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Verfahren und Vorrichtung zum Spleißen von gesponnenen Fäden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spleißen von gesponnenen Fäden
in einer automatischen Wickelmaschine, bei dem die zu spleißenden Fadenlängen in eine Fadenspleißdüse eingeführt und unter der Einwirkung
eines Luftstrahls in der Fadenspieiiidüse gespleißt werden, sowie
eine Vorrichtung zum Spleißen von gesponnenen Fäden in einer automatischen Wickelmaschine.
Bei den zur Massenherstellung von Textilien verwendeten Fäden werden
häufig zum Verbinden von Fäden Fischer- oder Weberknoten geknüpft. Dabei bleibt nicht aus, daß sich infolge der Anwendung einer derartigen
Verbindung bei den Fäden Mängel einstellen.
Bei der Anwendung von Fischer- oder Weberknoten besteht die Absicht,
eine haltbare Verbindung herzustellen, so daß auch beim Einwirken einer Zugkraft auf die Knoten die Fäden nicht auseinandergezogen werden.
Was jedoch die Verringerung der Dicke der Knoten betrifft, die etwa das 3-fache der Dicke eines Einzelfadens beträgt, so ist bisher
lediglich versucht worden, die Größe des vom Knoten heraustretenden Fadenendes zu verringern. Bei einem Strickvorgang führt jedoch eine
große Knotendicke zu Fadenbrüchen an den Stricknadeln und es wird dadurch der kontinuierliche Betrieb der Strickmaschine unterbrochen.
Wird eine Strickmaschine ungeachtet des Auftretens derartiger Fadenbrüche kontinuierlich betrieben, so entsteht ein Strickstück, welches
als Defekt Löcher aufweist. Ferner entsteht bei Verwendung einer Luft- oder Wasser-Düsenwebmaschine der Nachteil, daß die von Knoten
im Schuß herausragendmFadenenden in Berührung mit offenen Ketten
kommen, so daß der Schuß die Enden des Webstücks nicht erreicht.
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Knoten, die auf einem Gewebe sichtbar sind, stellen im Endprodukt einen Mangel dar und es müssen die damit behafteten Flächen vom Gewebe
ausgeschlossen werden. Bei einem Produkt von mittlerer oder niedriger Qualität kann es erforderlich sein, im Handbetrieb mühsam
die Knoten auf die Rückseite des Gewebes zu schieben. Wenn es demgemäß möglich ist, genügend kleine Knoten zu erzeugen, die den bei
verschiedenen Herstellungsstufen auftretenden Zugkräften widerstehen können, dann sind die vorstehend erwähnten Nachteile beim Herstellvorgang
und die Beeinträchtigung der Produktqualität beseitigt.
Es bestehen ältere Vorschläge seitens der Anmelderin zur Lösung des
vorstehend aufgezeigten Problems. Bei der vorliegenden Erfindung sollen auch zur Lösung dieses Problems ein Verfahren und eine Vorrichtung
vorgesehen werden.
Gemäß einem älteren Vorschlag werden ein wickelseitiger Faden und ein spulenseitiger Faden, welche miteinander gespleißt werden sollen,
geschnitten und die Fadenenden in einer Schneid- und Halteeinrichtung festgehalten. Die Fäden werden dann in einer Spleißdüse gespleißt. Bei
diesem Verfahren werden jedoch die Fasern der Fadenenden zu beiden Seiten der gebildeten Verbindung nicht um den Faden herum gewunden,
sondern verbleiben in gewinkelter oder abstehender Form. Es bildet
sich somit ein Defekt, wonach die beiden Fäden in der Spleißverbindung
eine Anhäufung bilden und der Durchmesser der Spleißverbindung wesentlich größer als an anderen Stellen ist. Das der vorliegenden Erfindung
zugrundeliegende Hauptproblem ist es, diesen Defekt zu beseitigen. Die Brauchbarkeit des älteren Vorschlags der Anmelderin wird
hierdurch selbstverständlich nicht in Frage gestellt. Das Hauptproblem des Herstellvorgangs wurde bereits durch den älteren Vorschlag der
Anmelderin gelöst. Das Produkt weist jedoch gewissermaßen eine noch ungenügende Qualität auf. Werden insbesondere Verbindungsstellen ge-
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maß dem älteren Vorschlag der Anmelderin in 2-fach-Fäden oder gedrehten
Fäden erzeugt, dann treten die vorstehend erwähnten Qualitätsmängel
nicht in Erscheinung. Bei Strickverfahren unter Verwendung von Baumwolle oder Wolle oder bei Webverfahren, bei denen oftmals
