DE4226025C2 - Vorrichtung zum Spleißen von Multifilamentgarnen - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Spleißen von Multifilamentgarnen mit einer Spleißkammer und mindestens einer Fluidzuführung in die Spleißkammer.

Derartige Vorrichtungen sind bestens bekannt. Beispielsweise wird auf den Artikel in Textilpraxis International 1984, April, Seiten 325 bis 329 von P. Heinen und H.W. Louis mit dem Titel "Luftspleißen von technischen Filamentgarnen hingewiesen, in welchem Spleißer beschrieben sind, deren Spleißkammer aus einem Unterteil und einem Deckel gebildet wird, wobei die Form der symmetrischen Spleißkammer überwiegend als Nut in das Unterteil eingearbeitet ist. Dort wird ausgeführt, daß durch mittiges Einführen des Fluids in die Spleißkammer (parallel zur Symmetrieebene der Spleißkammer) ein sogenannter Doppelspleiß hergestellt werden kann, wodurch die Festigkeit des Spleißes in Bezug auf die Festigkeit des zum Spleißen verwendeten Multifilamentgarnes deutlich verbessert werden kann. Wie aus den Fig. 18 und 19 hervorgeht, sind relative Festigkeiten von bis zu 95% (relative Festigkeit = Doppelspleißfestigkeit/Garnfestigkeit) möglich. Es wird dort weiter beschrieben, daß die relative Festigkeit des Spleißes von der Oberflächenbeschaffenheit der verwendeten Multi­ filamentgarne abhängt. Hierbei spielen insbesondere der Werkstoff, aus dem die Multifilamentgarne hergestellt wurden, und die auf die Multifilamentgarne aufgebrachte Präparation eine wesentliche Rolle. Insbesondere beim Spleißen von Aramidgarnen bzw. von sehr feinen Garnen für textilen Einsatz lassen sich nur noch relative Festigkeiten erreichen, die unter 50% liegen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Spleißen von Multifilamentgarnen mit einer symmetrischen Spleißkammer, die aus einem Unterteil und einem Deckel gebildet wird, und mindestens einer, parallel in die Symme­ trieebene des im Unterteil angeordneten Spleißkammerteils einmündende Fluidzuführung zur Verfügung zu stellen, mit welcher es möglich wird, die Festigkeit des Spleißes auch bei Problemgarnen deutlich zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vorrichtung mindestens eine weitere, auf Abstand von der jeweils be­ nachbarten Spleißkammer gehaltene Spleißkammer mit jeweils eigener Fluidzuführung aufweist, wobei alle Spleißkammern zumindest in etwa auf derselben Fluchtlinie ange­ ordnet sind.

Aus DE-AS 15 35 828 ist zwar eine Spleißvorrichtung mit zwei Spleißkammern bekannt (Fig. 4), wobei jedoch dort zumindest der größte Anteil des eingesetzten Fluids über die jeweils äußere Öffnung der Spleißkammer abfließt. Dies ergibt sich daraus, daß zwischen den beiden Spleißkammern kein Freiraum ausgebildet ist, über den Fluid abfließen könnte. Durch Stifte einerseits und durch Stifte oder Platten aus nachgie­ bigem Material anderseits wird zusätzlich ein Fließen des Fluids in Richtung der benachbarten Spleißkammer verhindert. Zudem ist jede der beiden Spleißkammern in Richtung von der benachbarten Spleißkammer weg sich konisch erweiternd aus­ gebildet, so daß klar ersichtlich ist, daß der überwiegende Teil, wenn nicht sogar der Gesamtanteil des Fluids des in die jeweilige Spleißkammer fließenden Fluids in Richtung des der benachbarten Spleißkammer abgewandten Ausgangs der je­ weiligen Spleißkammer abfließt.

Zur Verbesserung der äußeren Erscheinung des Spleißes, hat es sich besonders bewährt, wenn an der Außenseite der je­ weils außenliegenden Spleißkammern Schneideinrichtungen zum Ablängen der Garnenden angeordnet sind. Es versteht sich von selbst, daß an der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeig­ nete Einrichtungen zum Festhalten der Garne beim Mischen und zum Spannen der Garne beim Schneiden vorgesehen sind. Hierzu haben sich Klemmeinrichtungen bestens bewährt. Zum Mischen können an der Vorrichtung im Bereich der Messer Haltedüsen, die als Saugdüsen ausgebildet sind, angeordnet sein, die die abgeschnittenen Garnenden bis zum vollständigen Vermischen elastisch halten.

Zum sauberen Abschneiden der Garnenden, insbesondere von sehr widerstandsfähigen Multifilamentgarnen aus beispiels­ weise Aramid oder Glas, werden als Schneidvorrichtungen insbesondere Messerpaare aus Keramik bevorzugt eingesetzt. Als Keramikwerkstoff hat sich insbesondere Zirkonoxid bestens bewährt.

