PT1453751E - Método e dispositivo para a união de vários fios, em particular, de extremidades dos fios - Google Patents

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DESCRIÇÃO "Método e dispositivo para a união de vários fios, em particular, de extremidades dos fios" 0 invento refere-se a um método para a união de extremidades de, pelo menos, dois fios, os quais estão dispostos em sobreposição principalmente nas zonas terminais, sendo a seguir unidos entre si.

No âmbito da indústria têxtil surge frequentemente o problema da necessidade de unir dois fios com as suas extremidades. Pretende-se para o fio prolongado assim obtido características as quais, não obstante ao ponto de união, se aproxime tanto quanto possível a um fio inteiro do mesmo comprimento. Isto é válido principalmente quanto à resistência e à espessura do fio prolongado. A questão da produção de uniões de fios deste género frequentemente ainda é dificultada pelo facto de que os fios de uma camada completa de fios deverem ser unidos com uma outra camada de fios. As uniões dos fios devem ser executadas a uma velocidade e sob condições a permitir uma aplicação industrial.

Os fios individuais de uma camada estão frequentemente muito juntos uns dos outros, pelo que praticamente não há espaço disponível para o manuseamento dos fios para a realização das uniões individuais. Esta situação existe por exemplo numa união da extremidade de uma camada de fios de urdidura, tal como é utilizada em teares automáticos, com o princípio de uma nova camada de fios de urdidura. Para unir os fios individuais das duas camadas de fios, de forma convencional são enlaçadas duas extremidades dos fios por meio de um nó. As máquinas de enlaçar previstas para a execução mecânica de um nó necessitam contudo de uma montagem mecânica relativamente dispendiosa e complicada. Além disso os nós são normalmente muito mais grossos do que a soma do diâmetro dos dois fios. Isto pode tornar-se problemático na continuação do trabalho com os fios, por exemplo na passagem dos fios unidos através da aparelhagem do tear. Finalmente também há fios, os quais submetidos a uma forte carga mecânica são frágeis, tal como é o caso na realização de um 2

ΕΡ 1 453 751 /PT nó. Fios deste género praticamente não podem ser unidos com uma máquina de enlaçar.

Da EP 0 989 218 AI é conhecido mais outro método para a realização de uniões. Neste caso é proposto colocar em primeiro lugar as duas extremidades dos fios umas ao lado das outras, apertá-las e a seguir enrolá-las em forma de espira umas em torno das outras. Este último procedimento deverá ser executado por meio de uma manga ou dois cilindros, os quais ambos estão em rotação e adicionalmente se movimentam ao longo dos fios. Devido à fricção a duas extremidades dos fios deverão enrolar-se uma em torno da outra. A seguir deverá sobre as extremidades dos fios assim preparadas, ser aplicada uma substância adesiva liquida, com a qual as extremidades dos fios são fixadas na posição descrita. Este método tem contudo a desvantagem de que as extremidades dos fios são submetidas a uma elevada carga mecânica. Isto poderá ser problemático principalmente em fios compostos por vários filamentos. 0 mesmo aplica-se para fios que têm tendência para ruptura. A resistência da união depende além disso em grande parte da força de adesão da substância adesiva. Além disso ainda é de recear que o processo de união de uma camada completa de fios com uma outra camada de fios possa ser muito moroso e que a aplicação da substância adesiva possa sujar peças da máquina.

Da US-3 634 972 é além disso conhecida uma união por entrançamento bem como um método para a execução da união por entrançamento. Foi publicado um método para o enrolamento de um material de enrolar em torno da parte que se cruza ou sobreposta de duas extremidades dos fios de vidro, e que o material de enrolamento é de encolhimento termo-sensitivo, permanecendo nas extremidades dos fios. 0 material de enrolamento é por exemplo um fio de nylon ou poliéster. A zona do enrolamento é a seguir exposta a um tratamento térmico, o que provoca um encolhimento e uma fundição do material de enrolamento com um revestimento sintético de látex polímero dos fios. 0 processo tem a desvantagem de ser relativamente dispendioso, por serem necessárias várias fases de processamento para o revestimento, o enrolamento e o tratamento térmico. 3

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Afinal também já é previamente conhecido, unir entre si duas extremidades dos fios por meio de enlaçamento com o auxílio de um turbilhão de ar. Neste caso nas zonas terminais do fio o composto de filamentos do fio é solto e por meio de turbilhão os filamentos das duas extremidades dos fios são unidos entre si. Este método tem no entanto a desvantagem de que com isto só poderem ser unidos entre si fios que são compostos como filamentos múltiplos. Um método deste género resulta por exemplo da DE-OS 28 10 741.

Da DE 29 42 385 C2 é ainda conhecido um método, no qual são unidos dois fios estruturados como um composto de fibras, retirando-se de um dos fios uma ou várias fibras, sendo estas enroladas em torno dos dois fios. Também este método só é aplicável em fios de filamentos múltiplos. Além disso existe a inconveniente de que com desperdício de tempo as fibras devem ser desatadas do composto. Além disso o material de ambos os compostos de fibras exerce uma substancial influência sobre a resistência da união. 0 invento tem portanto por objectivo o de criar a possibilidade de uma união mecânica de fios, em particular, extremidades dos fios, a qual, não obstante de uma elevada carga de tracção, submeta, o menos possível, os fios na zona de união a um esforço mecânico. Além disso a zona de união deve apresentar uma espessura tão reduzida quanto possível, de modo que seja garantida uma boa continuação do tratamento dos fios unidos. O método de acordo com o invento também deve ser de aplicação tanto ou quanto universal, isto é tanto para a união de mono-filamentos como também para filamentos múltiplos ou fios estruturados como um composto de fibras. Afinal a união de fios deverá ser realizável durante um período de tempo que permita uma aplicação económica do processo e um dispositivo para a realização desta união. O objectivo é conseguido de acordo com um primeiro aspecto do invento por meio de um método do tipo inicialmente mencionado, pelo qual um agente auxiliar é conduzido várias vezes em volta de zonas de extremidades dos fios adjacentes, permanecendo o agente auxiliar sobre as zonas das extremidades dos fios. 4

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De acordo com um segundo aspecto do invento, o objectivo é conseguido também por meio de um dispositivo para a união de extremidades de, pelo menos, dois fios, o qual está provido de um retentor para reter os fios que se sobrepõem com as suas zonas terminais, apresentando um mecanismo de união, com o qual as zonas de extremidade dos fios dispostas no retentor são unidos entre si, em que por meio do mecanismo de união um agente auxiliar é conduzido por várias vezes em torno das zonas de extremidade dos filamentos.

