DE19824210A1

DE19824210A1 - Fadenverbindung erweitert

Info

Publication number: DE19824210A1
Application number: DE19824210A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Hoefer; Guenther Kesler; Gert Bucher
Original assignee: Saxonia Umformtechnik GmbH
Current assignee: Saxonia Umformtechnik GmbH
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 1999-12-02
Also published as: TR200003509T2; WO1999062810A1; EP1091901A1; KR20010052434A; JP2002516804A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Verbinden eines durchgehenden alten Fadens mit dem Endbereich eines neuen Fadens mittels Druckluftspleißens. Aufgabe ist, ein Verfahren zum Verbinden eines durchgehenden alten Fadens mit dem Endbereich eines neuen Fadens zu schaffen, welches unabhängig von den Eigenschaften der zu verarbeitenden Fäden in weiten Parameterbereichen funktioniert, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verbinden mittels Druckluft-Spleißens kennzeichnet sich dadurch, daß vor dem Druckluft-Spleißen der ursprüngliche Drall der Filamente wenigstens des alten Fadens im Spleißbereich durch Rückdrehen beseitigt wird. Eine derartige Vorrichtung mit bezüglich der Verwirbelungszone vorderen und hinteren Klemmeinrichtungen sowie einer Dreheinrichtung sowie einer Klemmeinrichtung für den neuen Faden kennzeichnet sich dadurch, daß die hintere Klemmeinrichtung für den alten Faden drehbar um die Durchlaufrichtung ausgebildet und drehend antreibbar ist.

Description

I. Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Verbinden eines durchgehenden alten Fadens mit dem Endbereich eines neuen Fadens mittels Druckluftspleißens.

II. Technischer Hintergrund

Die Notwendigkeit des Verbindens zweier Fäden stellt sich sowohl bei der Herstellung der Fäden, bei der ein Abreißen des produzierten Fadens auftreten kann, als auch bei der Fadenverarbeitung, also beim Nähen, Stricken oder Sticken. Bei der Fadenverarbeitung kann der Grund für das notwendige Verbinden zweier Fäden ebenfalls ein unerwünschter Fadenriß sein.

In den vorbeschriebenen Fällen besteht dann das Problem darin, zwei gleichartige Fäden, die jeweils frei endend vorliegen und entsprechend gehandhabt werden können, miteinander zu verbinden, was bekanntermaßen durch eine der gängigen Spleiß-Methoden, darunter auch das Druckluft-Spleißen, gelöst werden kann.

Bei der Fadenverarbeitung besteht jedoch auch die Notwendigkeit, von der Verarbeitung eines alten Fadens auf einen neuen Faden überzuwechseln, wobei alter und neuer Faden hinsichtlich Dicke, Anzahl der Filamente, Anzahl der Einzelfäden, aus denen der Faden gezwirnt ist, sowie hinsichtlich des Dehnungsverhaltens, der Formbeständigkeit, der Eigenelastizität etc. sehr verschieden sein können.

Der Zweck der Verbindung des alten Fadens mit dem neuen Faden besteht darin, nach erfolgter Verbindung den Anfang des neuen Fadens mit Hilfe des angeknüpften alten Fadens durch den Fadenlaufweg in die fadenverarbeitende Maschine, beispielsweise den Fadenlaufweg einer Nähmaschine, automatisiert einziehen zu können, ohne daß ein Einfädeln des vorderen, freien Endes des neuen Fadens in den Fadenlaufweg von Hand zeitaufwendig erfolgen muß.

Daraus ergibt sich die Forderung, daß die Verbindung zwischen altem und neuem Faden einerseits ausreichend zugfest sein muß, um damit den neuen Faden durch den gesamten Fadenlaufweg einzuziehen, und andererseits die Verbindungsstelle zwischen altem und neuem Faden nicht wesentlich dicker als einer der beiden Fäden allein sein darf, um durch die verschiedenen Ösen und Engstellen des Fadenlaufweges ohne allzu großen Widerstand hindurchgleiten zu können. Insbesondere darf die Verbindungsstelle keine entgegen der Durchlauf richtung vorstehenden oder abstehenden Fadenenden aufweisen.

Dabei ist es aus z. B. der DE 43 31 553 und der DE 43 44 348 grundsätzlich bereits bekannt gewesen, einen derartigen Wechsel von einem alten Faden auf einen neuen Faden durchzuführen, wobei die Fadenverbindung mittels Druckluft spleißen versucht wurde.

Dabei hat es sich jedoch als Problem erwiesen, unabhängig von den Parametern der miteinander zu verbindenden Fäden die Verbindung mittels Druckluft spleißens vollautomatisch herzustellen, also mittels immer gleicher Zeitdauer des Druckluftspleißens, Druck der einzublasenden Luft, Kanalbreite des Wirbelkanals, Länge des gespleißten Verbindungsbereiches etc.

