DE3808814A1 - Fadenspleissvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatisch arbeitende Fadenspleißvorrichtung.

Es ist bekannt, Endabschnitte zweier separater Fäden zu spleißen, indem auf sich einander überlappende Fadenendabschnitte Druckluft einwirkt. Insbesondere werden die beiden Fadenendabschnitte in eine Fadenspleißkammer eingeführt und so angeordnet, daß die beiden Fadenendabschnitte in entgegengesetzte Richtungen weisen. Druckluft wird in die Fadenspleißkammer eingeblasen, wobei die sich überlappenden Fadenendabschnitte Schwingungen ausführen und gedreht werden, so daß die Fadenendabschnitte beispielsweise durch Verflechtungen, Verdrallen, Vereinigen und Verdrehen der Fasern gespleißt werden, wie dies in der japanischen Patentanmeldung 61-16711 beschrieben ist.

Diese Vorrichtung bringt indessen ein Problem hinsichtlich der Festigkeit der gespleißten Abschnitte mit sich. Insbesondere bei gesponnenen Fäden mit sogenannten "Langfasern" aus synthetischen Fasern oder Wolle, bei denen die einzelnen Fasern im Vergleich mit kurzen Baumwollfasern länger sind, ist es schwierig, eine ausreichende Fadenfestigkeit einfach durch Verdrillen bzw. Verflechten der Fasern zu gewährleisten, da die einzelnen die Fäden bildenden Fasern glatte Oberflächen mit einem geringen Reibungswiderstand aufweisen. Zusätzlich tritt beim Spleißen von Fäden lediglich durch Verdrehen ein Problem bei sogenannten "weich-gedrehten" Fäden ähnlich Fäden niedriger Numerierung mit einer geringen Anzahl von Drehungen pro Längeneinheit auf, d. h. ein Problem beim Brechen während des Rückdrehens von Fäden, das bei einem der oberen und unteren Fäden auftritt, wenn sie mit Hilfe von Wirbelluftströmen gedreht werden, so daß der Fadenspleißvorgang schwierig wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Fadenspleißvorrichtung anzugeben, welche eine ausreichende Spleißfestigkeit insbesondere bei langfaserigen Fäden von niedriger bis hoher Numerierung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird mit dem Anspruch 1 gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Fadenspleißvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung werden Lufteinblasdüsen an gegenüberliegenden Seiten eines Fadeneinführschlitzes einer Fadenspleißkammer ausgebildet, die sich nicht-tangential in den Innenumfang der Fadenspleißkammer öffnen, um Druckluft zu den Fadenendabschnitten zu richten, die an einer dem Schlitz abgewandten Seite positioniert sind, wobei die Lufteinblasdüsen je die Form eines länglichen Schlitzes aufweisen, der sich in axialer Richtung zur Fadenspleißkammer erstreckt.

Die aus den Wandflächen an den gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes geblasene Druckluft trifft auf die sich einander überlappenden Fadenendabschnitte, so daß die direkt auftreffenden Luftströme auf einen großen Bereich der sich überlappenden Fadenendabschnitte einwirken, um die Fasern der Fadenendabschnitte auf extrem sichere Weise miteinander zu verwinden, wobei die einzelnen Fasern zwecks Vereinigung der Fadenendabschnitte kräftig miteinander vermischt werden, ohne ihnen Drehbewegungen zu erteilen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 bis 4 eine Ausführungsform einer Fadenspleißdüseneinheit, wobei in

Fig. 1 eine Schnittansicht, in

Fig. 2 eine Vorderansicht, in

Fig. 3 eine Seitenansicht von links und in

Fig. 4 eine Seitenansicht von rechts gezeigt sind,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht, in welcher die Beziehung zwischen der Fadenspleißdüseneinheit und Düsen zum Rückdrehen der Garnendabschnitte gezeigt ist,

Fig. 6 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer pneumatisch arbeitenden Fadenspleißvorrichtung,

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung,

Fig. 8 eine Schnittansicht durch die Fadenspleißdüseneinheit, wobei das Verhalten von Luftstrahlströmungen innerhalb einer Fadenspleißkammer angedeutet ist,

Fig. 9 eine Schnittansicht gemäß der Linie X-X in Fig. 8.

