DE3939881A1 - Verfahren und vorrichtung zum verbinden von faserbaendern, faserlunten, vorgarnen und garnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von Faserbändern, Faserlunten, Vorgarnen oder Garnen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 5.

Eine bekannte Spleißvorrichtung zur Durchführung des ein­ gangs genannten Verfahrens zum Verbinden von Lunten oder Fäden weist eine Spleißkammer auf, in die eine Spleißdüse tangential und senkrecht zur Längsmittelachse der Spleiß­ kammer mündet, um die Luftsäule in der Spleißkammer zum Verbinden der Lunten oder Fäden in Rotation zu versetzen. Dabei kann der Querschnitt der Spleißkammer, die die Form eines geraden Zylinders aufweist, rund oder trapezförmig sein, je nachdem, ob die Lunten oder Fäden durch Verdrehen oder durch Vermischen des Fasermaterials der Lunten oder Fäden miteinander verbunden werden sollen.

Der Spleißkammer ist dabei eine erste und eine zweite Trenn­ vorrichtung zugeordnet.

Normalerweise werden die beiden miteinander zu verbindenden Lunten oder Fäden mit ihren freien Enden in der Spleißkammer angeordnet und jeweils an einer außerhalb der Spleißkammer liegenden Klemmstelle gehalten. Unter Klemmstelle ist dabei jeweils von der Spleißkammer aus gesehen die erste Stelle der Lunte bzw. des Fadens gemeint, an der die Lunte bzw. der Faden so gehalten ist, daß sich eine Drehung nicht weiter fortsetzen kann.

Beim pneumatischen Spleißen in einer derartigen Spleißkammer tritt nun das Problem auf, daß die Lunte oder der Faden auf der einen Seite neben der Spleißstelle aufgedreht und auf der anderen Seite neben der Spleißstelle überdreht wird, so daß die Lunte oder der Faden im Bereich der Verbindungsstel­ le an Festigkeit verliert.

Werden also beim Verbinden zweier Lunten oder Fäden, die z. B. eine Z-Drehung aufweisen, die freien Enden der Lunten bzw. Fäden von der Klemmstelle der ersten Lunte bzw. des ersten Fadens aus gesehen im Uhrzeigersinn miteinander verdreht, so wird der Lunten- bzw. Fadenabschnitt der ersten Lunte überdreht, während der Lunten- bzw. Fadenabschnitt der zweiten Lunte aufgedreht wird und damit seine Festigkeit verliert.

Um diesem Problem zu begegnen, sind bereits Spleißkammern vorgeschlagen worden, in die zwei axial gegeneinander ver­ setzte Spleißdüsen so einmünden, daß die an die Spleißkammer angrenzenden Abschnitte der beiden miteinander zu verbinden­ den Lunten bzw. Fäden beide überdreht werden. Besitzen dabei die Lunten bzw. Fäden eine Z-Drehung, so liegt im Verbin­ dungsbereich der beiden Lunten bzw. Fäden, der zwischen den Spleißdüsen in der Spleißkammer angeordnet ist, eine S-Dre­ hung vor. Demzufolge weisen die miteinander verbundenen Lun­ ten oder Fäden benachbart zum Verbindungsbereich Abschnitte auf, an denen die Drehung aufgehoben ist. Derartige Abschnit­ te ohne Drehung besitzen jedoch eine verringerte Zugfestig­ keit.

Darüber hinaus ist es infolge von Fertigungstoleranzen nicht möglich, die Spleißdüsen exakt symmetrisch in der Spleißkam­ mer anzuordnen, so daß auch bei der Verwendung von zwei Spleißdüsen der eine oder der andere Lunten- bzw. Fadenab­ schnitt zumindest teilweise aufgedreht sein kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrich­ tung zu dessen Durchführung zu schaffen, mit dem sich Lunten bzw. Fäden so miteinander verbinden lassen, daß sie auch im Verbindungsbereich eine gleichmäßige Zugfestigkeit aufwei­ sen, die dabei der Zugfestigkeit der Lunte bzw. des Fadens entspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dabei läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in besonders vorteilhafter Weise mit einer Vorrichtung ausführen, die er­ findungsgemäß die Merkmale des Patentanspruchs 5 aufweist.