III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Verbinden eines durchgehenden alten Fadens mit dem Endbereich eines neuen Fadens zu schaffen, welches unabhängig von den Eigenschaften der zu verarbeitenden Fäden in weiten Parameterbereichen funktioniert, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

b) Lösung der Aufgabe

Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 22 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Verspleißen mittels Druckluft ist grundsätzlich nur bei solchen Fäden möglich, die aus einer Vielzahl von einzelnen Filamenten bestehen. Die einzelnen Filamente sind dabei gezwirnt durch Aufbringen einer Torsionskraft auf den Faden und dessen Einzelfilamente, was beim Herstellen oder Umspulen des Fadens bewirkt wird. Dadurch liegen - zumindest im Außenbereich des Fadens - die Filamente in einer helixförmigen Gestalt, dem sogenannten Drall, vor. In Einzelfällen besteht ein Faden auch aus mehreren, jeweils separat gezwirnten, Einzelfäden, die dann wiederum aus einer Vielzahl von Filamenten bestehen.

Je stärker ein Faden gezwirnt ist, um so schwieriger ist es, eine zugfeste Verbindung durch Druckluft-Spleißen herzustellen.

Das Druckluftspleißen bewirkt allgemein, daß durch quer zur Fadenrichtung eingeschossene Druckluft die Filamente der beiden aneinander liegenden Fäden voneinander getrennt und dann miteinander verwirbelt und damit auch verhakt und verknotet werden. Je stärker gezwirnt die Einzelfilamente vorliegen und je stärker gespannt der Faden ist, um so schwerer ist es, eine Vermischung und Verknotung der Einzelfilamente der beiden Fäden zu bewirken.

Dies trifft besonders bei einem durchgehenden Faden zu:
Wird ein Faden im Endbereich gespleißt, selbst wenn der Endbereich nicht das freie Ende selbst umfaßt, so bewirkt doch das Anblasen mit der Druckluft ein zumindest teilweises Auflösen des gezwirnten Zustandes der Filamente, da vom freien Ende her diesem Auflösen des Dralles ein relativ geringer Widerstand entgegengesetzt wird, je näher der Endbereich am freien Ende des Fadens liegt.

Bei einem durchgehenden Faden ist dies nicht der Fall.

Durch die gezielte Beseitigung des ursprünglichen Dralls der Filamente des durchgehenden Fadens im Spleißbereich kann dieses Manko jedoch beseitigt werden. Dazu muß der durchgehende Faden in der Regel vor und hinter dem Spleißbereich geklemmt und durch Rückdrehen des Dralls dieser ursprüngliche Drall beseitigt werden, indem eine der Klemmeinrichtungen relativ zur anderen Klemmeinrichtung um die Durchlaufrichtung des Fadens gedreht wird.

Nun ist es möglich, diese in etwa parallelisierten Filamente des durchgehenden Fadens in diesem Zustand während des Verspleißens zu halten, also die entsprechende Klemmung vor und hinter dem Spleißbereich aufrechtzuhalten, und den damit zu verspleißenden Endbereich des neuen Fadens, sei es das freie Ende oder ein demgegenüber zurückversetzter Bereich, für das Verspleißen neben den alten Faden zu legen. Das Verspleißen selbst geschieht in der Regel in einer Wirbelkammer, also einem Kanal, in dem die beiden Fäden liegen, und in welchem quer zur Durchlaufrichtung die Druckluftdüse mündet.

Weiterhin hat es sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, diesem Spleißen eine mechanische Vorverbindung vorangehen zu lassen. Diese besteht darin, nach der Beseitigung des ursprünglichen Dralles im Spleißbereich des alten Fadens den gewünschten Endbereich des neuen Fadens daneben zu legen und durch Wiederherstellung des ursprünglichen Dralls im alten Faden durch dieses Verzwirnen des alten Fadens auch Filamente des neuen Fadens mit einzuzwirnen. Dies wird in der Regel mit zusätzlicher Druckluftunterstützung geschehen, was jedoch nicht zwingend ist.

Für diese mechanische Vorverbindung ist es auch sinnvoll, die Auflösung des ursprünglichen Dralls des alten Fadens nicht nur bis zur Parallelisierung der Filamente zu betreiben, sondern ein Überdrehen in einen Gegendrall zu bewirken.

Wenn anschließend eine Rückdrehung bis in den Zustand des ursprünglichen Dralles vorgenommen wird, ist hierfür eine größere Anzahl von Umdrehungen notwendig, und mithin auch die Wahrscheinlichkeit größer, dabei die kontaktierend anliegenden Filamente des neuen Fadens mit einzuzwirnen.

Das Wiederherstellen des ursprünglichen Dralls des durchgehenden Fadens kann aktiv durch entsprechendes Erfassen und Verzwirnen des alten Fadens vor und/oder hinter dem Verbindungsbereich erfolgen, oder passiv, indem die entsprechende Klemmung des alten Fadens vor und/oder hinter dem Verbindungsbereich, welche die Aufrechterhaltung der Parallelisierung der Filamente bzw. des Gegendralls gewährleistet hat, aufgehoben wird. In diesem Fall wird der alte Faden aufgrund seiner Rückstellkraft und der Torsionswirkung der außerhalb der Klemmstellen liegenden Bereiche des Fadens seinen ursprünglichen Drall wieder einnehmen.

Analog ist es auch möglich, dies ergänzend zum alten Faden auch mit dem neuen Faden durchzuführen, wofür dieser vor und hinter dem Verbindungsbereich behalten werden muß, so daß der neue Faden nicht am freien Ende, sondern nur in einem Endbereich beabstandet vom freien Ende mit dem alten Faden verbunden werden kann.