De preferência, o agente auxiliar é admitido para um fluxo de gás respectivamente de ar. 0 mesmo, respectivamente, um ou vários fluxos de ar, deve então ser usado para enrolar o agente auxiliar em torno dos fios a serem unidos. 0 fluxo de ar deve proporcionar ao agente auxiliar uma direcção do movimento, pelo menos, essencialmente predeterminada, pela qual o agente auxiliar se movimenta em torno dos fios. De preferência, isto sucede por meio de um ou vários turbilhões de ar que se prolongam, respectivamente estão orientados, em torno das extremidades dos fios. A utilização de fluxos de gás ou de ar tem a vantagem de não serem necessárias peças móveis, nem para a admissão do agente auxiliar nem para a produção do enrolamento. Um dispositivo para este efeito pode apresentar um ou vários compartimentos de turbilhão de ar, nos quais, de preferência simultaneamente, pode sobre os mesmos fios ser produzida uma respectiva união. Uma forma de execução deste género é, em particular, de custo reduzido devido às poucas peças construtivas, em particular, poucas não movimentadas, e é além disso fiável no que toca a falhas de funcionamento.

Uma forma preferencial de execução de um dispositivo de acordo com o invento prevê um meio de admissão com o qual o agente auxiliar, aquando do seu movimento de admissão, recebe, pelo menos, uma componente de movimento a qual se prolonga na transversal para com a orientação dos fios a serem unidos. Um aperfeiçoamento favorável de um meio de admissão deste género pode apresentar um bico de injecção de fios com o qual o agente auxiliar é conduzido aos fios unicamente sob utilização de ar comprimido. Pode além disso ser favorável, se o agente auxiliar ainda contiver uma 5 ΕΡ 1 453 751 /PT componente de movimento a qual se prolonga em paralelo para com aquela orientação dos fios a serem unidos, que estes ocupam na zona do seu ponto de união. Esta componente de movimento pode ser proporcionada ao agente auxiliar já na sua admissão ou somente aquando do processo de enrolamento propriamente dito, sendo o agente auxiliar então enrolado em torno dos fios. Para o processo de enrolamento é utilizado de preferência um fluxo de ar, o qual devido à forma geométrica de um compartimento de turbilhão de ar e uma direcção de introdução do fluxo de ar para o compartimento de turbilhão de ar se movimenta em forma de espira em torno dos fios.

Num outro aperfeiçoamento favorável o dispositivo pode apresentar, pelo menos, dois compartimentos, nos quais circulam de preferência turbilhões de ar independentes entre si. Ambos os compartimentos podem estar instalados directamente um ao lado do outro e separados por meio de separadores. Comprovou-se como conveniente quando os compartimentos forem orientados em sentido oposto. Isto pode ser alcançado por meio de uma correspondente orientação dos canais de entrada para o ar comprimido. Neste caso, tanto o sentido de rotação do turbilhão de ar como também as suas componentes de movimento longitudinal podem, numa direcção paralela em relação aos fios, ser em sentido oposto. 0 invento baseia-se portanto no conceito em dispor a extremidade de um dos fios e o inicio de um outro fio de forma que os mesmos se sobreponham mutuamente. Ambas as zonas de extremidade dos fios sobrepostas estão neste caso ligeiramente tensas e essencialmente orientadas em linha recta e em paralelo umas para com as outras. Em torno desta zona sobreposta é enrolado várias vezes um agente auxiliar flexível distendido, como por exemplo um fio. Para que as características da união possam ser influenciadas, o agente auxiliar não deverá ser uma componente original dos fios a serem unidos. 0 agente auxiliar pode portanto também ser diferente dos fios quanto à sua matéria-prima. De acordo com o invento o agente auxiliar pode ser admitido aos fios e em seguida enrolado em torno dos mesmos. A condução em torno da periferia comum da zona terminal de ambos os fios pode proceder-se de várias maneiras. 6

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Principalmente devido ao processo relativamente simples de execução, tem preferência o enrolamento do agente auxiliar sob forma de várias voltas. Estas várias voltas perfazem um enrolamento, em que o enrolamento das voltas pode ser executado com um sentido de rotação igual ou oposto bem como também várias camadas de voltas sobrepostas. Como resultado do enrolamento do agente auxiliar não pode portanto ser compreendido somente um produto composto por fios com um determinado número de voltas em forma de espira. 0 agente auxiliar pode durante o enrolamento ser manuseado de forma, em particular, simples, quando o mesmo neste caso se encontrar de preferência num estado sólido ou num estado de transição para um estado de agregado líquido.

Para que a união acabada possa ser submetida à carga de tracção, o fio pode durante a realização da união estar, pelo menos, sob uma ligeira carga de tracção. Um manuseamento simples do agente auxiliar durante a realização da união e apesar disso uma elevada capacidade de carga pode ser atingida de forma favorável, quando a carga de tracção do agente auxiliar for aumentada após ou ainda antes do termo do processo de enrolamento e esta carga de tracção remanescer permanentemente sobre o agente auxiliar. Entre outros por este motivo pode como agente auxiliar ser adequado um fio, o qual sob um determinado efeito, como por exemplo calor ou frio, encolhe respectivamente se retrai. Um exemplo para fios com estas caracterí st icas são fios com, pelo menos, uma quota-parte de poliamida.