Erfindungsgemäß wird also beim Verbinden von zwei Lunten bzw. Fäden in den an den Verbindungsbereich angrenzenden Lunten- bzw. Fadenabschnitten eine Überdrehung bzw. eine Aufdrehung der Lunten- bzw. Fadenabschnitte bewußt zugelas­ sen. Nachdem die beiden Lunten bzw. Fäden miteinander verbunden sind, wird im Anschluß an den eigentlichen Spleiß­ vorgang die nunmehr durchgehende Lunte bzw. der Faden ent­ gegengesetzt zur Drehrichtung beim Spleißen gedreht, so daß die Überdrehung aufgehoben wird, während der aufgedrehte Be­ reich so weit zugedreht wird, daß die gesamte Lunte bzw. der Faden auch im Verbindungsbereich eine einheitliche Drehung und damit eine einheitliche Zugfestigkeit aufweist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also eine gleich­ mäßige Drehung und Festigkeit des Faserverbandes der Lunte bzw. des Fadens im Bereich der Verbindungsstelle erzielt.

Um die miteinander verbundenen Lunten bzw. Fäden im Verbin­ dungsbereich vor Beschädigungen zu schützen, ist die Weiter­ bildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 2 vor­ gesehen. Die pneumatische Drehungserteilung auch für das Zurückdrehen nach dem eigentlichen Spleißvorgang ist insbe­ sondere für Faserlunten, Vorgarne oder Faserbänder von Vor­ teil, da derartige Faserverbände eine wesentlich geringere Festigkeit aufweisen als Fäden oder Garne.

Um die Drehungserteilung beim Verbinden der Lunten bzw. Fadenenden und beim anschließenden Zurückdrehen möglichst genau entgegengesetzt gleich durchführen zu können, sind die Ausführungsformen nach Anspruch 6 und 7 vorgesehen.

Um bei einer Spleißvorrichtung das Einlegen der Lunten bzw. Fäden in die Spleißkammer zu vereinfachen, ohne daß die Drehungserteilung für die Faden- bzw. Luntenenden beeinträch­ tigt wird, ist die Ausführungsform nach Anspruch 8 vorge­ sehen.

Um ein Spleißverfahren bzw. eine Spleißvorrichtung zu schaf­ fen, das bzw. die ohne mechanisch bewegte Teile auskommt, sind die Ausführungsformen der Erfindung nach den Ansprüchen 3 und 4 bzw. 9 bis 12 vorgesehen.

Im Gegensatz zu bekannten Fadenspleißern kommt das erfin­ dungsgemäße Spleißverfahren bzw. die dafür in besonders vor­ teilhafter Weise einsetzbare Spleißvorrichtung ohne eine auf­ wendige Mechanik zum Klemmen, Schneiden und Auflösen bzw. Vorbereiten der Lunten- oder Fadenenden aus.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Spleißvorrich­ tung und/oder die Trennvorrichtungen als Kunststoff-Spritz­ gußteile ausgeführt sind.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Spleißvorrich­ tung mit eingelegten Lunten,

Fig. 2 einen Schnitt im wesentlichen nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt im wesentlichen nach Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Spleißvorrichtung entspre­ chend Fig. 3 mit eingelegten Lunten und

Fig. 5 eine Darstellung einer Spleißvorrichtung entspre­ chend Fig. 4, wobei die Enden der miteinander zu verbindenden Lunten für den Spleißvorgang vorberei­ tet sind.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeich­ net.

Nach den Fig. 1 bis 3 weist die Spleißvorrichtung ein Spleiß­ kammergehäuse 9 auf, in dem eine Spleißkammer 10 von einer Durchgangsbohrung gebildet ist. In dem Gehäuse 9 ist ein seitlicher Schlitz 15 vorgesehen, der sich im wesentlichen in Längsrichtung der Spleißkammer 10 erstreckt und zum Ein­ legen von Faserlunten 16, 17, Vorgarnen, Garnen oder Faser­ bändern dient.