In Fig. 6 und 7 ist die allgemeine Ausbildung einer Fadenspleißvorrichtung gezeigt. Die Fadenspleißvorrichtung umfaßt ein Fadenspleißorgan 3 mit einer Fadenspleißkammer bzw. einem Fadenspleißkanal 2, eine Fadenandrückvorrichtung 4, Düsen 5 und 6 zum Rückdrehen der Fadenendabschnitte, wenigstens einen Fadenpositionierhebel 7, Fadenschneider 8, 9 und Fadenklemmen 10 und 11.

Das Spleißen der Fäden wird in der folgenden Reihenfolge durchgeführt. Zunächst wird bei der an einem als solchen bekannten automatischen Umspuler vorgesehenen Spleißvorrichtung ein Faden YP auf der Seite einer Auflaufspule P in ein Saugorgan 12 bekannter Konstruktion gezogen und gehalten sowie zur Vorderseite der Fadenspleißvorrichtung durch Drehbewegung eines Saugorganes 12 geführt, wobei ein Teil des Fadens YP von der Fadenklemme 10 gehalten wird. Andererseits wird ein Faden YB auf der Seite einer Spinnspule B als Ablaufspule von einem drehbaren Saugorgan 13 geführt und von der anderen Fadenklemme 11 festgehalten. Danach wird durch Schwenken des Fadenpositionierhebels 7 der eine Faden YP in Führungsausnehmungen 16 und 17 in Führungsplatten 14 und 15 gelegt und in die Fadenspleißkammer 2 eingeführt, während der andere Faden YB in Führungsausnehmungen 18 und 19 gelegt und in die Fadenspleißkammer eingeführt wird, wobei das Positionieren der Fadenenden in dem Zustand erfolgt, wie dies insbesondere in Fig. 6 gezeigt ist. Danach werden die Fadenschneider 8 und 9 betätigt und durchschneiden die Fäden YB und YP in einer Lage in bestimmtem Abstand von der Klemmposition. Die Fadenenden werden in die Düsen 5 und 6 gesaugt, um sie in einen Zustand rückzudrehen, der für das Spleißen der Fäden unter Einwirkung von Druckluftströmen zweckmäßig ist, welche in die Düsen 5 und 6 eingeblasen werden. Somit sind die Fadenendabschnitte nicht mehr gedreht, wobei die Fasern zueinander in paralleler Ausrichtung ähnlich der Spitze eines Malpinsels angeordnet sind. Zu dieser Zeit nimmt der Fadenpositionierhebel 7 eine zurückgezogene Lage im Abstand von den Fäden ein, und die Fadenendabschnitte werden ausreichend tief in die Düsen 5 und 6 gesaugt, wie dies insbesondere in Fig. 7 gezeigt ist.

Nach dem oben beschriebenen Rückdrehvorgang wird der Fadenpositionierhebel 7 wieder zu den Fäden hin geschwenkt und zieht die Fadenendabschnitte aus den Rückdrehdüsen 5 und 6 und ordnet im Zusammenwirken mit dem Fadenhalter 4 die rückgedrehten Endabschnitte der Fäden in der Fadenspleißkammer 2 an.

Danach werden die Fadenendabschnitte durch Einwirken der Druckluftströme gespleißt, die in die Fadenspleißkammer 2 strömen, wie dies oben erläutert ist.

In Fig. 6 sind Dämm- bzw. Steuerplatten 20 und 21 gezeigt, die an dem Fadenspleißorgan 3 befestigt sind, um einen Teil der Öffnungen an den gegenüberliegenden Enden der Fadenspleißkammer 2 abzudecken, die Fadenpositionen zu begrenzen und die Luftströme zu steuern, die aus den gegenüberliegenden offenen Abschnitten der Fadenspleißkammer 2 strömen.