Uma elasticidade do agente auxiliar também pode ser utilizada para a realização de uma união. Neste caso pode estar previsto que um agente auxiliar que se encontra sob uma tensão de tracção relativamente elevada, seja disposto em torno de ambos os fios, contudo em primeiro lugar com uma distância para com estes. Para este efeito o agente auxiliar pode estar disposto sobre peças distanciadoras. Quando estas peças distanciadoras forem removidas, o agente auxiliar devido à tensão de tracção e à sua elasticidade atinge os fios, comprimindo os mesmos. Como então se perde uma parte da tensão de tracção, devem sobre a peça distanciadora ser utilizados agentes auxiliares, por exemplo um fio elástico com um elevado alongamento elástico. Para estes agentes 7 ΕΡ 1 453 751 /PT auxiliares de união podem por exemplo ser utilizados os fios com a designação Lycra (marca registada da firma DuPont, Genebra, Suíça) ou Dorlastan (marca registada da firma Bayer AG, Leverkusen, Alemanha). A carga de tracção do agente auxiliar pode conduzir a uma compressão das extremidades dos fios enroladas. Esta pressão exercida sobre as extremidades dos fios é um dos modos de actuação responsável pela capacidade de carga de tracção da união de acordo com o invento. Um aumento da carga de tracção do agente auxiliar pode ser conjugado com um aumento da capacidade de carga da união. Simultaneamente com uma carga de tracção mais elevada do agente auxiliar, também as extremidades dos fios são comprimidos com mais força, o que por seu lado pode resultar numa espessura mais reduzida da união acabada. Além disso com uma maior carga de tracção do agente auxiliar este comprime-se para dentro das zonas de extremidade dos fios, pelo que adicionalmente ainda se realiza uma união positiva entre o agente auxiliar e as duas zonas de extremidade dos fios. Também uma união por fricção entre os dois fios a serem unidos pode contribuir para estabilidade da união.

Para efectuar mais outro aumente de capacidade de carga da união pode, numa forma de execução favorável, ser previsto que adicionalmente seja aplicado um agente adesivo. Este agente adesivo respectivamente substância aderente tem em primeiro lugar a finalidade de reforçar a união entre o mencionado agente auxiliar e as zonas de extremidade dos fios.

Numa forma de execução preferencial pode ser previsto que o agente adesivo esteja contido já no próprio agente auxiliar. Um primeiro exemplo, em particular, preferido para este efeito é o dos assim chamados fios termofusíveis combinados. Fios deste género apresentam duas componentes. Enquanto que uma das componentes é um fino fio de fibra química, pode a outra componente ser uma substância adesiva por fusão, a qual desenvolve as suas características de aderência quando aquecida. Têm especial preferência os fios termofusíveis combinados na base de poliamida. Nestes fios aquando do aquecimento não funde somente a quota-parte da 8 ΕΡ 1 453 751 /PT substância adesiva, para a seguir se combinar com os fios. Essencialmente com o processo de fundição também a quota-parte da poliamida se retrai e realiza deste modo no fio uma força de tracção e nos fios uma força de pressão. Por um lado é por meio do encolhimento produzida uma união por aderência e por outro lado por meio da substância adesiva uma união por adesão e/ou pela substância. Deste modo, pelo menos, um processo de aquecimento pode ser utilizado de formas múltiplas. Uma união adesiva deste género também tem uma capacidade de carga duradoura e aumenta assim a capacidade de carga de tracção da união proveniente do enrolamento.

Um outro exemplo para a realização de uma união por adesão pode prever que o agente auxiliar, durante a admissão para as extremidades do fio seja revestido ou embebido com uma substância adesiva. Durante respectivamente após o enrolamento das extremidades dos fios com o agente auxiliar, a substância adesiva pode então por meio de secagem respectivamente endurecimento desenvolver o seu efeito de adesão.

Outros aperfeiçoamentos preferenciais do invento resultam das reivindicações. 0 invento é explicado em pormenor na base dos exemplos de execução representados esquematicamente nas figuras, as quais mostram: na Fig. 1 duas camadas de fios a serem unidas; na Fig. 2 um dispositivo de acordo com o invento para realizar uniões de fios; nas Figs. 3 e 4 uma unidade de turbilhão de ar de acordo com o invento, em duas diferentes posições finais; na Fig. 4a a unidade de turbilhão de ar das Figs. 3 e 4 numa vista de cima; na Fig. 5 uma vista frontal de uma unidade de turbilhão de ar representada muito esquematicamente; 9

ΕΡ 1 453 751 /PT na Fig. 6 um bico de injecção do fio numa representação em perspectiva; na Fig. 7 o bico de injecção do fio da Fig. 6, ao longo da linha VI - VI; na Fig. 8 uma unidade de aquecimento de acordo com o invento em conjunto com uma unidade de retenção/rotação, mostrada em três posições diferentes; na Fig. 9 um primeiro exemplo de execução de uma união de acordo com o invento; na Fig. 10 um segundo exemplo de execução de uma união de acordo com o invento; na Fig. 11 o principio de actuação da unidade de aquecimento de acordo com o invento; na Fig. 12a uma secção de um fio termofusivel combinado, numa vista de cima muito aumentada; na Fig. 12b um corte transversal de um fio termofusivel combinado; na Fig. 13 duas metades de um corpo de um compartimento de turbilhão, numa representação em perspectiva; na Fig. 14 vários instantâneos durante a realização de uma união num corpo de um compartimento de turbilhão da Fig. 13; na Fig. 15 uma forma de execução alternativa de um compartimento de turbilhão de ar em conjunto com um retentor para fios de camadas de fios de urdidura; na Fig. 16 um outro dispositivo de acordo com o invento para a realização de uma união; na Fig. 17 uma unidade mecânica de enrolamento de acordo com o invento para a produção de uma união. 10

