DE4019959C2 - Spleißdüsenblock und Fadenspleißverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spleißdüsenblock gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 sowie ein Fadenspleißverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.

Beim Spleißen von zwei miteinander zu verbindenden Fäden kommt es zum einen darauf an, daß die Fasern der beiden Fäden ausrei­ chend miteinander verwirbelt bzw. vermischt werden. Zum anderen ist entscheidend, daß die Oberflächenfasern der miteinander ver­ bundenen Fäden eine ausreichende Drehung aufweisen. Hierbei kommt es aber in der Praxis häufig dazu, daß zwar eine genügende Verwirbelung bzw. Vermischung der Fasern erfolgt, jedoch die Drehung der miteinander verbundenen Fäden an der Oberfläche nicht ausreichend ist. Auf der anderen Seite besteht die Mög­ lichkeit, daß zwar die Drehung der Oberflächenfasern in der geforderten Weise erfolgt ist, jedoch kann eine unzureichende Verwirbelung bzw. Vermischung der in der Verbindungsstelle lie­ genden Fasern zu einer Schwächung der Fadenverbindung führen. Insbesondere lange Polyester-/Wollfasernnähfäden aus 100% Poly­ ester oder Fäden von besonders grober Numerierung aus 100% Poly­ ester weisen schlechte Faserverwirbelungs- bzw. Verbindungsei­ genschaften auf, so daß dies häufig eine geringe Haltbarkeit der Fadenverbindung zur Folge hat.

Aus der DE 32 40 485 A1 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein Spleißdüsenblock mit zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Spleißraumes angeordneten Düsenöffnungen verwendet wird. Bei diesem Spleißdüsenblock sind die Düsenöffnungen über Fluidzuführkanäle, die unterschiedlich lang sind mit einem gemeinsamen Hauptfluidzuführkanal verbunden. Durch die unterschiedliche Länge der Fluidzuführkanäle für die beiden Düsenöffnungen erfolgt eine Beaufschlagung der beiden miteinander zu spleißenden Fäden mit Druckluft zweistufig, wodurch ein Ausgleich der vorstehend genannten gegenläufigen Anforderungen erfolgen kann und so das Spleißergebnis insgesamt verbessert wird. Sollen jedoch die Zeitpunkte für die Beaufschlagung mit Druckluft aufgrund einer Anpassung an das Material der beiden miteinander zu spleißenden Fäden verändert werden, so läßt sich dies bei diesem bekannten Spleißdüsenblock nur durch eine Veränderung der Geometrie der Fluidzuführkanäle erreichen. Dies hat zur Folge, daß ein so konstruierter Spleißdüsenblock nur für ganz bestimmte, eng begrenzte Verwendungen vorgesehen werden kann.

Aus der DE 34 11 482 A1 geht darüber hinaus ein Spleißdüsenblock der eingangs genannten Art hervor, der eine einzige erste Düsenöffnung sowie zwei zweite Düsenöffnungen aufweist. Alle drei Düsenöffnungen sind über einen gemeinsamen Fluidkanal mit einer Druckluftquelle verbunden. Mit einem derartig ausgebildeten Spleißdüsenblock ist eine Beaufschlagung der miteinander zu spleißenden Fäden mit zeitlich voneinander ver­ schieden aufzubringenden Druckluftstrahlen über die erste und die beiden zweiten Düsenöffnungen nicht möglich, da bei Zufüh­ rung der Druckluft diese zumindest aus der ersten und zweiten Düsenöffnung, die auf der gleichen Seite des Spleißkanals lie­ gen, zum gleichen Zeitpunkt austreten wird.

Schließlich geht aus der DE 38 08 814 A1 ein weiterer Spleißdü­ senblock hervor, bei dem zwei in Querschnitt in Richtung des Spleißraumes verlaufende Öffnungen einander gegenüberliegend an­ geordnet sind. Auch bei diesem Spleißdüsenblock treten die vor­ stehend im Zusammenhang mit der DE 34 11 482 A1 und der DE 32 40 485 A1 genannten Nachteile auf.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spleißdüsen­ block und ein Verfahren zum Fadenspleißen gemäß den Oberbegrif­ fen der Ansprüche 1 und 6 vorzuschlagen, mittels denen eine op­ timale Verwirbelung der Fadenenden und eine Fadenspleißung großer Haltbarkeit durch exakte Anpassung der Einstrahlzeit­ punkte an die jeweils miteinander zu spleißenden Fäden erzielt werden kann.

