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Verfahren und Vorrichtung zum knotenfreien Verbin-
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den zweier Fäden Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum knotenfreien Verbinden zweier Fäden.
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Durch die DE-OS 28 10 741 ist ein Verfahren und eine Druckluftspleißvorrichtung
bekanntgeworden, bei deren Anwendung alle qualitätsmindernden und von manueller
Geschicklichkeit abhängigen Einflüsse beim Herstellen einer Spleißverbindung ausgeschaltet
werden sollen. Es hat sich aber herausgestellt, daß nicht alle Fäden gleich gut
zum Spleißen geeignet sind. Vor allen Dingen stark gedrehte Fäden lassen sich mit
bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen nur schwer oder gar nicht spleißen.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Fäden vor dem
eigentlichen Spleißen intensiver vorbehandelt werden müssen. Demgemäß liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, auch mit stark gedrehten und mit dünnen Fäden eine
gute knotenfreie Verbindung herzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im Anspruch 1 beschriebene
Verfahren gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des neuen-Verfahrens sind
in den Ansprüche 2 bis 5 beschrieben.
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Eine neue Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ist im Anspruch
6 beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen
7 bis 18 beschrieben.
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Bevor Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden, soll
zunächst auf die Vorteile der Erfindung hingewiesen werden.
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Wenn die Fasern der Fäden bereits vor dem Spleißen gut und gleichmäßig
aufgefasert werden, und wenn es dann gelingt, anschließend die aufgefaserten Fadenenden
ineinander zu stecken, sind alle Voraussetzungen für eine gute Spleißverbindung
gegeben.
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Geschieht dieses Auffasern erfindungsgemäß durch einen Luftstrom,
dann ist auch gewährleistet, daß kurze Fasern, die zur Festigkeit der späteren Spleißstelle
nichts beitragen können, fortgeblasen oder fortgesaugt werden. Da die Spleißstelle
von derartigen kurzen Fasern befreit ist, wird auch das Aussehen und die Festigkeit
der fertigen Spleißverbindung besser. Außerdem übersteigt die. fertige Spleißverbindung
nur noch ganz unwesentlich den Durchmesser eines ungestörten Fadens. Gerade dieser
Umstand ist für die Weiterverarbeitung der Fäden sehr wichtig.
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Die Vorbereitung der Fadenenden durch Auffasern geschieht vorteilhaft
so, daß keine gegenseitige Beeinflussung vorhanden ist. Die Fadenenden sind also
zunächst verhältnismäßig weit voneinander entfernt und erst die aufgefaserten Fadenenden
werden durch Annähern der beiden Fadenaufnahmerohre gegebenenfalls mit Drucklu ftunters
tiitzung ineinandergesteck. Die Annäherung der fadenenden kann in axialer Richtung
oder auch durch seitliches Einschwenken bewirkt werden.
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Das Einführen der Fäden in die Fadenaufnahmerohre kann vorteilhaft
mittels Tnjektorluft geschehen.
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Das Auffasern selber kann durch Einwirkung von Saugluft auf die Enden
der Einzelfasern unterstützt werden. Wenn dabei die Saugluft ringförmig angreift,
spreizen sich die Einzelfasern sternförmig. Schließlich kann auch das Ineinanderstecken
der aufgefaserten Faserenden durch eine Luftströmung parallel zur Fadenachse unterstützt
werden.
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Das Auffasern wird erleichtert, wenn dabei der Luftstrom entgegen
der Fadendrehung, also in einer den Faden aufdrehenden Richtung, rotiert.
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Vorteilhaft besitzt jedes der beiden Fadenaufnahmerohre eine Fadenhaltevorrichtung.
Es können dies steuerbare Fadenklemmen sein. An der Verbindungsstelle ist vorteilhaft
eine Spleißkammer angeordnet. Eine derartige Spleißkammer kann ortsfest installiert,
sie kann aber auch einschwenkbar oder parallel zur Fadenachse verschiebbar sein.