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Na Fig. 1 é de forma muito esquematizada representada a extremidade de uma camada de fios de urdidura 1, assim como estas são utilizadas em teares automáticos. Os fios de urdidura 2 estão estirados numa armação 3. Para não ser necessária uma nova inserção dos elementos de tiradores de teias (não representados) nos fios de urdidura 2, deve na extremidade dos fios 2 de uma extremidade da camada de fios de urdidura ser acrescentada uma extremidade dos fios 4 de uma nova camada de fios de urdidura 5. 0 dispositivo de acordo com o invento, mostrado nas Figs. 2 a 8, está previsto para realizar uniões de fios deste género. De acordo com a representação muito esquematizada de Fig. 2, esta mostra uma unidade de turbilhão de ar 6, na qual, a partir de uma bobina 7 de onde é retirado, um fio termofusivel combinado 8 é inserido através de um bico de injecção de fio 9. No exemplo de execução mostrado é, como fio termofusivel combinado, utilizado o fio comercializado pela empresa Ems-Chemie AG, Dornat/Ems, Suiça, sob a designação GRILON® C-85 (com uma espessura do fio de 2000 dtex). O fio termofusivel combinado 8 serve para a ligação de respectivamente um fio 2 da camada de fios 1 com um fio 4 da nova camada de fios 5 (não mostrado na Fig. 2) . Para este efeito ambos os fios são dispostos na unidade de turbilhão de ar 6 e ali enrolados com o fio 8, o que a seguir ainda será explicado em pormenor. Por meio de um dispositivo de aperto 10 e um dispositivo de extracção 11 dispostos entre o bico de injecção de fio 9 e a bobina 7, pode ser disponibilizada uma reserva de fios 14. O dispositivo de aperto 10 ainda pode servir para delimitar o comprimento do fio injectado na unidade de turbilhão de ar. Por meio de um dispositivo de corte 15, disposto na direcção da injecção depois do bocal 9, o fio 8 de uma união é separado da bobina 7.

De acordo com as Figs. 3 e 4 a unidade de turbilhão de ar 6 está provida de uma metade superior e uma metade inferior 16, 17. Cada uma destas metades 16, 17 tem um recorte 18, 19 essencialmente semicilindrico. Tanto o raio como também o comprimento dos recortes 18, 19 semi-cilindricos são análogos. Quanto à sua extensão longitudinal, aproximadamente no meio, está em cada recorte 18, 19 semicilindrico disposta uma parede separadora 20. Na 11 ΕΡ 1 453 751 /PT representação das Figs., das duas paredes separadoras só é visível a parede separadora 20 da metade inferior 17. As paredes separadoras 20 estão orientadas de forma ortogonal em relação à extensão dos recortes 18, 19 semi-cilíndricos. Nas suas extremidades abertas os recortes 18, 19 estreitam-se de forma cónica formando uma abertura essencialmente circular redonda.

Numa forma de execução alternativa a unidade de turbilhão de ar também pode ser uma peça inteiriça. Neste caso deve no sentido longitudinal da unidade tubular de turbilhão de ar ser aplicada uma fenda na parede do tubo, a qual permite a inserção dos fios a partir de um dos lados.

Na metade inferior 17 encontra-se na parede da metade 17 em cada lado da parede separadora 20 respectivamente um furo de passagem 55, 56 (Fig. 4, 4a) . Cada um dos furos 55, 56 atravessa a parede da metade 17. Ambos os furos 55, 56 terminam em aproximação tangencialmente para com a superfície de delimitação do recorte 19 com secção transversal semicircular, neste último. Os furos 55, 56 servem para a entrada de ar comprimido não representado em pormenor, com o qual em cada lado das paredes separadoras 20 é produzido um turbilhão de ar. Ambos os turbilhões de ar, devido à diferença de pressão, movimentam-se aproximadamente em espiral a partir das paredes separadoras em direcção do respectivo lado aberto dos dois compartimentos 23, 24. Visto que os dois furos 55, 56, em relação ao sentido longitudinal dos dois compartimentos 23, 24 terminarem em lados diferentes do seu respectivo compartimento, os dois turbilhões de ar comprimido apresentam sentidos de rotação opostos.

Na metade inferior 17 estão, na respectiva parede 20 sob um ângulo de por exemplo aproximadamente 0o - 15° em relação à parede separadora 20 plana, aplicadas duas ranhuras 25, 26 alinhadas uma com a outra (Fig. 4). Deste modo uma ranhura 25 fica situada em um dos lados da parede separadora 20 em um dos compartimentos 23, enquanto que a outra ranhura 26 fica situada no outro lado da parede separadora 20 no outro compartimento 24. 12

ΕΡ 1 453 751 /PT À ranhura 26 está ligado o bico de injecção de fio 9 mostrado em pormenor nas Figs. 6 e 7. Como bico de injecção de fio podem por exemplo ser utilizados aqueles como os que são comercializados pela empresa Te Strake Weaving Technology Division, PM Deume, Países Baixos. Um bico de injecção de fio 9 deste género pode apresentar uma caixa 30, em cuja extremidade anterior está instalado um corpo de cânula 32. Na caixa atrás do corpo de cânula 32 encontra-se o corpo de bocal 31. Um cone 33 do corpo do bocal 31 forma uma fenda 35 em conjunto com uma entrada 34 do corpo de cânula com forma de funil. A sua dimensão pode ser alterada com a deslocação axial do corpo do bocal 31. Deste modo pode ser variada uma aceleração do ar, o qual entra por um furo 36 da caixa para a fenda 35 e que sai através de uma ponta de bocal 38. Para um efeito a ser explicado em pormenor ainda no seguinte, um fio introduzido através de um recorte 37 axial no corpo do bocal (não representado nas figuras) pode ser arrastado pelo efeito de sucção assim produzido e ser acelerado em direcção da seta 39 pela ponta de bocal 38 e o corpo de cânula 32. Bicos de injecção de fios 9 deste género já são conhecidos anteriormente num outro contexto, por exemplo como bicos de injecção da trama para teares automáticos.