Die vorliegende Aufgabe wird durch die Merkmale der Pa­ tentansprüche 1 und 6 gelöst. Durch die Ausbildung des Spleißdü­ senblocks mit unabhängigen Druckluftzuführkanälen für die ersten und zweiten Düsenöffnungen besteht die Möglichkeit, die Beauf­ schlagungszeiten mit Druckluft durch die jeweiligen Düsenöff­ nungen auf die miteinander zu spleißenden Fadenenden optimal beispielsweise auf deren Fadenqualität oder Fadenform einzustel­ len, daß eine Fadenspleißung großer Haltbarkeit erzielbar ist. Dabei kann die Anpassung an die optimalen Einstrahlzeitpunkte auch dann noch geschehen, wenn der Spleißdüsenblock bereits ein­ gebaut ist. Durch die Unabhängigkeit der Druckluftzufüh­ rungskanäle ist es auch erst möglich, eine weitere erste Düsen­ öffnung vorzusehen, da nun die Druckluft, welche durch die er­ sten Düsenöffnungen hindurchströmt, unabhängig von den zweiten Düsenöffnungen gesteuert werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht des Spleißdüsenblocks,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines inneren Blocks, und

Fig. 3 einen Aufriß der Rückseite eines Spleißdüsenblocks, in dem die Positionen der ersten und zweiten Düsen­ öffnungen dargestellt sind.

Tritt aus den ersten Düsenöffnungen je ein Luftstrahl aus, der im wesentlichen aus einer Radialebene zur Mitte des Spleiß­ raumes hin ausgerichtet ist, so trifft dieser Druckluftstrahl direkt auf die innerhalb des Spleißraumes angeordneten Faden­ enden bzw. -endteile auf. Insbesondere dann, wenn die Düsen­ öffnungen einen in Längsrichtung des Spleißraumes langge­ streckten rechteckigen oder elliptischen Querschnitt aufwei­ sen, wird in Längsrichtung des Fadens ein längerer Bereich mit Druckluft beaufschlagt, wodurch die Fasern der Fadenen­ den, zwischen denen die Druckluft durchtritt, weiter ausein­ andergeblasen und anschließend miteinander verwirbelt werden. Anschließend werden die freien abstehenden Faserenden der verwirbelten Fasern durch die Druckluftstrahlen, die in ein­ ander entgegengesetzten Richtungen aus zwei zweiten Düsen­ öffnungen ausgestrahlt werden und den Spleißraum in einander entgegengesetzten Richtungen umkreisen, um die Spleißstelle gewunden bzw. in diese eingedreht.

Die zeitliche Abfolge der Luftstrahlen aus den ersten und zweiten Düsenöffnungen wird beim erfindungsgemäßen Verfahren in der Weise gewählt, daß die einstellbare Strahlaustritts­ zeit aus den ersten Düsenöffnungen 0,1 bis 0,2 Sekunden be­ trägt und anschließend ein Strahl für 0,1 Sekunden aus den zweiten Düsenöffnungen austritt. Dies bringt den Vorteil einer besseren Verwirbelung der Fasern vor ihrem Ein­ drehen in der Spleißverbindung.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform eines Spleißdüsen­ blocks 1 beschrieben.

Der Spleißdüsenblock 1 enthält einen inneren Block 4 mit einem Spleißraum 2 und einem Fadeneinführschlitz 3, der zum Spleißraum 2 in Längsrichtung parallel verläuft und mit diesem in Verbindung steht, sowie einen äußeren Block 8, der den inneren Block 4 umgibt und trägt und mit Druck­ luftzuführbohrungen 5, 6 und 7 zum inneren Block 4 ver­ sehen ist.

Vor dem Spleißraum 2 ist mit diesem in Verbindung stehend der Fadeneinführschlitz 3 mit schrägen Führungsflächen 9 angeordnet, so daß Fadenenden von außen eingeführt werden können. Beiderseits des Fadeneinführschlitzes 3 des Spleiß­ raumes 2 sind je eine Düsenöffnung 10 in der Weise einander gegenüberliegend angeordnet, daß der Fadeneinführschlitz 3 sich zwischen ihnen befindet. Gegenüber einer der Düsenöff­ nungen 10 bzw. der anderen Düsenöffnung 10 versetzt ist je­ weils eine zweite Düsenöffnung 10a und 10b vorgesehen. Die Austrittsöffnung der ersten Düsenöffnungen 10 hat die Form eines in vertikaler Richtung gestreckten Recht­ ecks bzw. einer Ellipse und die Austrittsöffnung der zweiten Düsenöffnungen 10a und 10b ist kreisförmig mit geringem Durchmesser ausgeführt. Die ersten Düsenöffnungen 10 stehen über eine Verbindungsbohrung 12 mit einer U-förmigen Luftzuführnut 11 in Verbindung, die in den Umfangsflächen des inneren Blocks mit Ausnahme der Führungs­ flächen 9 ausgeformt ist, die zweite Düsenöffnung 10a steht über eine Verbindungsbohrung 16 mit einer U-förmigen Luftzuführnut 15 in Verbindung, die mit Aus­ nahme der Führungsflächen 9 an den Umfangsflächen des inneren Blocks 4 ausgebildet ist, und die zweite Düsen­ öffnung 10b steht über eine Verbindungsbohrung 14 mit einer in gleicher Weise angeordneten Luftzuführnut 13 in Verbindung.