Im folgenden wird der Einfachheit halber nur von Lunten gesprochen, wobei in gleicher Weise auch Garne oder Fäden gemeint sind.

Ein Gehäuse 19 mit einer von einer Durchgangsbohrung gebilde­ ten ersten Trennkammer 18 für die erste Lunte 16 ist an dem in Fig. 1 rechten stirnseitigen Ende des Spleißkammergehäu­ ses 9 angeordnet. In dem Gehäuse 19 ist ein Schlitz 20 vorge­ sehen, der mit dem Schlitz 15 im Spleißkammergehäuse fluch­ tend ausgerichtet ist und der zum Einlegen der Lunte 16 in die Trennkammer 18 dient.

Am linken stirnseitigen Ende des Spleißkammergehäuses 9 ist ein weiteres Gehäuse 21 mit einer zweiten Trennkammer 22 für die zweite Lunte 17 befestigt. Auch in dem zweiten Trennkam­ mergehäuse 21 ist ein Schlitz 23 zum Einlegen der zweiten Lunte 17 vorgesehen, der ebenfalls mit dem Schlitz 15 im Spleißkammergehäuse fluchtend ausgerichtet ist.

Die Trennkammergehäuse 19, 21 weisen jeweils an ihrem dem Spleißkammergehäuse 9 zugewandten Ende eine Kerbe 24 bzw. 25 auf, die sich im wesentlichen quer zur Lunten- bzw. Spleiß­ kammer-Längsrichtung erstreckt.

Die Trennkammern 18, 22 sind so zur Spleißkammer 10 ausge­ richtet, daß ihre Längsmittelachsen 26, 27 parallel zur Längsmittelachse 28 der Spleißkammer verlaufen, und mit die­ ser in einer Ebene liegen. Der Versatz a der Längsmittel­ achsen 26, 27 der Trennkammern 18, 22 gegenüber der Längs­ mittelachse 28 der Spleißkammer ist dabei vorzugsweise so gewählt, daß die Trennkammern 18, 22 auf der außenliegenden Seite wie in der Zeichnung dargestellt mit der Spleißkammer 10 fluchtend ausgerichtet sind.

Der Durchmesser d der Trennkammern 18, 22 ist vorzugsweise etwas kleiner gewählt, als der halbe Durchmesser D der Spleißkammer 10.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist im Spleißkammergehäuse 9 ein erster Druckluftkanal 11 vorgesehen, der unter Bildung einer Spleißdüse 12 tangential in die Spleißkammer 10 mündet. Ein zweiter, im Spleißkammergehäuse 9 angeordneter Druckluft­ kanal 13 mündet tangential in einer Dralldüse 14, wobei die Dralldüse 14 der Spleißdüse 12 gegenüberliegend angeordnet ist.

Im Gehäuse 19 ist ein weiterer Druckluftkanal 29 vorgesehen, der unter Bildung einer Trenndüse 30 tangential und gegen die Längsmittelachse 26 der Trennkammer 18 geneigt in diese mündet, daß ein abgetrenntes Luntenende von der die Trennung bewirkenden Druckluft aus der Trennkammer 18 herausgeblasen wird.

In dem Gehäuse 21 der zweiten Trennkammer 22 ist ein ent­ sprechender Druckluftkanal 31 mit einer Trenndüse 32 vorge­ sehen.

Die Funktion der anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Spleißvorrichtung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben.

Zunächst wird die erste Lunte 16 durch die Schlitze 15 bzw. 20 im Spleißkammergehäuse 9 bzw. dem Gehäuse 19 in die Spleißkammer 10 bzw. die erste Trennkammer 18 eingelegt. Anschließend wird in entsprechender Weise die zweite Lunte 17 durch die Schlitze 23 bzw. 15 im Gehäuse 21 bzw. 9 in die zweite Trennkammer 22 bzw. die Spleißkammer 10 eingelegt. Das getrennte Einlegen der Lunten 16, 17 in die Spleißkammer 10 und die jeweilige Trennkammer 18 bzw. 22 wird dabei durch die Kerben 25 bzw. 24 ermöglicht.