Der Abstand benachbarter Spleißkammern muß derart gewählt sein, daß der aus der jeweiligen Spleißkammer in Richtung der jeweils benachbarten Spleißkammer austretende Teilstrom des zum Spleißen verwendeten Fluids weitgehend, jedoch nicht vollständig ungehindert abfließen kann, um der Bedingung zu genügen, daß jeweils benachbarte Spleißkammern auf Abstand gehalten sind. Es hat sich nämlich überraschend herausgestellt, daß durch eine geringfügige Beeinflussung der gegeneinander strömenden Fluidströme benachbarter Spleißkammern die Vermischung der Filamente deutlich intensiviert und eine deutlich verbesserte Festigkeit des Spleißes erreicht wird. Hierzu ist es erforderlich, daß der zwischen benachbarten Spleißkammern bestehende Freiraum entsprechend ausgebildet ist.

Im Unterschied zu der zum Spleißen von Fasergarnen bekannten Vorrichtung (DE 30 04 721 A1, Fig. 5), bei der die Fluidzuführung außerhalb der Symmetrieebene der Spleißkammer erfolgt, weisen die Spleißkammern im Sinne der Erfindung jeweils eine Fluidzuführung in der Symmetrieebene der Spleißkammer auf. Bei der bekannten Vorrichtung wird ein Spleiß erzeugt, welcher die beiden zu verspleißenden Faser- Garne miteinander verzwirnt (Dralldüsen). Dort hat die zweite Spleißkammer hauptsächlich die Aufgabe, lediglich die Schönheit des zu erzeugenden Spleißes dadurch zu erreichen, daß die beiden benachbarten Spleißkammern derart mit Fluid beschickt werden, daß die Zwirnung in den beiden Spleiß­ kammern gegenläufig ist, so daß die Gesamtdrehungszahl möglichst nahe an Null liegt. Es war nicht vorhersehbar, daß die bei Spleißern für Fasergarne zur Verschönerung des Spleißes bekannte Verdoppelung der Spleißkammern bei Spleißern für Multifilamentgarne, bei welchen die Spleißung durch Mischen (nicht durch Zwirnen) erfolgt, eine sehr deutliche Steigerung der Festigkeit des Spleißes bewirkt.

Die Erhöhung der Festigkeit des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellten Spleißes gelingt vorzüglich, wenn zwischen benachbarten Spleißkammern ein Abstand X definiert ist, der in Abhängigkeit der Länge L der Spleißkammer folgender Bedingung genügt

0,4 × L X L.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Verhältnis von der größten Querschnittsabmessung D der Spleißkammer zu dem hydraulischen Durchmesser d des Querschnitts der Fluidzuführung der Bedingung genügt

2 D/d 3.

Besonders vorteilhaft zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, daß zumindest ein Teil des durch den Abstand X bestimmten Freiraumes zwischen benachbarten Spleißkammern durch einen elastischen, luftdurchlässigen Körper, der bevorzugt ein Schaumkörper ist, ausgefüllt ist. Beim Schließen der Spleißkammern wird der elastische Körper etwas zusammengedrückt und das Filamentgarn im Bereich des elastischen Körpers zwischen dem elastischen Körper und dem Deckel leicht fixiert. Dies gelingt besonders günstig, wenn der elastische, luftdurchlässige Körper bei geöffnetem Deckel die dem Deckel zugewandte Ebene des Unterteils geringfügig überragt. Die Luftdurchlässigkeit des elastischen Körpers sollte derart gewählt sein, daß das Abströmen des Fluids, in der Regel Druckluft, aus den Spleißkammern nur unwesentlich behindert wird. Durch die Elastizität des elastischen Körpers behalten die Filamente überraschend trotz Fixierung ihre für den Mischvorgang erforderliche Beweglichkeit. Der Einsatz derartiger elastischer, luftdurchlässiger Körper ist insbesondere zum Spleißen feiner Multifilamentgarne für den textilen Einsatz geeignet, wobei die Garne glatt oder texturiert vorliegen können. Insbesondere bei feinen textilen Multifilamentgarnen bewirkt der Einsatz von elastischen luftdurchlässigen Körpern, daß die Multifilamentgarne während des Spleißvor­ ganges wirksam fixiert sind und somit nicht durch den Fluidstrom aus den Spleißkammern herausgeblasen werden.

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Längsschnitt,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 1 mit eingesetztem elastischen Körper in geöffnetem Zustand,

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 2 im Querschnitt,

Fig. 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 2 in geschlossenem Zustand,

Fig. 5 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 3 in geschlossenem Zustand.

