DE3104471C2

DE3104471C2 - Vorrichtung zum Erzeugen einer Verbindung von Faserverbänden

Info

Publication number: DE3104471C2
Application number: DE3104471A
Authority: DE
Inventors: Ernst 8610 Uster Felix
Original assignee: Zellweger Uster AG
Current assignee: Zellweger Uster AG
Priority date: 1980-07-23
Filing date: 1981-02-09
Publication date: 1983-12-29
Also published as: GB2081327A; NL8101021A; CA1137288A; SE8101181L; BE889503A; IT8148311A0; CH646210A5; US4386494A; JPS5742970A; DK327481A; FR2487312A1; DE3104471A1; GB2081327B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Verbindung von Faserverbänden. Jeder der beiden Faserverbände wird in zwei Regionen der Verbindung mit dem anderen Faserverband vermischt und mit aus den Faserverbänden stammenden Einzelfasern kraftschlüssig umwickelt. In einer Mittelregion findet keine solche Vermischung statt. Die losen Enden der beiden zu verbindenden Faserverbände werden im Verlaufe der Bildung der Verbindung automatisch abgetrennt und die verbleibenden Enden in die Verbindung eingebracht beziehungsweise eingearbeitet. Anwendung in der Textilindustrie.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Verbindung von Faserverbinden nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. !m Sinne der Erfindung wird unter Faserverband ein Bündel von Fasern, ein Garn oder Zwirn, eine Schnur oder ein ähnliches langgestrecktes Gebilde aus zusammengefaßten Fasern oder Fäden verstanden. Dabei kann es sich sowohl um pflanzliche und/oder tierische Grundmaterialien, wie Baumwolle, Wolle oder Seide, als auch um synthetische Grundmaterialien oder um Gemische aus solchen handeln. Die Erfindung findet Anwendung Insbesondere in der Textilindustrie, ist jedoch nicht darauf beschränkt.

Eine dem Oberbegriff entsprechende Vorrichtung Ist in der DE-OS 31 22 737 vorgeschlagen. Hier werden die miteinander zu verbindenden Faserverbände gekreuzt In eine verschließbare Wirbelkammer unter Festlegung beider Enden eingebracht. Gleichzeitig mit dem Verschließen der Wirbelkammer werden die Faserverbände an der dem freien Ende zugewendeten Seite abgetrennt und mit einstellbarer Verzögerung ein Druckluftstoß in die Wirbelkammer eingeleitet, der die beiden nun freien Enden der Faserverbärtde miteinander verwirbelt und so verbindet. Es muß dabei für jede Art von Faserverbänden die richtige Abschneidelänge und die Stärke des Druckluftstoßes eingestellt sowie die Verzögerung des Druckluftstoß-Beginns gegenüber dem Abschneidevorgang ermittelt und eingehalten werden.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Gattung so auszubilden, daß sehr rasch eine zuverlässige Verbindung von Faserverbänden mit geringem Aufwand möglich ist.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung mit den durch den Patentanspruch gegebenen Merkmalen. Als einziger einzustellender Parameter bei dieser Vorrichtung Ist nur noch der Abstand einzustellen, der bei größtmöglicher Annäherung der Verformungsorgane bestehen bleibt. Dieser Abstand, der in den meisten Fällen beim durchschnittlichen Durchmesser des Faserverbandes ^έό oder geringfügig darüber Hegt, bestimmt zuverlässig die Qualität der entstehenden Verbindung. Während des durch die eine Struktur aufweisenden Seitenflächen zwangsweise erfolgenden Verblndens der beiden Faserverbände lösen sich nacheinander Einzelfasern der festgelegten freien Enden aus Ihrer Halterung, und diese ergeben gleichzeitig eine kraftschlüssige Umwicklung der Faserverbandverbindung. Diese Verbindung erfolgt an den die größte Relativbewegung zwischen Seltenfläche und Faserverband hervorbringenden Umfangsstellen der Seitenflächen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt

Fig. I eine schematische Darstellung einer Verbindungsvorrichtung,

Fig. 2 einen ersten Typ einer mit der Vorrichtung nach Fig. 1 herzustellenden Verbindung zweier Faserverbände,

Fig. 3 einen zweiten Typ einer solchen Verbindung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der bevorzugten Überkreuzung der Faserverbände bei S-Drall,

Fig. 5 eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 4 bei Z-Drall, und

F i g. 6 in drei Stufen 6a, 6b und 6c den Vorgang bei der Ausbildung einer Faserverband-Verbindung.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Erzeugung einer Verbindung von Faserverbänden schematisch dargestellt. Zwei Faserverbände 2 und 3 werden durch eine erste Fadenklemme 4 bekannter Art, mit vorzugsweise einstellbarem Klemmwiderstand, gehalten. Die Faserverbände 2 und 3 sind anschließend durch eine erste Fadenführung 5, welche beispielsweise mit den Schlitzen 6 und 7 versehen ist, in einem bestimmten Abstand α geführt. Die Faserverbände si-ad sodann in einem Kreuzungspunkt 8 gekreuzt einer zweiten Fadenführung 9 mit den Schlitzen 10 und 11 zugeführt, wobei sie dort wieder im Abstand α voneinander geführt sind. Außerhalb der zweiten Fadenführung 9 werden die beiden Faserverbände durch _eine weitere Fadenklemme 12 unter einer gewissen Spannung festgehalten.