Nachfolgend wird unter Bezug auf Fig. 1 bis 4 eine Fadenspleißdüseneinheit U erläutert, die an dem Fadenspleißorgan 3 vorgesehen ist.

Die Fadenspleißdüseneinheit U umfaßt einen zylindrischen Fadenspleißkanal bzw. eine zylindrische Fadenspleißkammer 2 und einen Fadeneinführschlitz 22, der sich von der Fadenspleißkammer 2 radial auswärts erstreckt und mit geneigten Oberflächen 23 a und 23 b ausgebildet ist, welche angrenzend an den Schlitz 22 Fadenführflächen bilden. Der Schlitz 22 erstreckt sich axial über die gesamte Länge der Fadenspleißkammer 2.

Düsen 24 und 25 zum Einblasen von Druckluft münden in die Wandflächen am Innenumfang 26 der Fadenspleißkammer 2 auf den dem Schlitz 22 gegenüberliegenden Seiten ein, wobei sich diese Düsen zum Innenumfang 26 nicht-tangential mit einer Neigung so erstrecken, daß der Schnittpunkt P der Verlängerungslinien m und n der Mittellinien der entsprechenden Düsen 24 und 25 auf der dem Schlitz 22 abgewandten Seite in einem bestimmten Abstand a von einer Innenumfangsfläche 26 a liegt. Es ist nämlich erwünscht, daß dieser Schnittpunkt P zumindest in dem Raum der Fadenspleißkammer 2 liegt. Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform der Neigungswinkel der Lufteinblasdüsen so bestimmt, daß die Düsen an gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 22 symmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei der Schnittpunkt P auf der Mittellinie des Schlitzes 22 liegt. Die Lufteinblasdüsen 24 und 25 können in einigen Fällen unterschiedliche Neigungswinkel aufweisen.

Die Lufteinblasdüsen 24 und 25 weisen die Form eines flachen Schlitzes rechteckigen oder ellipsenförmigen Querschnittes in einer Ebene auf, die senkrecht zur Luftströmungsrichtung liegt, und zwar in jeder Lage längs der Luftdurchgänge der Düsen 24 und 25.

Insbesondere weisen sie, wie dies in Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, die Form eines nicht-kreisförmigen flachen Schlitzes auf, der so bemessen ist, daß die Axiallänge l 1 und die Breite l 2 der Düsen 24 und 25 in einem Verhältnis l 1 < l 2 stehen. Das Verhältnis zwischen diesen Abmessungen l 1 und l 2 kann in Abhängigkeit von der Fadenart und der Größe der Fadenspleißdüseneinheit 4 geändert werden. Wie weiterhin in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Öffnungen 24 a und 25 a in Axialrichtung der Fadenspleißkammer 2 gesehen in einem mittleren Abschnitt vorgesehen, ohne daß sie voneinander in Axialrichtung abweichen. Die Arbeitsweise wie bei dieser Ausführungsform ist auch dann erzielbar, wenn in der Axiallänge l 1 zwischen den Düsen 24 und 25 ein geringfügiger Unterschied vorhanden ist oder wenn die Düsen gleiche Abmessungen aufweisen, jedoch voneinander in der Axialrichtung etwas abweichen.

Ein Durchgang 29 für Druckluft ist an der Außenseite der Fadenspleißkammer 2 mit Hilfe von Flanschen 30 und 31 und Wandflächen 32 (Fig. 5) ausgebildet, welche diesen Durchgang umgeben, wenn die Einheit in dem Fadenspleißorgan 3 angeordnet ist. Dabei ist der Durchgang 29 mit einem Durchgang 33 verbunden, der in dem Fadenspleißorgan 3 ausgebildet ist und mit einem Rohr in Verbindung steht, welches zu einer Druckluftquelle führt.