Besonders vorteilhaft ist eine rohrförmige Spleißkammer.
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Das Auffasern der Einzelfasern gelingt besser, wenn jedes der beiden
Fadenaufnahmerohre von einem Hüllrohr umgeben ist, dessen Mündung an der Mündung
des zugehörigen Fadenaufnahmerohrs liegt. Derartige Hüllrohre werden zum Auffasern
von Saugluft durchströmt, und zwar im Gegenstrom zu der Druckluft, die durch das
Fadenaufnahmerohr selber strömt.
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Anschließend kann dann aber der Luftstrom umgekehrt werden, wodurch
das Ineinarlder;teckerl der auf,efaserten Fadenendern der beiden Fäden erleichtert
wird.
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Besondere Aufmerksamkeit wird auch der Möglichkeit gewidmet, den fertig
gespleißten Faden schnell aus der Vorrichtung abzuziehen. Hierzu sind zwei Ausführungen
vorgeschlagen. Man kann die Teile aufklappbar gestalten oder man kann einen möglichst
schmalen Schlitz vorsehen, durch den die fertige Fadenverbindung dann seitlich herausgezogen
wird.
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Aufklappbare Vorrichtungsteile haben den Vorteil, weder die Spleißvorbereitung
noch das Spleißen irgendwie zu behindern. Bei der Schlitzausführung besteht immer
die Gefahr, daß zuviel Luft durch die Schlitze strömt. Man kann auch vorübergehend
verschließbare Schlitze vorsehen, dies wäre dann aber schon die erwähnte Aufklapplösung.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in jeweils drei Ausführungsphasen
in Fig. 1, 3 und 5 im Schnitt, in Fig. 2, 4 und 6 in Axialansicht dargestellt. Ein
zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in drei Fertigungsphasen
in Fig. 7, 9 undl0 dargestellt. Fig. 8 zeigt hierzu eine Einzelheit.
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Beim ersten Ausführungsbeispiel trägt ein Maschinengestell 11 ein
Hüllrohr 12, eine Spleißkammer 13 und eine Verschiebeeinrichtung 14. Das Hüllrohr
12 umschließt ein Fadenaufnahmerohr 45. Durch einen Boden 16 ist das Hüllrohr 12
mit dem Fadenaufnahmerohr 15 verbunden.
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Die Verschiebeeinrichtung 14 besitzt ein Teleskoprohr 17, an dessen
Ende ein zweites Hüllrohr 18 befestigt ist. Das Hüllrohr 18 umschließt ein zweites
Fadenaufnahmerohr 19, mit dem es durch einen Boden 20 verbunden ist. Das Fadenaufnahmerohr
15 hat eine Drucklufteinblasevorrichtung 21 und das Fadenaufnahmerohr 19 eine Drucklufteinblasevorrichtung
22.
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Fig. 3 läßt erkennen, daß in eingefahrenem Zustand der Verschiebeeinrichtung
14 die beiden Fadenaufnahmerohre 15 und 19 in ein- und derselben Längsachse 23 liegen.
Die Verschiebeeinrichtung 14 ist also quer zur Längsachse 23 wirksam.
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Fig. 3 läßt ferner erkennen, daß die Spleißkammer 13 an einer durch
die Zahl 24 bezeichneten Verbindungsstelle liegt und daß die Verbindungsstelle vor
den Mündungen 25 beziehungsweise 26 der Fadenaufnahmerohre 15 beziehungsweise 19
liegt.
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Die Spleißkammer 13 ist auch achsparallel zu den Fadenaufnahmerohren
15 und 19 angeordnet.
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Die Mündung 27 des @@llrohrn 12 liegt an der Mündung 25 des zugehörigen
Fadenaufnahmerohrs 15 und die Mündung 28 des Hüllrohrs 18 an der Mündung 26 des
zugehörigen Fadenaufnahmerohrs 19.