Der Kreuzürigspunkt 8 liegt im Zwischenraum zwischen einem ersten Verformungsorgan 13 und einem zwejten Verformungsorgan 14. Die Verformungsorgane f3 und 14 sind In diesem Ausführungsbeispiel scheibenförmig, und ihre sich gegenüberstehenden Seitenflächen 15 beziehungsweise 16 weisen eine dem Faserverband-Charakter angepaßte Struktur auf. Sie sind also nicht glatt, sondern besitzen eine gewisse Rauhigkeit. Die Rauhigkeit Ist dabei für feine Faserverbände beziehungsweise für feine Einzelfasern verhältnismäßig fein, hingegen für grobfaserige Faserverbände entsprechend gröber.

Die beiden Verformungsorgane 13 und 14 rotieren gegenläufig, das heißt, das Verformungsorgan 13 rotiert Im Sinne des Pfeiles 17 und das Verformungsorgan 14 in Richtung des Pfeiles 18. Die optimale Drehrichtung der Verformungsorgane V3 und 14 hängt dabei davon ab, ob die miteinander zu verbindenden Faserverbände 2 und 3 Z-Drall oder S-Drall aufweisen.

Die Rotation des Verformungsorgans 13 wird durch einen Antriebsmotor 19 über ein Vorgelege 20 mit den Vorgelegerädern 20a, 206 und 20c erreicht. Die dabei auftretenden Drehrichtungen sind durch die eingetragenen Richtungspfeile 21, 22 und 23 bezeichnet.

Das Vorgelegerad 20c sitzt fest auf einer Welle 24, welche in einem Lagerbock 25 drehbar gelagert Ist. Der Lagerbock 25 Ist auf einer Grundplatte 26 montiert. Auch das erste Verformungsorgan 13 sitzt auf der Welle 24.

Auf der Motorwelle 7.7 Ist ein Vorgelegerad 28a eines zweiten Vorgeleges 28 befestigt. Ein zweites Vorgelegerad 286 dieses Vorgeleges 28 steht mit dem ersten Vorgelegerad 28n Im Eingriff. Eine Hülse 28c 1st mit dem zweiten Vorgelegerad 286 verbunden und Ist In einem zweiten Lagerbock 32 drehbar gelagert. Die Hülse 28c überträgt die Ihr vom zweiten Vorgelegerad 286 erteilte Drehbewegung auf eine weitere Welle 29. welche In der Hülse

28c verschiebbar aber winkelstarr gelagert Ist. Die Winkelstarrheit kann beispielsweise über eine Kell- und Nutverbindung ISd hergestellt werden.

Die verschiebbare Welle 29 trägt ein Endstück 29a, über welches die Welle 29 mittels einer Feder 296 nach rechts, bis zu einem nicht gezeichneten Anschlag gedrückt wird.

Die Drehrichtung der Vorgelegeräder 28a und 286 ist durch die Pfeile 30 und 31 markiert.

Mittels einer Schubeinrichtung 33, welche beispielsweise mit einem Tauchankermagneten verwirklicht ist, kann über einen Stössel 33a über das Endstück 29a, der Welle 29, eine Schubbewegung über den Weg »s« erteilt werden.

Über die verschiebbare Weile 29 kann somit auch das auf ihr befestigte zweite Verformungsorgan 14 nach links verschoben werden und bei Abklingen der Erregung des Tauchankermagneten durch die Feder 296 wieder zurückgezogen werden.

Die Kupplung 34 überträgt auf die Welle 29 somit eine Schubrichtung nach links, um einen definieren Weg «s«, und die Feder 296 sorgt für die Rückführung der Welle 29.

Es kann daher das zweite Verformungsorgan 14, welches im Ruhezustand mit der lichten Weite »w« vom ersten Verformungsorgan 13 entfernt angeordnet ist, durch Erregung der Schubeinrichtung 33 nach kinks verschoben werden, derart, daß die lichte Weite von einem Maximalwert »w_max« auf einen definierten Minimalwert »w_mi„« abfällt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird diese Lageveränderung des Verformungsorgans 14 schlagartig vorgenommen.

Zu beachten Ist, daß die dem ersten Verformungsorgan

13 zugekehrte Kante 14a des zweiten Verformungsorganes 14 verhältnismäßig rauh ist, zufolge der Struktur der Fläche 16 des zweiten Verformungsorgans 14. Demgegenüber wird die Kante 13a des ersten Verformungsorgans 13, vorzugsweise etwas abgerundet oder geglättet, obwohl auch die F'äche 15, welche der Fläche 16 gegenübersteht, strukturiert ist.