Einzelfäden zur Herstellung von Strick- oder Wirkwaren verwendet werden, führen die gemäß dem älteren Vorschlag der Anmelderin hergestellten
Verbindungsstellen zu einer Beeinträchtigung der Qualität. Gemäß der vorliegenden Erfindung soll dieser Nachteil des älteren Vorschlags
beseitigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zur Herstellung von Spleißverbindungen in gesponnenen Fäden vorzusehen, die einen kleineren Durchmesser aufweisen als übliche
Verbindungsstellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Herstellen von gespleißten Fäden vorzusehen, welche eine verschiedene Behandlungen standhaltende, glatte Ausbildung und Erscheinung
aufweisen und von verbesserter Qualität sind, ohne daß deren Verwendung zum Auftreten von Web- oder Strickfehlern führt.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgaben ergibt sich aus den Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die auch beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar ist, weist eine Einrichtung zum Einführen der
Fäden in die Öffnung oder den Fadenkanal einer Spleißdüse auf. Die Spleißdüse ist mit einem oder mehreren Lufteinstrahlkanälen ausgestattet,
aus denen, zum Verbinden der im Faserkanal der Spleißdüse befindlichen Fäden, die Fäden mit einem Luftstrahl beaufschlagt werden.
An einem Ende der Spleißdüse ist eine Fadenenden alt edüse für
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den wickelseitigen Faden und am anderen Ende der Spleißdüse ist eine
Fadenendehaltedüse für den spulenseitigen Faden angeordnet, wobei die beiden Fadenendehaltedüsen dazu dienen, die jeweiligen Enden dieser Fäden anzusaugen und im freien Zustand zu halten.
Erfindungsgemäß sind somit die Fadenendehaltedüsen an beiden Seiten
der Spleißdüse angeordnet und die wickelseitigen und spulenseitigen Fadenenden werden von diesen Fadenendehaltedüsen angesaugt, während
dabei die Fadenenden frei bleiben, wobei die Spitzen beider Fadenenden
von einer Saugwirkung erfaßt werden , welche in den Fadenenden eine bestimmte Änderung hervorruft. Es wird in diesem Betriebszustand
die Spleißung durchgeführt, während den Spitzen der Fadenenden durch die Einwirkung der Spleißdüse ein bestimmter Widerstand erteilt wird.
Bei Anwendung dieses Spleißverfahrens werden vor oder hinter den
Spleißverbindungen keine im Winkel he raus ragenden Faserenden gebildet und es ergibt sich ein Durchmesser der Spleißverbindungen, der
kleiner ist als die Dicke von zwei aufeinanderliegenden Fäden. Die Zugfestigkeit der Spleißverbindung beträgt 70 bis 80 % der Zugfestigkeit
eines einzelnen Fadens. Ferner liegen in den beiden Endteilen der Spleißverbindung die Faserenden nicht in einer Form vor, in der sie
um den Faden herumgewickelt sind, sondern in einer Form, in der sie zueinander parallel liegen, wobei in den parallel zueinanderliegenden
Fasern Verflechtungen vorhanden sind.
Nachstehend sollen verschiedene, in dieser Beschreibung verwendete
Begriffe erläutert werden. Der Begriff "gesponnener Faden" oder "Faden" bedeutet einen Faden einschließlich eines natürlichen Fadens, wie
ein Baumwoll-, WoIl-, oder Flachsfaden, sowie einen gesponnenen Faden, der hergestellt worden ist durch Verspinnen von sogenannten Stapelfasern, die durch Schneiden von langen Filamenten aus chemischen
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Stoffen oder Kunststoffen zu kurzen Längen erhalten werden, oder durch
Verspinnen von vermischten natürlichen oder chemischen Fasern dieser Art. Dementsprechend werden endlos lange Filamente aus chemischen
Stoffen oder Kunststoffen nicht vom Begriff "gesponnener Faden" umfaßt. Ein "gesponnener Faden" weist eine zugehörige Drehungszahl auf,
die aus Drehungen pro Meter bei Spinnverfahrensschritten angegeben wird. Bei der Erfindung wird vorausgesetzt, daß die Drehungen im wesentlich
entlang der gesamten Länge des "gesponnenen Fadens" gleichmäßig verteilt sind. Bei diesem "gesponnenen Faden" können zwei oder
mehr der den gesponnenen Faden bildenden Einzelfäden an sich eine Drehungszahl oder keine Drehungszahl aufweisen.