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Das Hüllrohr 12 hat eine Luftabsaugvorrichtung 29 und eine Lufteinblasevorrichtung
30, das Hüllrohr 18 eine Luftabsaugvorrichtung 31 und eine Lufteinblasevorrichtung
32.
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Über eine Steuervorrichtung 33 und einen Schlauch 34 sind die Luftabsaug-
beziehungsweise -einblasevorrichtungen 29, 30 mit dem Hüllrohr 12 verbunden.
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Die Luftabsaug- beziehungsweise -einblasevorrichtungen 31, 32 sind
über eine Steuervorrichtung 35 und einen Schlauch 36 mit dem Hüllrohr 18 verbunden.
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Sowohl die Spleißkammer 13 als auch die Fadenaufnahmerohre 15, 19
und die Hüllrohre 12, 18 sind aufklappbar ausgebildet. Zu diesem Zweck ist zum Beispiel
die ringförmige Spleißkammer 13 in die Hälften 13a und 13b aufgeteilt. Durch ein
Scharnier 37 sind die beiden Hälften miteinander verbunden. Das Auf- und Zuklappen
der Spleißkammer 13 geschieht durch ein Teleskoprohr 38, dessen Ende an der Spleißkammerhälfte
13b gelenkig befestigt ist und das über ein Ventil 39 wahlweise mit Saugluft oder
Druckluft beaufschlagt werden kann.
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Die Zeichnungen Fig. 2 und 4 lassen erkennen, daß das Hüllrohr 12
aus den Hälften 12a, 12b besteht, die durch ein Scharnier 40 miteinander verbunden
sind. Auch der Boden 16 besteht aus den Hälften 16a, 16b, und das Fadenaufnahmerohr
15 aus den Hälften 15a, 15b. Das Auf- und Zuklappen besorgt ein Teleskoprohr 41,
das über ein Ventil 42 wahlweise mit Saugluft oder Druckluft beaufschlagt werden
kant. Das Ende des Teleskoprohrs 41 ist gelenkig mit der 1 lrohrhälfte 12b verbunden.
Das Teleskoprohr 41 selber ist, wie auch das Teleskoprohr 38, am Maschinengestell
11 gelenkig aufgehängt.
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Auch die Kombination von Hüllrohr 18, Boden 20 und Fadenaufnahmerohr
19 ist in zwei Hälften aufgeteilt, die durch das in Fig. 1 durch den Faden 43 verdeckte
Scharnier 44 miteinander verbunden sind.
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Es sind dies die in Fig. 6 in einer Ansicht von oben dargestellten
Teile 18a, 18b; 19a, 19b und 20a, 20b. Das Auf- und Zuklappen erfolgt hier, wie
insbesondere Fig. 5 zeigt, durch ein Teleskoprohr 45, das über ein Ventil 46 wahlweise
mit Saugluft oder Druckluft beaufschlagt werden kann. Das Ende des Teleskoprohrs
ist an der einen Hälfte der Kombination gelenkig befestigt. Das Teleskoprohr 45
selber ist gelenkig an einer Traverse 47 befestigt, die ihrerseits eine Verbindung
mit dem Ende des Teleskoprohrs 17 hat, wie es Fig. 1 und Fig. 6 zeigen.
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Die Drucklufteinblasevorrichtung 21 besitzt eine Steuervorrichtung
48 und die Drucklufteinblasevorrichtung 22 eine Steuervorrichtung 49. Beide Steuervorrichtungen
sind als Steuerventile ausgebildet.
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Auch die Verschiebeeinrichtung 14 hat eine Steuervorrichtung 50 in
Form eines Ventils.
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Die Drucklufteinblasevorrichtung 21 besitzt ein Injektorrohr 51, das
schräg in das Fadenaufnahmerohr 15 mündet. Ein gleichartiges Injektorrohr 52 hat
auch die Drucklufteinblasevorrichtung 22.
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Auch die Spleißkammer 13 hat eine Druckiufteinblasevorrichtung 53,
die in Höhe der Verbindungsstelle 24 mündet. Auch die Drucklufteinblasevorrichtung
53 hat eine Steuervorrichtung 54 in Form eines Ventils.