Nach dieser mechanischen Vorverbindung erfolgt das Druckluft-Spleißen durch Einschießen von Druckluft quer zur Durchlaufrichtung des Fadens, was in der Regel in einem nur stirnseitig offenen und am Umfang geschlossenen Kanal geschieht. Vorzugsweise findet die mechanische Vorverbindung im gleichen Kanal statt.

Für das Druckluftspleißen hat sich nicht nur die Dimensionierung, sondern auch die Form des Kanals als wichtig erwiesen. Unter speziellen Umständen kann das Einschießen von Druckluft stationär an nur einer Stelle in Längserstreckung des Fadens nicht ausreichen, um eine ausreichend zugfeste Verbindung zwischen altem und neuem Faden herzustellen. Hierfür müssen dann während des Spleißens die beiden Fäden relativ zum Kanal, in dem das Druckluftspleißen erfolgt, in Längsrichtung bewegt werden.

Dabei hat es sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, die Druckluft nicht exakt quer, sondern schräg zur Durchlaufrichtung der Fäden einzublasen, und dadurch die beiden Fäden zusammen entlang des Kanals, in dem die Verwirbelung stattfindet, zu transportieren.

Wenn dabei die zu verspleißende Stelle den Übergang zwischen einem engen Teil des Kanals zu einem demgegenüber aufgeweiteten Teil des Kanals durchläuft, ergibt sich ein besonders gutes Spleißergebnis. Das Einblasen der Druckluft kann dabei entweder in dem engen Teil des Kanals oder - vorzugsweise- sogar stromaufwärts des engen Teil des Kanals in einem breiten Kanalteil erfolgen.

Insbesondere wenn das freie Ende eines neuen Fadens am alten Faden verspleißt werden soll, sollte zu Beginn des Druckluftspleißens der neue Faden mit seinem freien Ende bereits im engen Teil des Kanals liegen, und zwar insbesondere über eine Distanz von mindestens 5 mm.

Der durchgehende alte Faden wird für das Neutralisieren des ursprünglichen Dralls vor und hinter dem Spleißbereich geklemmt, und zwar vor dem Spleißbereich - in Durchlaufrichtung der Fäden betrachtet - vorzugsweise mittels Fadenklemmen, Klemmrollen bzw. Klemmwalzen. Insbesondere die hinter dem Spleißbereich liegende Klemmeinrichtung ist gleichzeitig drehbar um die Durchlaufrichtung antreibbar angeordnet, und kann mittels einer Dreheinrichtung angetrieben werden. Insbesondere stellt die Dreheinrichtung sicher, daß zusätzlich zum drehenden Antrieb, der insbesondere formschlüssig geschieht, auch der Klemmzustand der Klemmeinrichtung während des Drehens aufrechterhalten wird. Auch die Dreheinrichtung ist dabei vorzugsweise auf der Durchlaufachse des Fadens angeordnet, und wird von diesem durchlaufen.

Um die bei der Neutralisation des ursprünglichen Dralles, beim Aufbringen eines Gegendralles oder beim Wiederherstellen des ursprünglichen Dralles auftreten den Längenänderungen des durchgehenden Fadens auszugleichen und diesen dennoch immer gestreckt zu halten, kann die Dreheinrichtung und die damit zusammenwirkende Klemmeinrichtung in Durchlaufrichtung verschiebbar angeordnet sein und insbesondere mittels Federkraft so vorgespannt werden, daß der durchgehende Faden im Spleißbereich gespannt bleibt, z. B in Längsrichtung oder durch seitliche Auslenkung. Zusätzlich wird - insbesondere als stromabwärts letztes Element - eine separate Fadenspanneinrichtung vorhanden sein, die den Faden auch stromabwärts der Verwirbelungseinheit und auch bei deaktivierter Dreheinrichtung spannen kann.

c) Ausführungsbeispiele

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: die Vorrichtung in einem Vertikalschnitt,

Fig. 2: die gleiche Vorrichtung in der Aufsicht,

Fig. 3a-3h: die verschiedenen Verfahrensschritte der Fadenverbindung in Prinzipdarstellung.

Zunächst soll anhand der Fig. 3 allgemein der Ablauf des Verbindens der beiden Fäden dargestellt werden:

Fig. 3a zeigt den Ausgangszustand, in dem der Faden 1 verarbeitet wird, und dabei in Pfeilrichtung, also in Fig. 3a nach rechts, der Verarbeitungsstelle zugeführt wird, während er von einer auf der linken Seite nicht mehr dargestellten Spule abgezogen wird. Stromabwärts der Spule befindet sich ein Auslauf 17 für den alten Faden in Form einer Blendenöffnung oder ähnlichem.

Neben dem alten, verarbeiteten Faden 1 sind ein oder auch mehrere neue Fäden 2, wiederum auf neue Spulen gewickelt, vorhanden, die zur Zeit nicht verarbeitet werden, und deren freies Ende 15 aus dem entsprechenden Auslauf 18, der vorzugsweise mit dem Auslauf 17 fluchtet und ebenfalls eine Blendenöffnung in der gleichen Wand darstellt, hervorragt.

Um das freie Ende 15 dort zu halten, ist der neue Faden 2 mittels einer entsprechenden dritten Klemmeinrichtung 8 knapp stromaufwärts des Auslaufes 18 geklemmt.