As duas metades 16, 17 do compartimento de turbilhão de ar devem ser separáveis para a inserção dos fios a serem unidos. Na forma de execução mostrada nas Figs. 3 e 4 a metade superior 16 pode para este efeito por meio de elementos de movimento não mostrados ser deslocada para uma posição final superior e uma posição final inferior. Na posição final superior ambas as metades apresentam uma distância entre si, pela qual podem ser inseridas sem problemas duas extremidades dos fios entre as duas metades. Isto permite que os dois fios a serem unidos possam ser inseridos paralelos ao eixo no compartimento de turbilhão e a seguir as metades 16 serem novamente reconduzidas para a sua posição inicial.

Como se pode ver principalmente na Fig. 3, as duas metades de compartimento de cada compartimento podem estar ligeiramente desalinhadas uma contra a outra. Deste modo pode-se evitar que o fluxo de ar a ser produzido, aquando da sua circulação na unidade de turbilhão de ar, possa incidir 13

ΕΡ 1 453 751 /PT sobre a aresta longitudinal das duas metades. As fendas 27, 28, necessárias para a inserção dos fios podem, de forma favorável, antes da realização da união ser fechadas, para que na unidade de turbilhão de ar um turbilhão de ar possa circular sem problemas. Numa primeira forma de execução para este efeito, contudo não mostrada, as duas metades podem, na posição final inferior, estar ajustadas uma contra a outra e para a inserção e a tiragem dos fios uma metade 16, 17 pode ser deslocada ou movimentada no sentido vertical para com o eixo longitudinal. Numa outra forma de execução, representada na Fig. 5, podem ser introduzidos na fenda 27, 28 elementos de obstrução 29. Para que somente em um dos lados sejam previstos os elementos de obstrução dispostos nas paredes dos compartimentos, pode ser favorável que o compartimento de turbilhão de ar esteja fendido somente em um dos lados.

Para num compartimento de turbilhão de ar 23a, alternativamente fendido somente num dos lados, inserir fios situados um ao lado do outro, ** pode estar previsto um retentor 45a, como mostrado na Fig. 15. Este apresenta dois retentores de fios de urdidura 48a, 49a no sentido perpendicular para com o nível dos fios. Os dois retentores de fios de urdidura 48a, 49a instalados na mesma linha da fenda 27a do compartimento de turbilhão de ar 23a podem deste modo colher os respectivos fios. Pelo movimento do retentor do fio de urdidura os fios então são inseridos através da fenda 27a para o compartimento de turbilhão e ali retidos. Para retirar os fios os retentores de fios de urdidura 48a, 49a devem ser novamente rebaixados. Devido à sua tensão elástica os fios seguem o movimento do retentor de fios de urdidura. Para proteger a união ao ser retirada do compartimento de turbilhão, pode ser desligado o ar de turbilhão.

Para introduzir e retirar as extremidades dos fios entre as duas metades das Figs. 3, 4, 4a, também pode ser prevista uma unidade de retenção/rotação 45, tal como é esboçada esquematicamente na Fig. 8, no contexto de uma unidade de aquecimento 46 de acordo com o invento, cuja finalidade é explicada a seguir em pormenor. A unidade de retenção/rotação 45 apresenta, fixado num eixo giratório 47 comum, duas alavancas giratórias 48, 49, cujas extremidades livres 48a, 14

ΕΡ 1 453 751 /PT 49a estão configuradas como retentores de aperto para as duas extremidades de fios 50, 51. Pelo menos entre os dois retentores de aperto os fios estão colocados com as suas zonas terminais uns ao lado dos outros e ajustados uns contra os outros. Por meio de um movimento rotativo comum das alavancas giratórias 48, 49 os dois fios entalados entre as duas metades 16, 17 (Fig. 3, 4) podem respect ivamente ser inseridos e novamente retirados. A unidade de retenção/rotação 45 pode ser utilizada para conduzir as extremidades dos fios para a unidade de aquecimento 46 mostrada na Fig. 8. Uma unidade de aquecimento deste género pode apresentar uma parede reflectora elipsoidal 52. Em direcção da extensão longitudinal dos fios 50, 51 a parede reflectora 52 deve ter um comprimento, o qual corresponde, pelo menos, ao comprimento do respectivo enrolamento 53 a ser produzido. No foco da elipse encontra-se instalada uma fonte de aquecimento 54 infra-vermelha em forma de barra. No outro foco podem ser rodadas as extremidades de fios 50, 51 entaladas, permanecendo ali para o processo de aquecimento durante um determinado período. Na Fig. 8 isto é representado a tracejado. Para a inserção das extremidades de fios 50, 51 a parede reflectora 52 pode estar provida de passagens, cuja forma é adaptada ao trajecto de transporte das extremidades dos fios.

Para unir duas extremidades de fios 50, 51, deve cada fio em primeiro lugar ser inserido e apertado nos dois retentores de aperto. O técnico perito tem conhecimento prévio de equipamentos de manuseamento referentes à colocação dos fios sob tensão em muitos sectores da indústria têxtil, por exemplo de máquinas de atar. A seguir a unidade de retenção/rotação 45 coloca os dois fios entre as duas metades 16, 17, sendo a seguir a metade superior rebaixada para a sua posição operacional. Neste caso os fios estão dispostos entre as metades 16, 17 e aproximadamente ao longo do seu eixo de cilindro comum.