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Zu Beginn der Spleißvorbereitung wird der Faden 43 durch einen Preßluftstoß
der Drucklufteinblasevorrichtung 22 in das Fadenaufnahmerohr 19 eingeführt.
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Das gleiche geschieht mit dem Faden 55, der durch einen Druckstoß
der Drucklufteinblasevorrichtung 21 in das Fadenaufnahmerohr 15 gefördert wird.
Das jeweilige Fadenende ragt aus dem Fadenaufnahmerohr heraus. Die Injektorwirkung
der Durcklufteinblasevorrichtungen 21, 22 ist so stark, daß die Fäden auch dann
angesaugt werden, wenn sie nur ein kleines Stück in die Fadenaufnahmerohre 15, 19
eingeführt werden. Durch die schräge Anordnung der Injektorrohre 51, 52 und durch
ihre exzentrisch zur Längsachse der Fadenaufnahmerohre gerichtete Ausmündung entsteht
ein Luftstrom und ein Luftwirbel, durch den die Fadenenden aufgedreht und aufgefasert
werden. Das Auffasern wird unterstützt durch das Einschalten der Luftabsaugvorrichtungen
29 und 31, die hier nur als kurze Rohrstutzen dargestellt sind. Der Sog an den Mündungen
27 und 28 der Hüllrohre 12 und 18 ist so stark, daß sich die Fasern sternförmig
spreizen, wie es Fig. 2 etwa andeutet.
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Kurzfasern werden dabei abgesaugt. Die längeren Fasern umschlingen
die Mündungen der Fadenaufnahmerohre 15 beziehungsweise 19. In diesem Zustand wird
die Verschiebeeinrichtung 14 betätigt, worauf das Fadenaufnahmerohr 19 in die Längsachse
des Fadenaufnahmerohrs 15 schwenkt, wie es Fig. 3 zeigt.
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Währenddessen strömt immer noch Druckluft aus den Drucklufteinblasevorrichtungen
21 und 22 aus. Nun werden die Steuervorrichtungen 33 und 35 von Saugluft auf Druckluft
umgeschaltet.
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Dadurch werden die aufgefaserten Fadenenden endgültig ineinandergesteckt,
wie es Fig. 5 etwa zeigt.
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Die Druckluft kann durch die Fugen zwischen der Spleißkammer und den
Rohrkombinationen abströmen.
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Kurz darauf wird die Steuervorrichtung 54 geöffnet, und es gelangt
ein Druckluftstoß an die Verbindungsstelle 24 der Spleißkammer 13. Dadurch erfolgt
das eigentliche Spleißen und Verbinden der beiden Fadenenden. Daraufhin wird durch
Lösen außerhalb der Vorrichtung liegender Fadenhalter oder durch besondere Maßnahmen,
die nicht Gegenstand dieser Erfindung sind, eine Fadendrehung (ein Draht) in die
Spleißstelle gebracht, so daß die Spleißstelle sich schließlich auch in der Fadendrehung
nicht vom ungestörten Faden unterscheidet. Sobald das geschehen ist, werden die
Teleskoprohre 38, 41 und 45 betätigt, wodurch sich alle geteilten Einzelelemente
öffnen, so daß die fertige Fadenverbindung seitlich aus der Vorrichtung herausgenommen
werden kann.
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Beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung trägt nach den Zeichnungen
Fig. 7 bis 10 ein gemeinsamer Maschinenrahmen 60 auf der linken Seite eine Verschiebeeinrichtung
61, auf der rechten Seite eine Verschiebeeinrichtung 62, ein Fadenaufnahmerohr 63
und eine Drucklufteinblasevorrichtung 64.
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Die Verschiebeeinrichtung 61 besitzt ein Teleskoprohr 65 und eine
Steuervorrichtung 66 in Form eines Steuerventils. Am Ende des Teleskoprohrs 65 befindet
sich eine Lasche 67, die ein weiteres Fadenaufnahmerohr 68 trägt.