Demgegenüber ist die entsprechende vordere Klemmeinrichtung 6 des momentan verarbeiteten alten Fadens 1 offen, um dessen Abziehen von der Spule nicht zu behindern. Dabei kann der Auslauf bzw. die Blende selbst jeweils als Klemmeinrichtung ausgebildet sein.

Stromabwärts des Auslaufes 17 läuft der neue Faden 1 - zumindest unmittelbar vor dem Fadenwechsel - durch den Kanal 11, 12 der Verwirbelungseinheit sowie die stromabwärts zu dieser knapp dahinter angeordnete hintere Klemmeinrichtung 7, die bei der Verarbeitung des Fadens 1 ebenfalls offen ist.

Diese hintere Klemmeinrichtung 7 kann nicht nur quer zur Durchlaufrichtung 10 des Fadens geöffnet und geschlossen werden, sondern darüber hinaus auch um die Durchlaufrichtung 10 herum in beide Richtungen gedreht werden, wodurch bei geschlossener hinterer Klemmeinrichtung 7 ein entsprechender Drall bzw. Gegendrall auf den darin gehaltenen Faden 1 aufgebracht wird, sofern dieser auch noch an einer weiteren Stelle, beispielsweise der vorderen Klemm einrichtung 6, geklemmt gehalten wird.

Die stromabwärts oder an der Klemmeinrichtung 7 vorhandene Spanneinrichtung 34 ist dabei deaktiviert. Dies bedeutet, daß der alte Faden 1 durch die Öse 35 dieser Spanneinrichtung ohne ausgelenkt zu werden durchläuft.

Falls die Spanneinrichtung aktiviert ist, lenkt sie den Faden seitlich aus und verlängert damit dessen Laufweg, indem die Öse 35, durch welche der verarbeitete Faden läuft, mittels einer seitlich angeordneten Drahtbügelfeder 36 quer zur Fadenrichtung ausgelenkt wird. Dies geschieht, indem die Drahtbügelfeder 36 an dem von der Öse 35 abgewandten Ende an einem ortsfesten Punkt so befestigt ist, daß sie die Öse 35 aus dem Laufweg des Fadens heraus quer zu versetzen trachtet.

Die Deaktivierung erfolgt, indem diese Drahtbügelfeder 36 oder die Öse 35 mittels Anlegen eines z. B. formschlüssigen Fixierers 38 in derjenigen Lage gehalten werden, in der keine Auslenkung des Fadens gegeben ist, sondern dieser die Öse 35 vorzugsweise berührungslos durchläuft.

Soll nun bei der Fadenverarbeitung von der Fadenverarbeitung des alten Fadens 1 auf den neuen Faden 2 übergegangen werden, so wird zunächst gemäß Fig. 3b die Verwirbelungseinheit 3 sowie die hintere Klemmeinrichtung 7 und die Dreheinrichtung 9 quer zur Durchlaufrichtung 10 des Fadens und zusammen mit diesem verschoben, bis der Kanal 11, 12 in der Verwirbelungseinheit 3 und der Durchlaß zwischen den Klemmelementen der hinteren Klemmeinrichtung 7 mit dem Auslaß 18 des neuen Fadens 2 fluchten. Spätestens dann wird die Verarbeitung des alten Fadens 1 gestoppt, und dessen vordere Klemmeinrichtung 6 aktiviert, so daß der Faden dort, also stromaufwärts der Verwirbelungseinheit 3, geklemmt wird.

Die Spanneinrichtung 34 ist dabei bereits aktiviert, um das durch den langen Verarbeitungsweg des Fadens beim Faden vorhandenes Spiel auszugleichen. Stromabwärts der Fadenspanneinrichtung 34, also durch die rechts von den Figuren nicht mehr sichtbare Hindurchführung des Fadens 1 durch Führungen, weitere Ösen etc. der fadenverarbeitenden Maschine kann der Faden 1 in diesem Zustand rechts der Spanneinrichtung 34 als quasi geklemmt betrachtet werden.

Ebenso wird auch die hintere, stromabwärts der Verwirbelungseinheit 3 angeordnete, Klemmeinrichtung 7 aktiviert, wodurch der neue Faden 1 drehfest in der drehbaren Dreheinrichtung 9 gehalten wird, wie in Fig. 3c dargestellt.

Diese Dreheinrichtung 9 wird nun in Drehung versetzt entgegen des ursprünglich im alten Faden 1 vorhandenen Dralls, und zwar so lange, bis im Bereich zwischen vorderer und hinterer Klemmeinrichtung 6, 7 nicht nur der ursprüngliche Drall aufgehoben, sondern auch durch Überdrehen ein Gegendrall in die Gegen richtung im alten Faden 1 erzeugt ist.

Im Bereich stromabwärts der hinteren Klemmeinrichtung 7 wird dadurch der ursprünglich vorhandene Drall noch verstärkt. Dadurch wird der Faden kürzer, was durch ein geringeres Auslenken der Spanneinrichtung 34 ausgeglichen wird.

Im Bereich zwischen den Klemmeinrichtungen 6 und 7 tritt dabei eine Längung des Fadens 1 auf. Diese kann durch Verschiebung der Dreheinrichtung 9 in Durchlaufrichtung 10 ausgeglichen werden. Der Fadenbereich stromabwärts, also rechts der Klemmeinrichtung 7 wird nicht lose, da sich dort durch Drallverstärkung der Faden verkürzt.