Der Wortlaut "Schneiden eines gesponnenen Fadens" bedeutet ein mechanisches
Schneiden des Fadens in Richtung senkrecht zur Fadenachse, aber bedeutet nicht eine Trennung des Fadens durch mechanische
Zugwirkung. Der Begriff "Hückdreh-Schneidvorgang" bezieht sich auf
den Fall, bei dem ein gesponnener Faden durch eine wirbelnde Luftströmung aufgebrochen wird und neue Fadenenden gebildet werden.
Die mit dem Wickel der automatischen Wickelmaschine verbundene Fadenlänge und insbesondere der zu spleißende Teil davon wird als
wickelseitiger Faden bezeichnet, während die mit der Spule der automatischen
Wickelmaschine verbundene Fadenlänge und insbesondere der zu spleißende Teil davon als spulenseitiger Faden bezeichnet wird.
Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine diagrammsfsshe Darstellung der Anordnung
der Fasern in ε:.;ΐ3ΐη gesponnenen Faden zur Erläuterung
des Schneidens des gesponnenens Fadens;
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Fig. 2 eine diagrammatische Seitenansicht einer automa
tischen Wickelmaschine, die mit einer erfindungsgemäßen Spleißvorrichtung versehen ist;
Fig. 3 eine Vorderansicht, die den Hauptteil der Spleißvor
richtung zeigt;
eine Draufsicht auf die Spleißvorrichtung;
eine Querschnittsansicht, in der ein die Saugdüse umfassender Teil der Spleißvorrichtung gezeigt ist;
Diagramme zur Erläuterung der Verfahrensschritte an der Spleißvorrichtung;
Fig. 7A ein Diagramm zur Erläuterung des Prinzips des
Spleißens unter Verwendung einer Luftdralldüse als Spleißdüse;
Fig. 7B ein Modelldiagramm, das eine Verbindung zeigt,
die mit dem Spleißverfahren und der Spleißvorrichtung gemäß dem älteren Vorschlag hergestellt worden
ist und
Fig. 7C ein Modelldiagramm, das eine erfindungsgemäß her
gestellte Verbindung zeigt.
In der Fig. 1 wird die Anordnung der Fasern in einem gesponnenen Faden
Y diagrammatisch erläutert. Der gesponnene Faden Y wird an einer Stelle A festgehalten und an einer Stelle B geschnitten. Da der gespon-
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bis |
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nene Faden Y gedreht worden ist und die Eigenschaft aufweist, daß ein
Ausfallen von Einzelfasern durch die erteilten Drehungen verhindert wird, findet ein Abtrennen der Fasern fl bis flO kaum statt. Sogar wenn
der gesponnene Faden Y an den Stellen A und B festgehalten und zwischen den Stellen A und B mit einem Luftstrom falsch gedreht wird, findet
ein Ablösen der Fasern fl bis flO kaum statt. In diesem Fall könne angenommen werden, daß sich einige der Fasern f8 ablösen, jedoch kann
es vorausgesetzt werden, daß eine Verringerung der Fasermenge zwischen den beiden Stellen A und B von unbedeutendem Ausmaß ist.