Die in die Spleißvorrichtung eingelegte erste Lunte 16 wird auf der in Fig. 4 linken, der Trennkammer 22 zugeordneten Seite der Spleißkammer 10 an einer Klemmstelle K1 und auf der rechten, der Trennkammer 18 zugeordneten Seite an einer Klemmstelle K2 gehalten. Entsprechend wird die zweite Lunte 17 an einer Klemmstelle K3 und an einer Klemmstelle K4 eingeklemmt.

Zum Vorbereiten der miteinander zu verbindenden Enden der Faserlunten 16, 17 werden zunächst in den Trennkammern 18, 22 die nicht mehr benötigten Luntenabschnitte abgetrennt. Dazu wird durch die jeweilige Trenndüse 30 bzw. 32 Druckluft so in die Trennkammer 18 bzw. 22 eingeblasen, daß die in der Trennkammer befindliche Luftsäule in Rotation versetzt wird. Die Luftsäule in den Trennkammern 18, 22 rotiert dabei je­ weils in Richtung des entsprechenden Pfeiles A bzw. B. Blickt man dabei jeweils in Richtung des Pfeiles a bzw. b von der Klemmstelle K2 bzw. K4 in Richtung der Trennkammer 18 bzw. 22, so rotiert die Luftsäule im Uhrzeigersinn.

Dabei wird die Drehung der Faserlunte 16 bzw. 17 im Ab­ schnitt zwischen der Trennkammer 18 bzw. 22 und der Klemm­ stelle K2 bzw. K4 überdreht, während die Drehung im Lunten­ bereich zwischen der Trennkammer 18 bzw. 22 und der der Spleißkammer 10 zugeordneten Klemmstelle K1 bzw. K3 aufge­ dreht wird. Hierdurch verlieren die Fasern der Faserlunte ihren Zusammenhalt, so daß der überdrehte Abschnitt der Faserlunte jeweils von der Spleißkammer 10 weggerichtet aus der Trennkammer 18 bzw. 22 ausgeblasen werden kann.

Wie in Fig. 5 dargestellt, liegen nun die freien Enden der Lunten 16 nebeneinander in der Spleißkammer 10, wobei die Drehung der Fasern im wesentlichen aufgehoben ist, so daß die freien Enden der Lunten 16, 17 für den folgenden Spleiß­ vorgang vorbereitet sind.

Zum Verspleißen der beiden Lunten 16, 17 wird nun Luft durch die Spleißdüse 12 in die Spleißkammer 10 geblasen, so daß die in der Spleißkammer 10 befindliche Luftsäule in Richtung der Pfeile C rotiert und die Fasern der beiden Luntenenden miteinander verdreht. Die Luftsäule in der Spleißkammer 10 rotiert also - von der Klemmstelle K1 in Richtung der Spleiß­ kammer 10 gesehen - im Uhrzeigersinn, so daß unter der Vor­ aussetzung, daß die Lunten 16, 17 eine Z-Drehung aufweisen, der Abschnitt der Lunte 16 zwischen der Klemmstelle K1 und der Spleißkammer 10 überdreht wird, während der Abschnitt der zweiten Lunte 17 zwischen der Spleißkammer 10 und der Klemmstelle K3 aufgedreht wird. Sobald die Fasern der freien Luntenenden miteinander verdreht sind, wird die Luftzufuhr durch die Spleißdüse 12 abgestellt.