Anschließend wird die Klemmeinrichtung 8 des neuen Fadens 2 gelöst - wie in Fig. 3d dargestellt - und dieser neue Faden in Fadendurchlaufrichtung 10 in den Kanal der Verwirbelungseinheit 3 eingebracht. Die Verwirbelungseinheit 3 besteht dabei in Durchlaufrichtung hintereinander aus einer Wirbeldüse 4 und einer Wirbelkammer 5, die unmittelbar aneinander angrenzen und insbesondere einstückig miteinander ausgebildet sind. Beide weisen fluchtende Kanäle 12 bzw. 11 auf, wobei die in Durchlaufrichtung zunächst zu durch laufende Wirbeldüse 4, in der sich auch die - nur in den Fig. 1 und 2 dargestellte - Druckluftmündung 19 befindet - einen relativ großen Durchmesser besitzt von ca. 2,5 mm. Dadurch ist dort ein Einführen des neuen Fadens 2 neben dem bereits in dem Kanal 12 der Wirbeldüse 4 liegenden durchgehenden alten Faden 1 problemlos möglich.

In Durchlaufrichtung 10 schließt sich daran der Kanal 11 der Wirbelkammer 5 an, wobei die Wirbelkammer 5 unmittelbar und vorzugsweise dicht an die Wirbeldüse 4 anschließt oder einstückig mit dieser ausgebildet ist.

In der Wirbelkammer 5 ist der erste Teil des Kanals ein enger Teil 11a, der über eine Aufweitungsstelle 13 in den danach folgenden, fluchtenden, aufgeweiteten Teil 11 b des Kanals übergeht. Der enge Teil des Kanals besitzt einen Durchmesser von ca. 1,5 mm und ist etwa 10-20 mm lang, wobei von einem durchschnittlichen Fadendurchmesser im Ausgangszustand von 0,05-0,3 mm ausgegangen wird.

Der sich anschließende aufgeweitete Teil 11b besitzt einen Durchmesser von 2,5-3,5 mm, und sollte wenigstens einen Durchmesser entsprechend dem Kanal 12 der Wirbeldüse 4 besitzen.

Die Aufweitungsstelle besteht aus einem konusartigen Übergang mit einer Konusschräge von etwa 60°.

Dabei wird der neue Faden 2 wenigstens soweit in die Verwirbelungseinheit 3 vorgeschoben, daß er mit seinem freien Ende 15 bereits im engen Teil 11 a des Kanals der Wirbelkammer 5 liegt also den Kanal 12 der Wirbeldüse 4 durchläuft.

Das Einbringen des neuen Fadens 2 erfolgt vorzugsweise ebenfalls mittels Luft:
Zunächst wird die Klemmeinrichtung 8 des neuen Fadens 2 gelöst, um diesen von seiner Spule abziehen zu können. Gleichzeitig oder anschließend wird entweder über die Druckluftmündung 19 in der Wirbeldüse 4 Luft eingeblasen, eventuell mit einem wesentlich niedrigeren Druck und Luftmenge pro Zeiteinheit als beim späteren Verwirbeln, um dadurch den neuen Faden 2 zunächst in die Wirbeldüse 4 einzusaugen und weiterhin vorzuschieben bis in den engen Kanal 11 a der Wirbelkammer 5.

Ebenso ist jedoch auch ein Einsaugen mittels Unterdruck durch Ansetzen einer Unterdruckquelle am stromabwärtigen Ende der Verwirbelungseinheit 3 möglich, oder mit einer separaten Einblasdüse im Bereich zwischen vorderer Klemme und Messer.

Die Spanneinrichtung 34 bleibt dabei aktiviert und in ihrer seitlichen Auslenkung gegenüber dem Zustand der Fig. 3c in etwa gleich.

Anschließend erfolgt - gemäß Fig. 3e - die mechanische Vorverbindung, indem beim alten durchgehenden Faden 1 der ursprüngliche Drall wiederhergestellt wird, und dadurch die Filamente des daneben liegenden neuen Fadens 2 bei dieser Verzwirnung zum Teil mit dem alten durchgehenden Faden 1 verdreht und verschlungen werden.

Das Rückdrehen erfolgt passiv, indem die hintere Klemmeinrichtung 7 des alten Fadens 1 geöffnet wird, während die vordere Klemmeinrichtung 6 vorzugsweise geschlossen bleibt. Dadurch dreht sich der alte Faden 1 im Bereich zwischen vorderer und hinterer Klemmeinrichtung 7 zurück bis in annähernd den ursprünglichen Drallzustand, bedingt durch den stromabwärts der hinteren Klemmeinrichtung 7 vorhandenen zu starken Drall.

Dabei bleibt die Spanneinrichtung 34 des Fadens aktiviert, und die Auslenkung nimmt zu, da durch Einnehmen des nahezu ursprünglichen Drallzustandes des Fadens auch dessen vorherige Länge wieder weitgehend erreicht wird.

Alternativ dazu könnte der alte Faden 1 auch bei geschlossener Klemm einrichtung 7 mittels der Dreheinrichtung 9 aktiv in den ursprünglichen Drallzustand zurückgedreht werden.