Betätigt man nun bei gekreuzt eingelegten Faserverbänden 2 und 3 und bei laufendem Antriebsmotor 19 impulsmäßig die Schubeinrichtung 33 im Sinne einer Annäherung des rotierenden zweiten Verformungsorgans

14 gegen das gegenläufig rotierende erste Verfoimungsorgan 13, so werden zunächst die freien Enden 2a beziehungsweise 3a der Faserverbände 2 und 3 durch die rauhe Kante 14o durchgescheuert, und die außerhalb der Kante 14a befindlichen- Teile der freien Enden werden weggeschleudert. Anschließend, das heißt bei zunehmender Annäherung des zweiten Verformungsorgans 14 an das erste Verformungsorgan 13, erreicht die lichte Weite »»ν« schließlich Ihren Minimalwert »w_mi„«, welcher vorzugsweise etwa knapp dem Durchmesser eines Faserverbandes 2 oder 3 entspricht. Dadurch werden die beiden Faserverbände 2 und 3 sowohl miteinander als auch mit den strukturierten Flächen 15 und 16 der Verformungsorgane 13 und 14 In innige Berührung gebracht, wobei sich die beiden Verformungsorgane 13 und 14 gegenläufig bewegen, einander aber nicht berühren.

Als Folge der über dem Durchmesser der Flächen 15 und 16 variablen relativen Geschwindigkeit einander gegenüberliegender Punkte ergibt sich vor allem in den äußeren Regionen dieser Flächen 15 und 16 eine starke Einwirkung auf die dazwischenliegenden Faserverbände 2 und 3, so daß ihre Einzelfasern mindestens teilweise durchmischt werden, wobei sich Einzelfasern mindestens

ίο teilweise aus ihrem Verband lösen und kraftschlüssig um die beiden Faserverbände 2 und 3 wickeln oder winden. Dadurch entsteht eine Verbindung der beiden Faserverbände, welche etwa die in Fig. 2 schematisch dargestellte Gestalt annimmt. Die ganze Verbindung 3"5 erstreckt sich im wesentlichen etwa über eine Länge, welche gleich ist dem Durchmesser der Flächen 15 und 16. In den beiden äußeren Regionen 36 und 37 entsteht eine relativ kraftschlüssige Verbindung zwischen den Faserverbänden 2 und 3. In der Mittelregion 38, in weleher die Relativgeschwindigkeit vui auf den Flächen 15 und 16 einander gegenüberliegender! Punkten relativ klein ist, kommt es nicht zu einer eigentlichen Verbindung der beiden Faserverbände. Die beiden Faserverbände 2 und 3 liegen dort mehr oder weniger eng beieinande; und sind nicht oder nur sehr schwach mit einer Umwicklung versehen.

In den Randregionen 39 und 40 sind die in der ersten Phase der Annäherung der Verformungsorgane 13 und 14 durchgescheurten Enden der Faserverbände 2 und 3 in die Verbindung 35 eingebracht beziehungsweise eingearbeitet. Es ergibt sich dabei ein stetiger Übergang vom Faserverband 2 zur Verbindung 35 und von dieser zum Faserverband 3.
Je nach Einsteilung der Vorrichtung kann auch eine

J5 Verbindung vom Typus, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, erzielt werden. Bei diesem Typus zeichnet sich die Mittelregion 38a dadurch aus, daß dort die beiden Faserverbände zwar nicht durch Verformung ihrer Querschnitte und auch nicht durch eine kraftschlüssige Umwicklung verbunden sind, jedoch sind sie mehr oder weniger stark miteinander verdrillt.

Flg. 4 zeigt eine schematische Darstellung der bevorzugten Kreuzung der Faserverbände 2 und 3 und der vorzugsweise zu wählenden Drehrichtung der Verformungs-

⁴> organe 13 und 14 für den Fall, daß zwei Faserverbände mit S-Drall zu verbinden sind.

Die Fig. 5 zeigt in analoger Weise die Verhältnisse, wenn die Faserverbände 2 und 3 Z-Drall aufweisen.
Die Flg. 6 zeigt den Ablauf der Bildung einer Verbln-

'» dung 35 In drei Phasen, nämlich

6a: gekreuztes Einlegen der Faserverbände 2 und 3;
6b: ajsfaserndes Abtrennen der freien Enden der Faserverbände 2 und 3 während des Vorrückens des Verfor-5 > mungsorgans 14;

6c: Aufbau der Verbindung 35 zwischen den sehr eng benachbarten Verformungsorganen 13 und 14.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Erzeugen einer Verbindung von Faserverbänden mit einer Trenneinrichtung für die freien Enden der Faserverbände, wobei die zu verbindenden Faserverbände in gekreuzter Lage beidseits des Kreuzungspunktes mit ihren Enden in jeweils einer an den Außenseiten der Vorrichtung angeordneten Fadenklemme und Fadenführung festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Kreuzungspunkt (8) der Faserverbände (2 und 3) zwischen den Fadenführungen (5 und 12) zwei auf einer Achse liegende, mit ihren eine Struktur aufweisenden scheibenförmigen Seitenflächen gegenüberliegende Verformungsorgane (13 und 14) angeordnet sind, die gegenläufig bewegbar und einander annäherbar gelagert sind.