Wird der Faden nur an der Stelle A festgehalten, wobei er an der Stelle
B frei bleibt, und zwischen den Stellen A und B mit einem Luftstrom
falsch gedreht, erhöht sich in beträchtlicher Weise das Abtrennen oder Wegfliegen der Fasern flO, f7, f9, f8 und f6. Findet in diesem Fall das
Falschdrehen in entgegengesetzter Richtung zur Richtung der im gesponnenen Faden an sich vorhandenen Drehungen statt, so werden bessere
Ergebnisse erhalten. Die Menge der an der Seite der Stelle A verbleibenden Fasern ist dann drastisch reduziert. In diesem Fall müssen
auch das Ausmaß und die Zeit der Falschdrehung der Fasern und die Lage der Stelle B,an der der gesponnene Faden geschnitten wird, als
Faktoren in Betracht gezogen werden, die zu Änderungen führen. Die Dauer des Falschdrehens, die mit der Dauer oder Zeit des Einleitens
von Verflechtungen im gesponnenen Faden zusammenhängt, soll nachfolgend im einzelnen beschrieben werden. Der Effekt von Fasereigenschaften
und der Stelle, an der ein Schneiden des gesponnenen Fadens erfolgt, sollen nun beschrieben werden. Baumwollfasern liegen z.B.
in der Form einer gedrehten, hohlen Schnur vor und die Faserlänge beträgt 10 bis 40 mm, obwohl die Faserlängen etwas variieren, je
nach Ort der Herstellung. Wollfasern liegen in der Form einer Schnur vor, die mit Schuppen bedeckt ist und es wird angegeben, daß bei Wollfasern
die Faserlänge 20 bis 200 mm beträgt, obwohl die Faserlängen
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etwas variieren, je nach Art der Schafe und Ort des Sammelns. Die vorstehend erwähnte Stelle B wird festgelegt entsprechend derartigen Eigenschaften der Fasern, obwohl das Festlegen der Stelle B nicht in einfacher Weise bestimmt wird, weil oftmals ein Mischen verschiedener Fasern erfolgt. Ist jedoch der Abstand zwischen den Stellen A und B nicht
gleich oder kurzer als die Durschnittslänge der den zu verarbeitenden
gesponnenen Faden bildenden Fasern, verliert die Schneidstelle B an
Bedeutung. Ist der genannte Abstand viel kürzer als die Durschnittslänge der Fasern, so ist das Risiko einer stattfindenden Trennung der Fasern in beträchtlicher Weise verringert. Bei einem Rückdreh-Schneidvorgang, der sich von einem einfachen Schneidvorgang unterscheidet, kann
selbstverständlich die Stelle B in einer Weise bestimmt werden, daß der Abstand zwischen den Stellen A und B größer als die durclischnittliche
Faserlänge ist.
Es ist leicht verständlich, daß es gemäß der bereits vorgeschlagenen
Fadenschneid- und Halteverfahrensweise relativ schwierig ist, die Grösse der Spleißverbindungen zu steuern und klein zu halten. Wird der
gesponnene Faden der Wirkung eines Saugluftstroms ausgesetzt, während die Faserenden erfindungsgemäß frei gehalten werden, dann ist
es auch leicht verständlich, daß die erste Funktion eines Abtrennens
und Entfernens von Fasern durch die Fadenhaltedüsen leicht ausgeübt
werden kann.
Der aus den Fasern fl, f2, f3 und f4 bestehende gesponnene Faden Y1
der an der Einklemmstelle A festgehalten wird, wird neben einen im ähnlichen Zustand gehaltenen gesponnenen Faden gelegt und der Einwirkung der Spleißdüse unterzogen, um durch Verflechtungen der Fasern
der Fäden ein Spleißen zu erzielen. Werden die Fasern nicht festgehalten und eine bestimmte Zeitlang der Einwirkung eines aus der Spleißdüse kommenden Luftstrahls ausgesetzt, dann entstehen ungeordnete
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oder zufällige Verflechtungen der Fasern und es findet in vielen Fällen
kein einwandfreies Spleißen der Fäden statt. Mit anderen Worten, das Fadenende des gesponnenen Fadens wird durch den Luftstrom angehoben und die Fasern der Fadenenden der beiden gesponnenen Fäden
werden zu irgendeinem Zeitpunkt während des Hochhebens miteinander verflochten. Danach schließen sich die beiden Fadenenden zusammen
und beginnen sich in einer Weise zu bewegen, die der Be\v<vung des
Luftstroms entspricht und es wird durch die starken Verflechtungen zwischen den Fasern eine Faserbewegung verursacht. Dementsprechend
entsteht eine Variation der Zeit, die benötigt wird, um zwischen den Fasern beider Faserenden, welche durch den Luftstrom angehoben
worden sind, anfängliche Verflechtungen hervorzurufen. D.h., daß bei einer bestimmten Dauer des Hervortretens des Luftstrahls aus der
Spleißdüse keine konstante Wirkung des Luftstrahls entsteht. Um diese ungewissen Variationen auszuschalten, ist es im Prinzip erforderlich,