Diese mechanische Vorverbindung durch Verschlingung der Filamente des alten und des neuen Fadens ist bereits ausreichend, um beim anschließenden Druck luftspleißen die beiden Fäden 1 und 2 gemeinsam in Durchlaufrichtung 10 durch die Verwirbelungseinheit 3 zu bewegen, wie in Fig. 3f dargestellt:
Die - nur in den Fig. 1 und 2 dargestellte - Druckluftmündung 19 befindet sich dabei vorzugsweise in etwa der Mitte des Kanals 12 des Wirbeldüse, schräg in Richtung auf die Wirbelkammer 5 gerichtet. Dadurch ergibt sich eine Druckluft strömung im Kanal 12 und 11 primär in Durchlaufrichtung 10, und nicht entgegen der Durchlaufrichtung. Zusätzlich können - zur Verbesserung des Spleißergebnisses - bei gelösten Klemmeinrichtungen 6 und 8 für den alten bzw. neuen Faden 1, 2 die beiden Fäden gemeinsam in Durchlaufrichtung 10 bewegt werden, so daß eine Druckluftverspleißung über einen definierten Längenbereich stattfindet. Die Verspleißungslänge wird dann gesteuert, indem eine oder beide der Klemmeinrichtungen 6 bzw. 8, die in Durchlaufrichtung vor der Verwirbelungseinheit 3 liegen, nicht vollständig geöffnet werden, sondern nur über eine solche Zeitdistanz oder - bei Verwendung von Klemmrollen als Klemmelementen - über so viele Umdrehungen, bis die gewünschte Verwirbe lungsstrecke erreicht ist. In der Regel ist dies jedoch nicht notwendig.

Für das Ergebnis des Druckluftspleißens hat sich vor allem der enge Teil 11 a am Anfang der Wirbelkammer 5 und die nachfolgende Aufweitungsstelle 13 zum aufgeweiteten Teil 11b hin als wesentlich erwiesen:
Die Druckluft strömt auch durch den engen Teil 11 a des Kanals in Durchlauf richtung ab, und erzeugt auch dort starke Turbulenzen, was zu einem seitlichen Ausschlagen der Filamente in unregelmäßiger Art und Weise führt. Durch die eng umgrenzenden Kanalwände schlagen die Filamente zeitlich auch in den Bereich des jeweils benachbarten Fadens hinein, und verknoten sich mit den Filamenten dieses anderen Fadens.

Ab der Aufweitungsstelle 13 steht seitlich mehr Raum für das Abströmen der Druckluft zur Verfügung. Die Filamente sind bereits stark miteinander verknotet, und können aufgrund der mechanischen Verbindung mit benachbarten Filamenten nur noch wenig zur Seite, nach außerhalb des gespleißten Fadens, ausschlagen. Der seitliche Freiraum bewirkt jedoch offensichtlich, daß die abströmende Druckluft in diesem umgebenden Ringraum relativ ungehindert abströmen kann, wobei die Druckluft entlang der Außenfläche des Fadens streift, und dabei offensichtlich glättend einwirkt, da in diesem Ringraum außerhalb der Spleißstelle im aufgeweiteten Kanal 11b die Druckluft nunmehr offensichtlich primär laminar abströmt. Insbesondere muß die Druckluft nicht mehr den hindernisreichen Weg im Inneren der Spleißstelle und um die einzelnen Filamente herum suchen.

Obwohl die Zusammenhänge im einzelnen nicht detailliert bekannt sind, führt dies dazu, daß die Spleißstelle nicht nur eine feste Verbindung zwischen dem alten und dem neuen Faden aufweist, sondern auch eine glatte Oberfläche.

Dabei bleibt die Spanneinrichtung 34 ebenfalls aktiviert, und lenkt den Faden sogar stärker aus als im Zustand der Fig. 3e, da aufgrund der dynamischen Bewegung des Fadens mittels Druckluftspleißens das in allen Fadenführungen vorhandene Spiel gelöst wird und zu einer Längung des Fadens führt.

Nach Beenden des Druckluftspleißens - wie in Fig. 3g dargestellt -, wird mittels eines Messers 20 der alte Faden 1 knapp stromaufwärts der Verwirbelungseinheit 3, nämlich vorzugsweise direkt an dem Auslauf 17 des alten Fadens 1, abge schnitten, wobei vorzugsweise die vorhandene vordere Klemmeinrichtung 6 des alten Fadens 1 geklemmt ist, wie dies Fig. 3g zeigt.

Auch dabei ist die Spanneinrichtung 34 aktiviert, und gleicht die beim Durchtrennen des alten Fadens auftretenden Längsbewegungen des Fadens bzw. der miteinander verbundenen beiden Fäden aus.

Anschließend wird der neue Faden 2 mit Hilfe des alten Fadens 1 in Durchlaufrichtung 10 aus der Verwirbelungseinheit 3 heraus und durch den gesamten Fadenweg der nicht dargestellten fadenverarbeitenden Maschine hindurchgezogen, und der Verbindungsvorgang ist beendet, wie in Fig. 3h dargestellt.

Dabei ist die Fadenspanneinrichtung 34 deaktiviert, um dem Faden keinen zusätzlichen Widerstand entgegenzusetzen. Die Deaktivierung erfolgt wiederum - wie in Fig. 3a dargestellt - durch Anlegen des Fixierers 38.