Em seguida pode ser introduzido ar comprimido tanto por furos de passagem 55, 56 que terminam em cada compartimento 23, 24 na zona da parede separadora 20 (Fig. 4, 4a) como também através do bico de injecção de fio 9. Deste modo nos 15 ΕΡ 1 453 751 /PT dois compartimentos 23, 24 é realizado respectivamente um turbilhão de ar que aflui aproximadamente em espiral para a extremidade aberta do respectivo compartimento. Além disso é pelo bico de injecção de fio 9 aspirado um fio termofusivel combinado 8 (Fig. 2), acelerado no bocal e injectado nas duas ranhuras 25, 26 (Figs. 3, 4). Uma primeira parte do fio injectada nas duas ranhuras encontra-se portanto com a sua, no sentido da injecção extremidade dianteira, no compartimento 23, enquanto que a restante parte do fio 8 está disposta no outro compartimento 24. A extremidade dianteira do fio é então no compartimento 23 colhida pelo turbilhão de ar pelo que esta extremidade roda no turbilhão em volta das duas extremidades do fio. A partir da parede separadora 20 o fio enrola-se deste modo em espiral em torno dos dois fios 50, 51 em direcção da extremidade aberta do compartimento 23. Devido à força centrífuga e da aceleração do fio 8 em direcção para a extremidade do compartimento, a parte em rotação do fio encontra-se neste caso sob tensão de tracção. Isto pode ter como resultado que o fio, aquando do seu movimento de enrolamento, pressiona as duas extremidades do fio uma contra a outra. A extremidade do fio termofusivel 8 utilizado para o enrolamento pode em princípio ser fixada por meio de diferentes formas ao fio a ser unido. Se para o turbilhão de ar for utilizado ar quente, então a extremidade do fio termofusivel combinado 8 ao fim do processo de enrolamento já pode ser suficientemente fundido respectivamente colado por fundição, para desenvolver um efeito adesivo suficiente para a fixação. Pode de igual modo estar prevista a instalação de um pequeno bocal na extremidade do compartimento, com o qual o ar quente é orientado somente sobre a extremidade do fio. Finalmente ainda poderia em outras possíveis formas de execução também ser conduzido ar quente ao longo dos dois fios 50, 51. Isto pode levar não só a extremidade do fio, mas também todo o fio muito rapidamente a uma temperatura necessária para a realização do efeito adesivo. Já durante o movimento de enrolamento do fio 8 em um dos compartimentos, a outra extremidade do fio pode ser libertada. Deste modo a outra metade do fio é atingida pelo turbilhão de ar do outro compartimento 24. Este turbilhão de 16

ΕΡ 1 453 751 /PT ar roda num sentido de rotação oposto em relação ao turbilhão de ar do primeiro compartimento 23 e com uma componente de movimento longitudinal em espiral em volta dos dois fios, oposta a este turbilhão de ar, prolongando-se em paralelo para com os fios. Deste modo no segundo compartimento 24 a outra extremidade do fio é no sentido de rotação do turbilhão de ar neste compartimento enrolada em torno da extremidade dos fios. Este enrolamento parcial também se inicia na zona da parede separadora 20 e prossegue em forma de espira em direcção da extremidade aberta deste segundo compartimento 24. Devido aos sentidos de rotação opostos e direcções de movimentos longitudinais dos enrolamentos parciais resulta um enrolamento completo 53, no qual todas as voltas apresentam a mesma direcção de ascensão, como se mostra na Fig. 9. Como mostra a Fig. 9 podem, por meio da produção de um enrolamento no compartimento duplo da Fig. 3, em ambas as extremidades de enrolamento as voltas do fio apresentar uma ascensão mais reduzida do que na zona central do enrolamento 53. Numa realização de um enrolamento alternativo de um compartimento simples podem no entanto somente as últimas voltas produzidas apresentar uma ascensão mais reduzida (Fig. 10).

Presume-se que as ascensões diferentes resultam pelo facto de que no decurso da formação de cada enrolamento parcial existirem comprimentos de fio diferentes e provavelmente diferentes velocidades do fluxo dos turbilhões de ar. Estes podem conduzir em relação à sua dimensão e direcção a diferentes forças que actuam sobre o fio. Isto por seu lado pode conduzir a diferentes ascensões das voltas individuais e a tensões de tracção com diferentes grandezas no fio. Disto também se pode deduzir que a forma geométrica do compartimento de turbilhão de ar, a qual tem influência sobre a velocidade do fluxo do turbilhão de ar, igualmente influencia a forma do enrolamento. A seguir os fios entretanto unidos podem por meio da unidade de retenção/rotação 45 ser retirados lateralmente do respect ivamente dos turbilhões de ar, sem que para este efeito o turbilhão de ar necessariamente tenha que ser desligado. Eventualmente, antes da tiragem dos fios 50, 51 enrolados com um fio, é em primeiro lugar transferida a metade superior 16 para a sua posição final superior. 17

ΕΡ 1 453 751 /PT

Desde que a seguir ainda se torne necessário um aquecimento do fio termofusivel 8, os fios com o movimento giratório da unidade de retenção/rotação 45 podem ser introduzidos na unidade de aquecimento de infra-vermelhos 46 separada, mostrada nas Figs. 8 e 11. Nesta os fios são dispostos num primeiro foco elipsoidal 71 e é ligada a fonte de infra-vermelhos 54 disposta no outro foco elipsoidal 69. A radiação infra-vermelha directa 70 e a radiação infravermelha 72 reflectida pela parede reflectora 52 sobre o foco elipsoidal 71, têm como efeito uma concentração térmica sobre o comprimento total do enrolamento na zona das extremidades dos fios 50, 51, a qual funde suficientemente o fio termofusivel 8 para a realização de uma união por adesão. A substância termofusivel do fio termofusivel combinado evidentemente também pode ser fundida por meio de um outro método. Em principio contudo qualquer forma de calor de contacto e por convecção é adequada, por exemplo, também é o calor de ar sobre o enrolamento conduzido no sentido longitudinal dos fios 50, 51.