beide Fadenenden festzuhalten und es wird dabei bevorzugt, daß die überlappenden Fadenstrecken der beiden Fadenenden eine bestimmte
Fadenlänge überschreiten. Wie jedoch vorstehend hervorgehoben worden ist, variiert die überlappende Strecke beider Fadenenden je nach
der Schneidstelle des gesponnenen Fadens. Bei einem, wie z.B. in der Fig. 1 gezeigten Faden, läßt es sich nicht mit Sicherheit voraussagen, daß alle der Fasern f 10, f7, f9 und f8 immer entfernbar und
abtrennbar sind. In einigen Fällen wird nur die Faser f 10 abgetrennt und entfernt, obwohl die anderen Fasern fl bis f9 an der Stelle A eingeklemmt sind. In anderen Fällen werden nur die Fasern f 10 und f7
abgetrennt und entfernt. Aufgrund experimenteller Ergebnisse ist es
jedoch möglich, die Schneidstelle am gesponnenen Faden derart festzulegen, daß im Durchschnitt die Fasern flO, f7, f8 und f9 vom gesponnenen Faden abgetrennt und entfernt werden. Ferner ist es möglich,
Daten bezüglich des Ausmaßes der Verflechtungen zwischen den, den gesponnenen Faden bildenden Fasern, zu ermitteln. In zusätzlicher
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Weise kann die Überlappungsstrecke entsprechend dem Druck und der Menge der aus der Spleißdüse ausgestrahlten Luft bestimmt werden.
D.h., die Überlappungsstrecke läßt sich entsprechend der Weise, in
der die Luft aus der Düse ausgestrahlt wird, z.B. ein anfängliches
kräftiges Ausstrahlen und nachfolgendes schwaches Ausstrahlen, bestimmen. Folglich wird die Überlappungsstrecke gemäß verschiedenen
Bedingungen bestimmt. Es entsteht jedoch kein einwandfreies Spleißen
strecke/ der Fäden, egal wie die Uberlappungs/bestimmt worden ist, wenn
die Spitzen der Fasern nicht festgehalten werden. Dies bedeutet nicht, daß die Überlappungsstrecke unwichtig ist. Werden die Spitzen der Fasern
festgehalten, dann stellt die Überlappungsstrecke einen wesentlichen Faktor bei der Herstellung einwandfreier Spleißverbindungen dar.
Wie bereits vorstehend hervorgehoben, werden die Fasern zuerst durch die Spleißdüse angehoben und es werden nach dem Entstehen der ersten
Verflechtungen der Spitzen der Fasern Verbindungen hergestellt durch die Bewegung der Fasern, welche mit der Bewegung des Luftstroms
aus der Düse übereinstimmt. Werden die übereinandergelegten und in die Spleißdüse eingeführten Fadenenden nicht festgehalten und in diesem
Zustand der Einwirkung des Luftstroms unterzogen, dann heben sich die Fadenenden frei an und ihr Verhalten ist nicht konstant, so daß ein
Fadenspleißen nicht durchführbar ist, auch wenn die beiden Fadenenden verdoppelt sind, weil beide Fadenenden fliegen und aus der Spleißdüse
entweichen. Werden jedoch die vorstehend erwähnten Fadenendehaltedüsen derart angeordnet, daß die Fadenenden durch die Wirkung
dieser Haltedüsen beim Spleißen erfaßt werden, dann wird auf die Spitzen der Fasern ein Widerstand ausgeübt, welcher der Saugkraft der
Fadenendehaltedüse entspricht. Dementsprechend wird durch die Wirkung der Spleißdüse zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Verflechtung
oder ein Verhaken der Spitzen der Fasern in konvergierender Weise erzeugt. Nach dem anfänglichen Verflechten beider Fadenenden werden
die Spitzen der Fasern von der Spleißdüse mit Fasern des anderen gesponnenen
Fadens gegen die Saugkraft der Fadenendehaltedüsen ver-
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flochten. Mit anderen Worten, die zweite Funktion der erfindungsgemäß
verwendeten Fadenendehaltedüsen ist es, zu einem bestimmten Zeitpunkt eine anfängliche Verflechtung zu erzeugen und die Spitzen
der Fasern zu ziehen, während auf diese ein bestimmter Widerstand ausgeübt wird. Beim praktischen Betrieb wird der Druck der Fadenendehaltedüsen
in zweckmäßiger Weise entsprechend den vorstehend genannten Eigenschaften der Fasern ausgewählt. Wird diese zweite
Funktion von den Fadenendehaltedüsen nicht ausgeübt, so ergibt sich ein unbestimmtes anfängliches Verflechten oder Verhaken und die Grösse
der Spleißverbindung neigt dazu, zu klein auszufallen. Werden Verbindungen erzeugt, ohne daß auf die Fadenenden ein Widerstand ausgeübt
wird, dann entstehen Variationen des Ausmaßes der Verflechtung zwischen den Fasern, so daß insgesamt Variationen der Zugfestigkeit
der Verbindungen in den gespleißten Fäden entstehen.