In Fig. 5 ist die Rückdrehdüse 5 mit einem Düsenrohr 37 gezeigt, welches in einer Mittelbohrung eine Buchse 36 gleitbar und drehbar eingesetzt ist, die ihrerseits in einer zylindrischen Ausnehmung 35 eines Blockes 34 paßt, wobei Druckluft in das Rohr 37 aus einem Einblasdurchgang 39 geführt wird, welcher in dem Rohr 37 schräg verlaufend ausgebildet ist, um den Endabschnitt des Fadens YP rückzudrehen. Die Rückdrehdüsen 5 und 6 nach Fig. 6 weisen die gleiche Konstruktion auf.

Mit der oben beschriebenen Vorrichtung wird das Spleißen der Fäden in der folgenden Weise durchgeführt.

Die Endabschnitte der Fäden YP und YB, die mit Hilfe der Luftströme in den Rückdrehdüsen 5 und 6 rückgedreht sind, werden aus ihnen unter Einwirkung des Fadenpositionierhebels 7 gezogen und in der Fadenspleißkammer 2 einander überlappend angeordnet, wobei die sich überlappenden Fadenendabschnitte in einer vorbestimmten Position (Fig. 8) mit Hilfe des Fadenhalters 4 und der Dämm- bzw. Steuerplatten 20 und 21 gehalten werden. Danach wird Druckluft aus den Düsen 24 und 25 in Richtung der Pfeile 40 und 41 zu den sich einander überlappenden Fadenendabschnitten geführt, die in einer in Fig. 8 und 9 gezeigten Lage gehalten werden. Dabei treffen die eingeblasenen Luftströme in der Nähe des Schnittpunktes P aufeinander, so daß ein integrierter Luftstrom geschaffen wird, welcher auf die Fadenendabschnitte einwirkt und sie durch Vermischen und Kombinieren der einzelnen Fasern in extrem wirksamer Weise spleißen. Die eingeblasenen Luftströme treffen auf die Wandfläche auf der dem Schlitz 22 abgewandten Seite und strömen längs der inneren Umfangswand, so daß Wirbelströme entgegengesetzter Richtungen geschaffen werden, wie dies in Fig. 8 mit Pfeilen 40 a und 41 a angedeutet ist. Jedoch werden die Luftströme längs der inneren Umfangswand der Fadenspleißkammer 2 von den Luftstrahlen aus den Einblasdüsen 24 und 25 blockiert und weisen insgesamt unterschiedliches Strömungsverhalten auf. Folglich werden die Fasern der Endabschnitte der Fäden YP und YB aufgrund der Luftströme einem Vermischen, Verdrallen und in manchen Fällen einem Drehen ausgesetzt, so daß eine durch willkürliches Verdrehen bzw. Verflechten entstehende Spleißung geschaffen wird, die frei von Drehungen in einer besonderen Richtung ist. Insbesondere wird im Fall langer Fasern unter Einwirkung von Reibung, Torsion und Verdrehung der einzelnen Fasern eine feste Spleißung erzielt. Die rückgedrehten Endabschnitte werden sauber in der Spleißverbindung ohne nachteilige Vorsprünge oder abstehende Faserenden zurückgehalten.

In den nachfolgenden Tabellen 1 bis 3 sind Beispiele der Ergebnisse von Fadenspleißvorgängen mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der erwähnten bekannten Vorrichtung aufgeführt, wobei langfaserige Fäden wie beispielsweise Polyamid, Wolle und Kunstseide unter den gleichen Bedingungen untersucht wurden.

Tabelle (1)

(A) Polyamid Nm 4

Tabelle (2)

(B) Wolle Nm 2,7

Tabelle (3)

(C) Kunstseide Nm 4

Jede der Tabellen 1 bis 3 gibt Ergebnisse von Fadenfestigkeitsmessungen wieder. Die Einheit der Werte ist Gramm (g), wobei die Werte durch Messen der Fadenfestigkeitswerte erhalten wurden, als eine Fadenprobe von 50 cm in einer Maschine zum Messen der Zugfestigkeit untersucht wurde und der Probenfaden gerissen war. Die in den Tabellen angegebenen Werte stellen die mittlere Fadenfestigkeit dar, wobei die in Klammern wiedergegebenen Werte die beim Messen erzielte minimale Fadenfestigkeit bedeuten.