Um ou vários fios de suporte 74 normalmente compostos por poliamida, do fio termofusivel combinado 8 mostrado nas Figs. 12a e 12b, contraem-se sob o efeito do calor, o que conduz a uma união por esforço de pressão entre os fios e o fio de enrolamento. Sem perder a forma do enrolamento, a substância adesiva fundida penetra a partir de um ou vários fios termofusiveis 73 do fio 8 superficialmente nos fios 50, 51. O fio termofusivel combinado 8 neste caso combina-se com as duas extremidades de fios 50, 51. Isto também pode ser designado por união de material entre o fio 8 e os fios 50, 51. Também isto tem o efeito de uma fixação do fio nos fios 50, 51, em que a solidificação do fio 8 também aumenta a capacidade de carga de tracção da união. As extremidades dos fios já podem ser retiradas da unidade de aquecimento 46, desde que o fio tenha atingido a sua temperatura de fusão. O processo de solidificação pode realizar-se respectivamente concluir-se fora da unidade de aquecimento.

Deste modo é realizada uma união entre as duas extremidades dos fios. A seguir podem ser unidos da mesma forma mais outros fios de uma camada de fios (por exemplo uma camada de fios de urdidura) com uma outra camada de fios (de 18

ΕΡ 1 453 751 /PT urdidura). Se este processo for efectuado muito rapidamente em conjunto com uma fita de fios de teia, também pode ser prevista uma refrigeração de cada união após o processo de aquecimento. Deste modo é evitada uma adesão entre as uniões.

Em outras formas de execução preferenciais pode, para a produção de um enrolamento em torno das extremidades dos fios, ser prevista uma outra técnica de turbilhão. São por isso mostradas na Fig. 13 duas metades 76, 77 de um corpo de caixa de turbilhão, as quais podem ser montadas por meio de cavilhas 78 e furos 79. Entre as duas metades 76, 77 está previsto um recorte central 80. Através deste devem ser passados os dois fios 50, 51 representados na Fig. 13. Em torno do recorte 80 em cada metade é aplicada no corpo de caixa de turbilhão uma parte de uma caixa 81 que se enrola ao longo do recorte 80 em forma de espira. A caixa 81 tem portanto uma forma semelhante a uma escada em espiral. Mas em divergência com esta o raio da caixa diminui para a outra extremidade. Sob raio neste contexto entende-se a direcção de extensão da caixa num direcção transversal para com o eixo longitudinal 82 do recorte.

Na extremidade onde a caixa 81 apresenta o seu maior raio, pode na caixa 81 ser inserido um fio termofusivel combinado e ser introduzido ar comprimido. Este último pode ser introduzido na caixa 81 pelas admissões 88, na Fig. 13 por motivos de clareza somente assinaladas. O ar comprimido que circula na caixa arrasta o fio termofusivel combinado, pelo que o fio se desloca na caixa 81 em direcção da outra extremidade e se enrola neste caso em torno das duas zonas terminais do fio 50, 51. Na Fig. 14 isto é representado de forma muito esquemática, em que as quatro posições momentâneas 83, 84, 85, 86 do fio, assinaladas pela extremidade do fio, correspondem a quatro diferentes posições momentâneas do mesmo fio durante o processo de enrolamento. Uma quinta posição momentânea mostra a extremidade do fio na sua posição 87, aquando da conclusão do enrolamento.

Numa outra forma de execução possivel baseada numa técnica de turbilhão, podem num elemento de turbilhão 90 estar previstos tubinhos de aberturas de saida 91 dispostos em forma de estrela uns para com os outros. Na Fig. 16 é 19

ΕΡ 1 453 751 /PT mostrada uma unidade deste género. Os dois fios 50, 51 a serem unidos entre si, são passados através da unidade no centro da estrela. O ar comprimido introduzido circula deste modo através de todas as aberturas de saída 91, de modo que o ar que escoa apresenta uma componente tangencial.

Os turbilhões de ar que assim resultam movimentam-se em forma de espira em torno das extremidades dos fios 50 51. Uma peça de fio 8 que se estende a partir das extremidades dos fios primeiro no sentido transversal para com estes é então arrastada pelo turbilhão de ar e enrola-se devido aos fluxos de ar em torno das extremidades dos fios.

Numa outra forma alternativa de execução pode, ao ser produzido um enrolamento, ser prevista a unidade mecânica de enrolamento 93 mostrada na Fig. 17. Esta unidade pode por exemplo apresentar um elemento rotativo 94 em forma de disco, com fendas ao longo de uma linha do raio. O elemento de rotação 94 pode por exemplo estar instalado de forma rotativa numa peça de apoio com veio oco rotativo não representado em pormenor. No elemento rotativo 94 está prevista uma bobina de fio 95 de rotação livre, na qual se encontra enrolado um fio, por exemplo um fio termofusível combinado 8. As extremidades de fios 50, 51 a serem unidas, são passadas tanto pela fenda 96 como também pelo veio oco. Além disso o elemento rotativo, para a produção do enrolamento do fio 8 em espiral, deve ser deslocável na direcção longitudinal dos fios.

Para unir as duas extremidades dos fios, a extremidade do fio é colocada nas extremidades dos fios. Em seguida o elemento rotativo 94 é posto em movimento de rotação, num movimento de translação, por meios de accionamento não representados em pormenor. Deste modo é, da bobina 95 em rotação em torno da extremidade dos fios, desenrolado o fio 8 e enrolado numa multiplicidade de enrolamentos em espiral em volta das extremidades dos fios. Por meio de um dispositivo de travagem da bobina, de igual modo não mostrado, pode ser ajustada a tensão de tracção no fio. Depois de estar enrolado um determinado comprimento das extremidades dos fios, pode o 20 ΕΡ 1 453 751 /PT fio que se encontra nas extremidades dos fios ser separado da bobina.