Der Aufbau der gesamten Verbindungseinheit ist in den Fig. 1 im Vertikal schnitt, geschnitten in Durchlaufrichtung 10, und in Fig. 2 in der Aufsicht dargestellt.

Dabei zeigt Fig. 1a den aktivierten, geklemmten Zustand der hinteren Klemm einrichtung 7, während Fig. 1b diese Klemmeinrichtung 7 im deaktivierten, geöffneten Zustand zeigt.

Die Verwirbelungseinheit 3 besteht - wie schon anhand der-Fig. 3 erläutert - aus in Durchlaufrichtung 10 hintereinander liegender Wirbeldüse 4 und Wirbelkammer 5 mit fluchtenden Kanälen 12 bzw. 11. In Durchlaufrichtung 10 unmittelbar anschließend, mit möglichst geringem Abstand oder dicht angeschlossen, folgt die hintere Klemmeinrichtung 7, deren Zentralkörper 7a einen mit den Kanälen 11, 12 fluchtenden, durchgehenden Kanal 7b, vorzugsweise ebenfalls mit rundem Querschnitt, aufweist. In dem Grundkörper 7a sind in längsverlaufenden Nuten auf der Außenseite jeweils gegenüberliegend L-förmige Klemmbacken 23a, 23b im stromaufwärtigen Teil schwenkbar gelagert. Mit ihrem kurzen Schenkel umgreifen die Klemmbacken 23a, 23b das stromabwärtige stirnseitige Ende des Grundkörpers 7a, und können dort im aktivierten Zustand gegeneinander gepreßt werden und den in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellten Faden zwischen sich klemmen.

Die Klemmbacken 23a, 23b sind in den deaktivierten Zustand vorgespannt mittels einer Ringfeder 24, die um den Außenumfang der Klemmbacken 23a, 23b stromaufwärts deren Lagerungsstelle gelegt ist.

Die Klemmbacken 23a, 23b besitzen vorzugsweise an ihren stromabwärtigen, nach außen gerichteten Ecken eine Abschrägung 25.

Die Nut 26 des Grundkörpers 7a, in welchem die Klemmbacken 23a, 23b gelagert sind, sind nur geringfügig breiter als diese Klemmbacken 23a, 23b.

Der Grundkörper 7a ist zusammen mit den Klemmbacken 23a, 23b drehbar um die Durchlaufrichtung in einer Tragwand 27 drehbar gelagert.

In einer weiteren Tragwand 28, die weiter stromabwärts angeordnet ist, ist ein topfförmiger Drehkopf 29 drehbar gelagert, dessen Innenausformung am stirnseitigen Ende entsprechend der Gegenkontur an der stromabwärtigen Stirnseite des Grundkörpers 7a der hinteren Klemmeinrichtung 7 geformt ist.

Durch die Konusform wird beim Heranschieben des Drehkopfes 29 entgegen der Durchlaufrichtung 10 der Drehkopf 29 gegen die Stirnseite des Grundkörpers 7a der Klemmeinrichtung 7 gedrückt.

Der Drehkopf 29 wird mittels eines Motors 22 angetrieben, der mit dem Drehkopf 29 beispielsweise über eine Zahnradpaarung 31 drehfest verbunden ist.

Die gesamte Tragwand 28, in der der Drehkopf 29 gelagert ist, ist entlang von beidseits des Fadendurchganges entlang der Durchlaufrichtung 10 angeordneten Führungsstangen 32a, 32b verschiebbar, wobei die Tragwand 28 mittels Federn 33 von der vorderen Tragwand 27 weggedrückt wird, so daß durch diese Federn 33, die als Spiralfedern um die Führungsstangen 32a, 32b herum angeordnet sind, der Drehkopf 28 in die von den Klemmbacken 23a, 23b entfernte Position vorgespannt wird, also die Klemmbacken 23a, 23b sich öffnen können.

Unmittelbar stromaufwärts der Verwirbelungseinheit 3 befindet sich die Blende 21 mit dem Auslauf 17, 18 für den alten bzw. neuen Faden, und unmittelbar stromaufwärts der Blende 21 befindet sich die vordere Klemmeinrichtung 6, die hier durch Klemmrollen, die in Querrichtung zur Durchlaufrichtung gegeneinander bewegbar sind, realisiert ist.