Die Luftzuführnuten 11, 13 und 15 sind so angeordnet, daß beim Einsetzen des inneren Blocks 4 in den äußeren Block 8 die Öffnungen der Druckluftzuführbohrungen 5, 6 und 7, die im äußeren Block 8 angeordnet sind, auf die Luftzu­ führnuten 11, 13 und 15 gerichtet sind.

Wenn die Fadenenden in bekannter Weise über die Führungs­ flächen 9 und den Fadeneinführschlitz 3 in den Spleißraum 2 eingeführt werden, wird durch Betätigung einer nicht dargestellten Steuereinrichtung durch die Druckluftzuführ­ bohrung 5 Druckluft in die Luftzuführnut 11 eingeleitet. Über die zwei Verbindungsbohrungen 12, die mit der Nut 11 verbunden sind, treffen Druckluftstrahlen aus den beiden Düsenöffnungen 10 auf den mittleren Bereich der innerhalb des Spleißraumes 2 überlappend gelegten Fadenenden auf, und zwar bei dieser Ausführungsform an einer Stelle, die etwa ¹/₃ des Durchmessers des Spleißraumes 2 von der dem Fadeneinführschlitz 3 gegenüberliegenden Wand des Spleiß­ raumes 2 liegt. Darauf werden die Fadenenden bzw. die diese bildenden Fasern, die außerhalb des Spleißraumes 2 durch einen vorgeschalteten Bearbeitungsschritt rückgedreht und aufgelockert wurden, dadurch verbunden, daß die Fasern von der Druckluft verwirbelt und umeinandergeschlungen werden. Die Lufteinstrahlzeit variiert in Abhängigkeit von der Fadennumerierung, liegt aber zwischen annähernd 0,1 und 0,2 Sekunden, worauf für etwa 0,1 Sekunden Druck­ luft aus den Druckluftzuführbohrungen 6 und 7 austritt. Diese Druckluft tritt gleichzeitig in die Luftzuführnuten 13 und 15 ein und wird über die Verbindungsbohrungen 16 und 14 zu den beiden zweiten Düsenöffnungen 10a und 10b geleitet, wo der Druckluftstrahl austritt und auf die bei­ den Fadenenden, deren mittlere, zentrale Fasern umeinander­ geschlungen sind, auftrifft. Da die Ausstrahlrichtung zu diesem Zeitpunkt tangential zum Spleißraum 2 verläuft, werden Faserenden, die in Form von Faserflaum an der äußeren Umfangsfläche der beiden zusammengespleißten Fadenenden vorhanden sind, um den Faden geschlungen bzw. gedreht, der auf einem Druckluftstrom liegt. Da die zweiten Düsenöffnungen 10a und 10b jeweils oberhalb bzw. unterhalb der ersten Düsenöffnungen 10 angeordnet sind, werden die Fadenenden in entgegengesetzten Richtungen oberhalb und unterhalb des Bereichs, der durch den Druck­ luftstrahl zusammengedreht wurde, gedreht. Bei der ge­ samten Fadenverbindungsstelle werden die Flaumfasern in dieselbe Z- bzw. S-Richtung gedreht, wie sie auch der Faden oberhalb und unterhalb der Spleißstelle aufweist.

Wie vorstehend erläutet, ist es durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Spleißdüsenblocks möglich, die das Faden­ ende bildenden Fasern durch einen aus den ersten Düsen­ öffnungen austretenden Druckluftstrom umeinanderzuschlingen und anschließend die in Form von Faserflaum vorliegenden freien Faserenden durch den aus den zweiten Düsenöffnungen austretenden Druckluftstrom um den Faden oberhalb und unterhalb dieses Fadenverbindungsbereichs, in dem die umeinandergeschlungenen Fasern vorliegen, zu drehen.