Im folgenden wird Luft durch die Dralldüse 14, die der Spleißdüse 12 gegenüberliegt, in die Spleißkammer 10 einge­ blasen, so daß die Luftsäule in der Spleißkammer entgegen dem Pfeil C rotiert. Hierdurch wird die Überdrehung im Lun­ tenabschnitt zwischen der Klemmstelle K1 und der Spleißkam­ mer 10 aufgehoben, während gleichzeitig dem vorher aufgedreh­ ten Luntenabschnitt zwischen der Spleißkammer 10 und der Klemmstelle K3 wieder eine Drehung erteilt wird, so daß die beiden miteinander verbundenen Lunten 16, 17 in ihrem Verbin­ dungsbereich eine im wesentlichen gleichmäßige Zugfestigkeit aufweisen.

Claims (12)

1. Verfahren zum Verbinden von Faserlunten, Faserbändern, Vorgarnen oder Garnen, bei dem die beiden zu verbindenden Lunten oder Fäden mit ihren freien Enden nebeneinander gelegt und durch Drehungserteilung miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend die miteinander verbundenen Lunten oder Fäden im Verbindungsbereich entgegen der Drehrichtung beim Verbinden zurückgedreht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zurückdrehen der verbundenen Lunten oder Fäden pneumatisch erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorbereitung der freien Enden der Fäden oder Lun­ ten vor dem Verbinden ein Faden- oder Luntenbereich der Fäden bzw. Lunten pneumatisch aufgedreht wird und daß der nicht benötigte, an den aufgedrehten Bereich anschließende Faden- oder Luntenabschnitt zum Trennen weggeblasen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegblasen des nichtbenötigten Faden- oder Lunten­ abschnitts im wesentlichen gleichzeitig mit dem Aufdrehen erfolgt.

5. Spleißvorrichtung zum Verbinden von Faserlunten, Faserbän­ dern, Vorgarnen oder Garnen, mit einer Spleißkammer, in die zumindest ein erster Druckluftkanal mit einer Spleiß­ düse mündet, durch die Luft in die Spleißkammer einblas­ bar ist, um eine rotierende Luftsäule zum Spleißen zu er­ zeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spleißdüse (12) eine mit einem zweiten Druckluft­ kanal (13) verbundene Dralldüse (14) zugeordnet ist, durch die Luft so in die Spleißkammer (10) einblasbar ist, daß die Luftsäule in der Spleißkammer (10) entgegen der Drehrichtung beim Spleißen rotiert.

6. Spleißvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spleißdüse (12) und die Dralldüse (14) umfangs­ mäßig versetzt in derselben axialen Ebene in die Spleiß­ kammer (10) münden.

7. Spleißvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spleißdüse (12) und die Dralldüse (14) einander in bezug auf die Längsmittelachse (28) der Spleißkammer (10) im wesentlichen diametral gegenüberliegen.

8. Spleißvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einem die Spleißkammer (10) umfassenden Gehäuse (9) ein axial verlaufender, gegen die Längsmittelachse (28) der Spleißkammer (10) geneigter Schlitz (15) vorge­ sehen ist und daß die Spleißdüse (12) dem Schlitz (15) in bezug auf die Längsmittelachse (28) der Spleißkammer (10) im wesentlichen gegenüberliegt.

9. Spleißvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spleißkammer (10) eine erste und eine zweite Trennkammer (18 bzw. 22) zugeordnet ist, in die jeweils eine Trenndüse (30 bzw. 32) mündet.

10. Spleißvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenndüsen (30, 32) jeweils tangential und in Axialrichtung geneigt in die Trennkammern (18 bzw. 22) münden.

11. Spleißvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkammern (18 bzw. 22) an den axial entgegen­ gesetzten Enden der Spleißkammer (10) angeordnet sind und daß die Längsmittelachsen (26 bzw. 27) der Trennkammern (18 bzw. 22) gegenüber der Längsmittelachse (28) der Spleißkammer (10) versetzt und einander diametral gegen­ überliegend angeordnet sind.

12. Spleißvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in den die Trennkammern (18 bzw. 22) umfassenden Ge­ häusen (19 bzw. 21) jeweils ein axial verlaufender Schlitz (20 bzw. 23) vorgesehen ist, wobei die Schlitze (20, 23) mit dem Schlitz (15) im Spleißkammergehäuse (9) fluchtend ausgerichtet sind.