Lisboa,

Claims (24)

1. ΕΡ 1 453 751 /PT 1/4 REIVINDICAÇÕES 1 - Método para a união de, pelo menos, dois fios, em particular, extremidades dos fios, as quais dispostas em sobreposição são unidas entre si, em que um agente auxiliar de união é conduzido várias vezes em torno dos fios sobrepostos, em que o agente auxiliar permanece sobre os fios, caracterizado por o agente auxiliar ser enrolado por meio de um gás, de preferência, ar, em torno dos fios.
2. 2 - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agente auxiliar de união estar sob tensão de tracção, enquanto é conduzido em torno dos fios.
3. 3 - Método de acordo com uma ou ambas as reivindicações anteriores, caracterizado por enquanto que o agente auxiliar é conduzido em torno dos fios, os fios estarem orientados essencialmente em linha recta.
4. 4 - Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o agente auxiliar ser enrolado em forma de espiras em torno dos fios.
5. 5 - Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por um fio ser guiado em volta dos fios, de preferência, um fio termofusivel ou um fio termofusivel combinado.
6. 6 - Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ser aplicado sobre os fios um aditivo para produzir uma ligação com o material, em particular, uma união de colagem.
7. 7 - Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por ser aplicado como aditivo um agente adesivo sobre os fios.
8. 8 - Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por os fios serem envolvidos com um agente auxiliar, que contém o aditivo. ΕΡ 1 453 751 /PT 2/4
9. 9 - Método de acordo com as reivindicações 7 e 8, caracterizado por o agente auxiliar ser aquecido durante e/ou após o enrolamento nos fios para produzir a união.
10. 10 - Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por os fios serem dispostos em, pelo menos, um compartimento (23, 24) de uma unidade de turbilhão de ar (6) e o agente auxiliar ser depois introduzido, de preferência, pelo menos, num compartimento (23, 24) da unidade de turbilhão de ar (6).
11. 11 - Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o agente auxiliar ao ser introduzido apresentar um sentido de movimento com uma componente, a qual se prolonga tangencialmente para com a extensão longitudinal dos fios.
12. 12 - Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o agente auxiliar ser introduzido no compartimento da unidade de turbilhão de ar (6) por meio de um fluxo de ar, produzido por um bico de injecção de fios (9).
13. 13 - Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o agente auxiliar ser colhido por ar em circulação, em particular, por um turbilhão de ar, e ser conduzido em torno dos fios.
14. 14 - Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o agente auxiliar ser enrolado em dois sentidos diferentes.
15. 15 - Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por um primeiro comprimento parcial do agente auxiliar ser introduzido no primeiro compartimento (23) e com um primeiro turbilhão de ar ser enrolado num primeiro sentido de enrolamento em torno dos fios, e um segundo comprimento parcial do agente auxiliar ser introduzido no segundo compartimento (24) da unidade de turbilhão de ar (6) e ser enrolado em torno dos fios com um segundo turbilhão de ar num sentido oposto ao primeiro sentido de enrolamento. ΕΡ 1 453 751 /PT 3/4
16. 16 - Método para a união de fios de uma primeira camada de fios de urdidura com os fios de uma segunda camada de fios de urdidura, em que, respectivamente, um fio da primeira camada de fios de urdidura é sobreposto a um fio da segunda camada de fios de urdidura, caracterizado por, pelo menos, um fio da primeira camada de fios de urdidura ser unido respectivamente a, pelo menos, um fio da segunda camada de fios de urdidura de acordo com um dos métodos das reivindicações 1 a 15.
17. 17 - Dispositivo para a união de extremidades de, pelo menos, dois fios, o qual está provido de um retentor para reter os fios sobrepostos, apresentando um dispositivo de união, com o qual os fios dispostos no retentor podem ser unidos entre si, em que com o dispositivo de união pode ser produzido um enrolamento em espiral do agente auxiliar de união em torno dos fios, caracterizado por o dispositivo de união apresentar meios para produção de um turbilhão de ar em circulação em torno das extremidades dos fios, com o qual o agente auxiliar pode ser conduzido em torno dos fios dispostos no retentor.
18. 18 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o agente auxiliar poder ser conduzido várias vezes em torno dos fios pelo dispositivo de união.
19. 19 - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 17 ou 18, caracterizado por compreender uma unidade de turbilhão de ar, na qual as extremidades dos fios podem ser dispostas em, pelo menos, um compartimento (23, 24), ser introduzido ar comprimido por intermédio dos meios de introdução na zona de uma extremidade do compartimento, o qual circula como um turbilhão de ar em torno das extremidades dos fios e na direcção da outra extremidade do compartimento, e ser proporcionado, além disso, meios de introdução do agente auxiliar para o compartimento e para o turbilhão de ar.
20. 20 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por a unidade de turbilhão de ar (6) apresentar dois compartimentos (23, 24), podendo ser introduzido ar comprimido para a produção de turbilhões de ar em cada um dos dois compartimentos. ΕΡ 1 453 751 /PT 4/4
21. 21 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por poderem ser produzidos turbilhões de ar por intermédio dos meios de introdução dos dois compartimentos (23, 24) que circulam em sentidos de rotação diferentes em torno das extremidades dos fios.
22. 22 - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 19 a 21, caracterizado por os meios de introdução de um agente auxiliar apresentar um bico de injecção de fios (9) .
23. 23 - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 17 a 22, caracterizado por compreender uma unidade de aquecimento (46) com a qual o agente auxiliar, disposto sobre as extremidades dos fios, pode ser aquecido.
24. 24 - Dispositivo para a união dos fios de uma primeira camada de fios aos fios de uma segunda camada de fios, caracterizado por compreender um dispositivo de acordo com uma das reivindicações 17 a 23. Lisboa,