Aus der obigen Erläuterung geht hervor, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Festigkeit einer Fadenspleißverbindung um ein beträchtliches Maß im Vergleich mit herkömmlichen Geräten verbessert werden kann, wobei sich insbesondere beträchtliche Vorteile ergeben, wenn die Fadenspleißvorrichtung bei langfaserigen Fäden eingesetzt wird.

Claims (6)

1. Fadenspleißvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß Lufteinblasdüsen (24, 25) nicht-tangential zum Innenumfang einer Fadenspleißkammer (2) in letztere auf gegenüberliegenden Seiten eines Fadeneinführschlitzes (22) der Fadenspleißkammer einmünden, um Druckluft auf Fadenendabschnitte zu richten, die in der Fadenspleißkammer (2) auf einer dem Fadeneinführschlitz (22) abgewandten Seite angeordnet sind, und daß die Lufteinblasdüsen (24, 25) je die Form eines länglichen Schlitzes aufweisen, der sich zu der Fadenspleißkammer (2) in axialer Richtung erstreckt.

2. Fadenspleißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinblasdüsen (24, 25) in den Innenumfang der Fadenspleißkammer (2) derart einmünden, daß der Schnittpunkt (P) von Verlängerungen (m, n) der Mittellinien der entsprechenden Lufteinblasdüsen in einem vorbestimmten Abstand (a) von einer inneren Umfangswandfläche (26 a) an der dem Schlitz (22) abgewandten Seite angeordnet ist und in dem Raum der Fadenspleißkammer (2) liegt.

3. Fadenspleißvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Lufteinblasdüsen (24, 25) so bestimmt ist, daß die Lufteinblasdüsen (24, 25) in symmetrischen Lagen auf den dem Schlitz (22) gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind und sich der Schnittpunkt (P) auf der Mittellinie des Schlitzes (22) befindet.

4. Fadenspleißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinblasdüsen (24, 25) in einer zur Luftströmungsrichtung senkrechten Ebene in jeder Position längs des Durchganges der Lufteinblasdüsen (24, 25) die Form eines flachen Schlitzes mit rechteckigem Querschnitt aufweisen.

5. Fadenspleißvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinblasdüsen (24, 25) in einer zur Luftströmungsrichtung senkrechten Ebene in jeder Position längs des Durchganges der Lufteinblasdüsen (24, 25) die Form eines flachen Schlitzes mit ellipsenförmigen Querschnitt aufweisen.

6. Fadenspleißvorrichtung mit einem Fadenspleißorgan, einer Fadenandrückeinrichtung, Düsen zum Rückdrehen von Fadenendabschnitten, Fadenpositionierhebel, Fadenschneideinrichtungen und mit Fadenklemmen, wobei das Fadenspleißorgan eine zylindrische Fadenspleißkammer aufweist, Lufteinblasdüsen am Innenumfang der Fadenspleißkammer in letztere einmünden, sich ein Fadeneinführschlitz radial von der Fadenspleißkammer auswärts und sich axial über die gesamte Länge der Fadenspleißkammer erstreckt, und wobei benachbart zum Schlitz vorgesehene geneigte Oberflächen Fadenführungsflächen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinblasdüsen (24, 25) zum Innenumfang der Fadenspleißkammer (2) nicht-tangential in letztere an gegenüberliegenden Seiten des Fadeneinführschlitzes (22) einmünden, um Druckluft auf in der Fadenschleißkammer (2) auf einer dem Schlitz (22) abgewandten Seite angeordnete Fadenendabschnitte zu richten, und daß die Lufteinblasdüsen je die Form eines länglichen Schlitzes aufweisen, der sich zur Fadenspleißkammer (2) in axialer Richtung erstreckt.