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Die Mündungen 69 beziehungsweise 70 der Fadenaufnahrohre 63 beziehunp,sweise
68 sind gegeneinander gerichtet, ihre Ausmündungränder trichterförmig aufgeweitet.
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Zum Zweck des Einlegens der Fäden 71 beziehungsweise 72, insbesondere
aber zum Zweck der Herausnahme des Fadens nach dem Spleißen sind die Fadenaufnahmerohre
63, 68 durch je einen Schlitz 73 beziehungsweise 74 aufgetrennt. Die Schlitze haben
die Breite der Fäden. Beide Fadenaufnahmerohre 63, 68 liegen in ein- und derselben
Längsachse 75. Die Verschiebeeinrichtung 61 ist parallel zur Längsachse 75 wirksam.
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Jedes Fadenaufnahmerohr hat eine Drucklufteinblasevorrichtung. Das
Fadenaufnahmerohr 63 besitzt die Drucklufteinblasevorrichtung 64 und das Fadenaufnahmerohr
68 die Drucklufteinblasevorrichtung 76.
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Die Drucklufteinblasevorrichtung 64 hat ein schräg in das Fadenaufnahmerohr
63 mündendes Injektorrohr 77 und die Drucklufteinblasevorrichtung 76 ein schräg
in das Fadenaufnahmerohr 68 mündendes Injektorrohr 78. Außerdem besitzt die Drucklufteinblasevorrichtung
64 eine Steuervorrichtung 79 und die Drucklufteinblasevorrichtung 76 eine Steuervorrichtung
80. Beide Steuervorrichtungen sind als steuerbare Ventile ausgebildet. Vor den Mündungen
69, 70 der Fadenaufnahinerohre ist eine in Fig. 9 mit 81 bezeichnete Verbindungsstelle
vorhanden. Mit Verbindungsstelle wird hier das Gebiet bezeichnet, in dem die Fadenverbindung
zustande gebracht wird. Die Verbindungsstelle ist also nicht lediglich auf einen
Punkt begrenzt.
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Fig. 10 läßt erkennen, daß später während des Spleißens an der Verbindungsstelle
81 eine rohrförmige Spleißkammer 82 vorhanden ist. Die Spleißkammer 82 ist achsparallel
zu den Fadenaufnahmerohren 63, 68 angeordnet und mit der Verschiebeeinrichtung 62
über eine Lasche 83 verbunden. Die Verschiebeeinrichtung 62 besitzt ein Teleskoprohr
84 und eine Steuervorrichtung 85 in Form eines Steuerventils.
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Mittels der Verschiebeeinrichtung 62 kann die Spleißkammer 82 in Richtung
der Längsachse 75 verschoben werden.
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Eine weitere Drucklufteinblasevorrichtung 86 mündet mit ihrem Schlauch
87 in die Spleißkammer 82 und somit im ausgefahrenen Zustand des Teleskoprohrs 84
gemäß Fig. 10 auch an der Verbindungsstelle 81.
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Auc die Drucklufteinblasevorrichtung 86 ist mit einer Steuervorrichtung
88 in Form eines Steuerventils versehen.
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Zwei Traversen 89 und 90 dienen dem Halten des Fadenaufnahmerohrs
63. Beide Fadenaufnahmerohre besitzen je eine steuerbare Fadenhaltevorrichtung.
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Die Fadenhaltevorrichtung 91 des Fadenaufnahmerohrs 68 ist in Fig.
8 dargestellt. Ein mit dem Fadenaufnahmerohr 68 verbundener Bügel 92 trägt eine
Lasche 93, an der die Drehachse 94 einer Klemmzange 95 befestigt ist. Die Klemmzange
95 hat gelenkige, froschschenkelartige Betätigungsarme 96, 97, die mit dem Stößel
98 eines pneumatischen Stellmotors 99 verbunden sind. Über ein Steuerventil 100
kann der Stellmotor 99 wahlweise mit Saugluft oder Uriikluft beauf;chjagt: werden.