In ein feststehendes Unterteil 1 sind die beiden Spleiß­ kammern 3 und 4 eingearbeitet, die mit Hilfe eines beweg­ lichen Deckels 2 verschlossen werden können. In beide Spleißkammern sind zwei Garne in gegenläufiger Richtung eingelegt. Diese beiden Garne wurden mit F1 und F2 be­ zeichnet, wobei deren Ende mit X markiert wurden. Ein Fluid, in der Regel Druckluft, wird in Richtung des Pfeiles 9 über eine Verteilung 8, die durch einen Stopfen 10 nach außen verschlossen ist, und über die Zuführungen 5 und 6 den beiden Spleißkammern 3 und 4 zugeführt. Ein zur Umgebung offener Hohlraum 7 (Fig. 1) gewährleistet den Abstand der beiden benachbarten Spleißkammern 3 und 4. Die beiden Messerpaare 11/13 und 12/14 sorgen für eine saubere Ablängung der Garnenden, wobei die Messer 11 und 12 fest am Deckel 2 befestigt sind, während die Messer 13 und 14 in Richtung der Messer 11 und 12 beweglich angeordnet sind.

Es hat sich als besonders günstig herausgestellt, wenn zwischen benachbarten Spleißkammern ein Abstand X definiert ist, der in Abhängigkeit der Länge L der Spleißkammer der Bedingung 0,4 × L X L genügt. Zur Verdeutlichung wurden in Fig. 4 der Abstand X und die Spleißkammerlänge L bezeichnet, wobei aufgrund gleich dargestellter Teile wie in Fig. 2 auf eine nummernmäßige Bezeichnung verzichtet wurde.

Gemäß den Fig. 2 bis 5 ist in die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in den zwischen den beiden Spießkammern angeordneten Freiraum 7 (Fig. 1) ein elastischer, luftdurchlässiger Körper 7a eingesetzt. Fig. 2 und 3 stellen diese Vorrichtung im geöffneten Zustand dar, wobei in Fig. 2 ein Längsschnitt und in Fig. 3 ein Querschnitt A-A nach Fig. 2 dargestellt ist. Der elastische quader­ förmige und luftdurchlässige Körper überragt die dem Deckel 2 zugewandte Oberfläche des Unterteils 1 und erstreckt sich gemäß Fig. 3 zweckmäßigerweise bis zu den Außenkanten des Unterteils 1. Aus den Fig. 4 und 5, in denen die Vorrichtung gemäß Fig. 2 und 3 in geschlossenem Zustand dargestellt ist, ist ersichtlich, daß der elastische luft­ durchlässige Körper 7a leicht zusammengepreßt ist, wobei innerhalb des Bereichs D die beiden Garne F1 und F2 wirksam fixiert sind.

Die Wirksamkeit der Spleißkammern ist dann besonders günstig, wenn das Verhältnis von der größten Querschnittsabmessung D der Spleißkammer zu dem hydraulischen Durchmesser d des Querschnitts der Fluidzuführung der Bedingung 2 D/d 3 genügt. Zur Verdeutlichung wurden in Fig. 5 die größte Qerschnitts­ abmessung D der Spleißkammer und der hydraulische Durch­ messer d der Fluidzuführung angegeben.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Spleißen von Multifilamentgarnen mit einer symmetrischen Spleißkammer (3), die aus einem Unterteil (1) und einem Deckel (2) gebildet wird, und mindestens einer, parallel in die Symmetrieebene des im Unterteil angeordneten Spleißkammerteils einmündende Fluidzuführung (5), wobei die Vorrichtung mindestens eine weitere, auf Abstand von der jeweils benachbarten Spleißkammer (3) gehaltene Spleißkammer (4) mit jeweils eigener Fluidzuführung (6) aufweist, und wobei alle Spleißkammern (3, 4) zumindest in etwa auf derselben Fluchtlinie angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen benachbarten Spleißkammern (3) derart gewählt und der Freiraum (Hohlraum 7) zwischen benachbarten Spleißkammern derart ausgebildet ist, daß der aus der jeweiligen Spleißkammer in Richtung des Freiraums (Hohlraum 7) zwischen benachbarten Spleißkammern austretende Teilstrom des zum Spleißen verwendeten Fluids weitgehend ungehindert abfließen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Spleißkammern ein Abstand X defi­ niert ist, der in Abhängigkeit der Länge L der Spleißkammer folgender Bedingung genügt 0,4 × L X L.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnete daß das Verhältnis von der größten Quer­ schnittsabmessung D der Spleißkammer zu dem hydrau­ lischen Durchmesser d des Querschnitts der Fluidzufüh­ rung folgender Bedingung genügt 2 D/d 3.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des durch den Abstand X bestimmten Freiraumes (Hohlraum 7) zwischen benachbarten Spleißkammern durch einen elastischen, luftdurchlässigen Körper ausgefüllt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische, luftdurchlässige Körper aus einem Schaumstoff besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der elastische, luftdurchlässige Körper bei geöffnetem Deckel die dem Deckel zugewandte Ebene des Unterteils geringfügig überragt.