims

Verfahren zur pneumatischen Verbindung von ein Elastomer enthaltenden oder hochgedrehten Fäden oder Garnen, umfassend wenigstens die folgenden Verfahrensschritte: Einführung der miteinander zu verbindenden Fäden (12, 15) in eine zu einer Verbindungsvorrichtung (10, 100) gehörende Verbindungskammer (11, 110); Festhalten der Enden der Fäden (12, 15) durch von Reibelementen oder -mitteln (27) ausgeübte Reibungskraft innerhalb der Verbindungskammer (11, 110); Abschneiden der Enden der Fäden (12, 15) mit Hilfe von Schneidelementen (18, 19); Öffnen der abgeschnittenen Enden der Fäden (12, 15) mit Hilfe von Vorbereitungselementen (22, 23); Rückzug der abgeschnittenen und geöffneten Enden der Fäden (12, 15) in Pfeilrichtung (F) zur Verbindungskammer (11, 110); Ausstoßen der Fäden (12, 15) aus den Reibmitteln (27) und gleichzeitige Beaufschlagung der Verbindungskammer (11, 110) mit einem oder mehreren Druckluftstrahlen, um die Enden der Fäden (12, 15) miteinander zu verbinden und Freigabe des zusammengefügten Fadens mit Rückkehr sämtlicher Elemente der Verbindungsvorrichtung (10, 100) in die Ausgangsstellung, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt, bei dem die Enden der Fäden (12, 15) in der Verbindungskammer (11) festgehalten werden, dadurch erfolgt, dass die Fäden (12, 15) in einen Längsspalt (27) bzw. in ein Reibelement eingeführt werden, der bzw. das sich am Boden der Nut (25) der Verbindungskammer (11) befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Fäden (12, 15) dadurch aus dem Spalt (27) ausgestoßen werden, dass der Spalt (27) über einen Kanal (28) mit Druckluft beaufschlagt wird, und zwar im gleichen Augenblick, in dem die Verbindung vorgenommen wird.
Vorrichtung zur pneumatischen Verbindung von ein Elastomer enthaltenden oder hochgedrehten Fäden oder Garnen, mit einer Verbindungskammer (11), die eine Längsnut (25) zur Einführung der miteinander zu verbindenden Fäden (12, 15), in die eine oder mehrere Druckluftzuführungsdüsen (24) münden, und Mittel (18, 19) zum Abschneiden der Fäden (12, 15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden der Längsnut (25) der Verbindungskammer (11) ein Längsspalt (27) bzw. ein Reibelement vorgesehen ist, das sich über die ganze Länge der Nut (25) zum Festhalten der Fäden (12, 15) durch Reibungskraft erstreckt und mit einem Kanal (28) zur Beaufschlagung des Längsspaltes (27) mit Druckluft zum Ausstoßen der Fäden (12, 15) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (27) eine Breite hat, die kleiner als seine Tiefe ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Spaltes (27) 0,3 mm bis 0,7 mm beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe des Spaltes (27) wenigstens 1 mm beträgt.