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Die steuerbare Fadenhaltevorrichtung 101 des Fadenaufnahmerohrs 6
3 ist prinzipiell genau so aufgebaut wie die Fadenhaltevorrichtung 91.
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Fig. 7 zeigt die wesentlichen Vorrichtungsteile in aufgeschnittenem
Zustand. Fig. 9 zeigt die Teile dagegen in einer Seitenansicht. Fig. 9 läßt erkennen,
daß zum Zweck der Herausnahme des gespleißten Fadens die Spleißkammer 82 durch einen
Schlitz 102, das Fadenaufnahmerohr 63 durch den bereits erwähnten Schlitz 73 und
das Fadenaufnahmerohr 68 durch den bereits erwähnten Schlitz 74 aufgetrennt sind.
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Da auch die Klemmzangen der Fadenhaltevorrichtungen 91, 101 sich zur
Seite hin öffnen, kann der fertig gespleißte Faden ungehindert zur Seite hin aus
der Vorrichtung entnommen werden.
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Zu Beginn der Spleißvorbereitung werden die Fadenhaltevorrichtungen
geöffnet und die Fäden 71 und 72 entweder durch die Seitenschlitze eingelegt oder
durch Druckstöße der Drucklufteinblasevorrichtungen 76, 64 in die Fadenaufnahmerohre
gefördert, und zwar so weit, wie es Fig. 7 zeigt. Die Klemmzangen der Fadenhaltevorrichtungen
werden dann geschlossen. Die Enden der Fasern ragen aus den Mündungen der Fadenaufnahmerohre
heraus. Die Druckluftzufuhr bewirkt, daß die Fadenenden auffasern, wobei kurze Fadenstücke
fortgeblasen werden. Die Spleißkammer 82 ist dabei noch über.das Fadenaufnahmerohr
63 zurückgezogen. Anschließend wird die Steuervorrichtung 66 betätigt und dadurch
das Fadenaufnahmerohr 68 in die in Fig. 9 dargestellte Lage gebracht. Dies geschieht
bei weitergehender Druckluftzufuhr, so daß sich die Fasern ineinanderstekken, wie
es Fig. 9 zeigt.
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Jetzt wird die Steuereinrichtung 85 betätigt, und die Spleißkammer
82 dadurch über die Verbindungsstelle 81 gefahren. Daraufhin wird die Steuervorrichtung
88 betätigt und Druckluft zum Zweck des Spleißens in die Spleißkammer 82 eingeblasen.
Wenn daraufhin die beiden Fadenhaltevorrichtungen 91, 101 gelöst werden, wird auch
der Drallstau der Fäden 71 und 72 freigegeben, so daß eine Fadendrehung in die Spleißstelle
einziehen kann. Nach dem Öffnen der Klemmzangen kann der gespleißte Faden zur Seite
hin aus der Vorrichtung abgezogen werden.
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Die Vorrichtungen beider Ausführungsbeispiele haben feststehende und
bewegliche Elemente. Die Luftzufuhr zu den beweglichen Elementen geschieht über
flexible Leitungen, die einer Ortsveränderung keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzen.
Alle anderen luftführenden Teile oder Leitungen können fest installiert werden.
Günstig ist es, die in den Zeichnungen nur schematisch dargestellten Steuervorrichtungen
in jedem Fall fest mit dem Maschinenrahmen 60 zu verbinden und von dort aus gegebenenfalls
bewegliche Leitungen zu den beweglichen Teilen zu verlegen.
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Die Erfindung ist nicht auf die beiden dargestellten ud beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Der Rahmen der Patentansprüche umfaßt auch andere
Ausführungsformen. Statt pneumatischer Betätigungselemente können zum Beispiel auch
mechanische oder elektrische Betätigungselemente gewählt werden.