Beim erfindungsgemäßen Spleißdüsenblock, der Düsenöffnungen zum Einblasen von Druckluft in den Spleißraum aufweist, ist je eine erste Düsenöffnung mit einem in vertikaler Richtung läng­ lichen, rechteckigen oder elliptischen Querschnitt beider­ seits des Fadeneinführschlitzes einander gegenüberliegend in der Weise angeordnet, daß die eingeblasene Druckluft im wesentlichen zur Mitte des Spleißraums gerichtet ist, und die zweiten Düsenöffnungen, die im wesentlichen in tangentialer Richtung zum Spleißraum ausgerichtet sind, wobei sich der Fadeneinführschlitz zwischen ihnen befindet, sind jeweils versetzt zu den beiden ersten Düsenöffnungen angeordnet. Daher können die Fadenenden durch das Umeinanderschlingen bzw. Verwirbeln mittels der aus den ersten Düsenöffnungen aufgeblasenen Druckluft verbunden werden und der an der Oberfläche der Verbindungsstelle gebildete Faserflaum kann mittels des aus den zweiten Düsenöffnungen aufgeblasenen Luftstroms oberhalb und unterhalb der Verbindungsstelle in den Faden gedreht werden. Damit wird eine gute Verwirbelung bzw. Umeinanderschlingung und Drehung der Fadenenden erreicht, eine schön erscheinende Verbindungs- bzw. Über­ gangsstelle erhalten und die Haltbarkeit des Fadens an der Verbindungsstelle verstärkt.

Claims (7)

1. Spleißdüsenblock für eine Spleißeinrichtung mit Düsenöffnun­ gen (10, 10a, 10b) zum Einblasen von Druckluft in einen Spleiß­ raum (2) mit einem Fadeneinführschlitz (3), wobei wenigstens eine erste Düsenöffnung (10) in der Weise angeordnet ist, daß Luftstrahlen im wesentlichen zur Mitte des Spleißraumes (2) ge­ richtet sind, und wobei weiter zwei zweite Düsenöffnungen (10a, 10b), die im wesentlichen tangential zum Spleißraum (2) ausge­ richtet sind, jeweils zu der ersten Düsenöffnung (10) zu einem der Enden des Spleißraumes (2) versetzt an gegenüberliegenden Seiten des Fadeneinführschlitzes (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine zu der ersten Düsenöffnung (10) gegenüberliegend ange­ ordnete weitere erste Düsenöffnung (10) in der Weise angeordnet ist, daß dessen Luftstrahlen im wesentlichen zur Mitte des Spleißraumes (2) gerichtet sind, und daß die ersten Düsenöffnungen (10) über einen gemeinsamen Druckluftzuführungskanal (11) mit einer ersten Druckluftzuführungsleitung (5) und die zweiten Düsenöffnungen (10a, 10b) jeweils über einen eigenen Druckluftzuführungskanal (13, 15) mit einer zweiten Druckluftzuführungsleitung (6, 7) verbunden sind.

2. Spleißdüsenblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der ersten Düsenöffnungen (10) einen in Längsrichtung des Spleißraumes (2) ausgerichteten, länglich­ rechteckigen Querschnitt aufweist.

3. Spleißdüsenblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung wenigstens einer der ersten Düsenöff­ nungen (10) einen elliptischen Querschnitt aufweist, dessen Längsachse parallel zur Längsrichtung des Spleißraumes (2) aus­ gerichtet ist.

4. Spleißdüsenblock nach wenigstens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Düsenöffnung (10) jeweils so ausgebildet ist, daß der Druckluftstrahl von der Seite des Fadeneinführschlitzes (3) schräg auf einen mittleren Bereich des Spleißraumes (2) einge­ blasen wird.

5. Spleißdüsenblock nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spleißdüsenblock (1) einen inneren Block (4), in dem der Spleißraum (2) und der mit diesem in Verbindung stehende und in dessen Längsrichtung verlaufende Fadeneinführschlitz (3) ange­ ordnet sind, und einen äußeren Block (8) aufweist, der den inne­ ren Block (4) umgibt und hält, wobei der innere Block (4) auf seiner Außenseite wenigstens drei voneinander getrennte Vertie­ fungen aufweist, die zusammen mit der den inneren Block (4) um­ gebenden Fläche des äußeren Blocks (8) die Druckluftzufüh­ rungskanäle (11, 13, 15) bilden, und wobei der äußere Block (8) Druckluftzuführungsleitungen (5, 6, 7) zum inneren Block (4) aufweist.

6. Fadenspleißverfahren unter Verwendung eines Spleißdüsen­ blockes nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zeitliche Abfolge des Einblasens der Luftstrahlen aus den ersten und zweiten Düsenöffnungen dergestalt erfolgt, daß das Einblasen der Luftstrahlen aus den zweiten Düsenöffnungen kurzzeitig nach dem Einstrahlen der Luftstrahlen aus der ersten Düsen­ öffnung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Abstand zwischen dem Austrittszeitpunkt der Luftstrahlen aus der ersten Düsenöffnung und dem Austritts­ zeitpunkt der Luftstrahlen aus den zweiten Düsenöffnungen in Abhängigkeit der Fadennumerierung gewählt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittszeit der Luftstrahlen aus der ersten Düsen­ öffnung zwischen- annähernd 0,1 und 0,2 Sekunden sowie aus den zweiten Düsenöffnungen annähernd 0,1 Sekunden beträgt.