Bezugszeichenliste

1

alter Faden

2

neuer Faden

3

Verwirbelungseinheit

4

Wirbeldüse

5

Wirbelkammer

6

vordere Klemmeinrichtung

7

hintere Klemmeinrichtung

7

a Grundkörper

7

b Kanal

8

dritte Klemmeinrichtung für neuen Faden

9

Dreheinrichtung

10

Durchlaufrichtung

11

a enger Teil des Kanals

11

b aufgeweiteter Teil des Kanals

12

vorgeschalteter, breiter Kanal

13

Aufweitungsstelle

14

Endbereich

15

freies Ende

16

Spleißbereich

17

Auslauf alter Faden

18

Auslauf neuer Faden

19

Druckluftmündung

20

Messer Blende

22

Motor

23

a,

23

b Klemmbacken

24

Ringfeder

25

Abschrägung

26

Nut

27

Tragwand

28

Tragwand

29

Drehkopf

30

Nut

31

Zahnradpaarung

32

Führungsstange

33

Feder

Claims

1. Verfahren zum Verbinden eines durchgehenden alten Fadens (1) mit dem Endbereich (14) eines neuen Fadens (2) mittels Druckluft-Spleißens, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Druckluft-Spleißen der ursprüngliche Drall der Filamente wenigstens des alten Fadens (1) im Spleißbereich durch Rückdrehen beseitigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ursprüngliche Drall der Filamente nicht nur beseitigt wird, sondern ein Überdrehen in einen Gegen-Drall erfolgt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der neue Faden (2) mit seinem Endbereich (14) neben dem Spleißbereich des alten Fadens, dessen ursprünglicher Drall beseitigt oder gar in einem Gegendrall überdreht ist, gelegt und insbesondere in Kontakt mit diesem gebracht wird und anschließend die Rückdrehung bzw. Überdrehung der Filamente des alten Fadens aufgehoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückdrehung bzw. Überdrehung der Filamente des alten Fadens durch aktives Verdrehen in den Zustand des ursprünglichen Dralls aufgehoben wird.

5. Verfahren nach Anspruch (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Rückdrehung bzw. Überdrehung der Filamente des alten Fadens durch passives Beseitigen mittels Aufheben der Klemmung des alten Fadens und selbsttätiger Verdrehung in Richtung des ursprünglichen Dralles aufgehoben wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anordnen des neuen Fadens (2) neben dem alten Faden (1) in einem Kanal (11, 12) erfolgt, indem der neue (2) Faden mittels Luft in Durchlaufrichtung (10) eingebracht wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der neue Faden (2) dabei mit seinem freien Ende (15) neben den Spleißbereich (16) des alten Fadens (1) gelegt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filamente des neuen Fadens (2) am freien Ende (15) wenigstens teilweise drallbeseitigt und/oder parallelisiert sind.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der neue Faden (2) mit seinem freien Ende (15) im engen Teil (11a) des umgebenden Kanals (11) zu liegen kommt, während die stromaufwärts - in Einbringungsrichtung des alten Fadens (1) betrachtet - liegenden Bereiche des neuen Fadens (2) in einem demgegenüber breiteren Teil (12) des Kanals liegen.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der enge Teil (11a) des Kanals eine Breite von 1-2 mm, insbesondere eine Breite von ca. 1,5 mm, aufweist, bei einem Durchmesser der zu verarbeitenden Fäden im Ausgangszustand von 0,05 mm-0,3 mm.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stromaufwärts gelegene, vorgeschaltete breitere Kanal (12) eine Breite von 2-3, mm insbesondere von 2,5 mm aufweist, bei einer Dicke der zu verarbeitenden Fäden (1, 2) im ursprünglichen Zustand von 0,05 mm-0,3 mm.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckluft-Verspleißen nach der Durchführung der mechanischen Vorverbindung mittels Wiederherstellung des ursprünglichen Dralles des alten Fadens (1) durchgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckluftspleißen durch Einblasen von Druckluft in den vorgeschalteten breiten Kanal (12) geschieht.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einblasen von Druckluft in den vorgeschalteten breiten Kanal (12) schräg zur Durchlaufrichtung (10) und in Richtung auf den engen Teil (11a) des Kanals hin erfolgt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den engen Teil des Kanals (11a) in Durchlaufrichtung ein demgegenüber breiterer aufgeweiteter Teil (11b) anschließt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der enge Teil (11a) eine Länge von wenigstens 5 mm, vorzugsweise von wenigstens 10 mm, besitzt.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der enge Teil des Kanals (11a) einen Durchmesser des wenigstens 3fachen insbesondere des wenigstens 5fachen des Durchmessers des dickeren der beiden zu verarbeitenden Fäden (1,2) im Ausgangszustand beträgt.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom engen Teil (11a) des Kanals zum aufgeweiteten Teil (11b) durch einen Konusbereich von etwa 60° erfolgt.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der alte Faden (1) beim Zurückdrehen in Richtung des ursprünglichen Dralls gestreckt gehalten wird.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der alte Faden (1) gestreckt gehalten wird mit einer Kraft von 0,3 Pond-3 Pond.

21. Vorrichtung zum Verbinden eines durchgehenden alten Fadens (1) mit dem Endbereich (15) eines neuen Fadens (2) mittels Druckluftspleißens, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahrens ansprüche, mit

- bezüglich der Verwirbelungszone (3) vorderen und hinteren Klemm einrichtungen (5, 6) sowie
- einer Dreheinrichtung (9) sowie
- einer dritten Klemmeinrichtung (8) für den neuen Faden (2), dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Klemmeinrichtung (7) für den alten Faden drehbar um die Durchlauf richtung (10) ausgebildet und drehend antreibbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (9) die hintere Klemmeinrichtung (7) für den alten Faden drehend antreibt.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (9) auf der Durchlaufrichtung (10) angeordnet ist.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (9) die hintere Klemmeinrichtung (7) kraftschlüssig antreibt und dabei in der Klemmposition hält.

25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (9) die Klemmeinrichtung (7) durch Bewegung in bzw. gegen die Durchlaufrichtung (10) in der Klemmposition hält.