Was diese zweite Funktion betrifft, so ist bei Verwendung dieser Fadenendehaltedüsen
der Verfahrensschritt nicht erforderlich, bei dem, gemäß dem älteren Vorschlag, unter Verwendung einer Dralldüse als
Spleißdüse und der erwähnten Fadenschneide- und Halteeinrichtung, die Bildung eines Fadenballons durch ein bestimmtes Lockern der verdoppelten
gesponnenen Fäden gefördert wird. Insbesondere wird bei Verwendung der Spleißdüse die sv.r Bildung eines Fadenballons erforderliche
Länge des Fadenendes aua der Fadenendehaltedüse herausgezogen
und die Saugkraft der Fadenendehaltedüse erlaubt eine Ballonbildung, während sie gleichzeitig das Ausmaß der Ballonbildung steuert
oder bestimmt. Diese Funktion kann als Pufferfunktion bezeichnet werden und stellt eine dritte Funktion der Fadenendehaltedüsen dar.
In der Figur 2 ist eine automatische Wickelmaschine diagrammatisch
dargestellt, bei der die Erfindung angewendet wird. Die Erfindung kann bei jeglicher bekannten automatischen Wickelmaschine angewen-
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det werden, und die in Frage kommenden automatischen Wickelmaschinen sind nicht auf die in der Fig. 2 gezeigten Art beschränkt.
Zwischen Seitenrahmen 1 verlaufen eine Schiene oder ein Rohr 2 und
ein Rohr 3. Auf der Schiene oder dem Rohr 2 ist eine Wickeleinrichtung 4 schwenkbar gelagert. Zum Betrieb der Wickelmaschine wird
die Wickeleinrichtung 4 auch auf das Rohr 3 aufgesetzt und in entsprechender Weise befestigt. Das Rohr 3 ist mit einem nicht gezeigten
Gebläse verbunden, welches im Rohr 3 eine Saugströmung aufrechterhält.
Ein Zurückwickeln des Fadens von einer S(XiIe B zu einem Wickel P
wird in der Wickeleinrichtung 4 folgendermaßen durchgeführt.
Ein von der auf einem Stift aufgesetzten Spule B kommender Faden Yl
wird über einen Fadenleiter 6 einem Fadenspanner 7 zugeführt und es wird im Faden Yl eine bestimmte Zugspannung erzeugt. Danach wird
der Faden durch eine Detektoreinrichtung geleitet zum Feststellen und Herausschneiden von Unebenheiten des Fadens und auch zum Erfassen des Laufens des Fadens, wonach der Faden auf das von einer
Wickeltrommel 9 in Umdrehung versetzte Wickel P aufgewickelt wird. Wird im Faden eine Unebenheit festgestellt, dann wird eine Schneideinrichtung der Detektoreinrichtung betätigt und der laufende Faden Yl
geschnitten, um den Aufwickelvorgang zu unterbrechen. Gleichzeitig wird ein erster Fadenleitsaugarm 10 betätigt, um einen auf der Spulenseite liegenden Faden YL in eine Fadenspleißeinrichtung 12 einzuführen, die abseits vom normalen Laufweg des Fadens Yl angeordnet
ist, und es wird ein zweiter Fadenleitsaugarm 11 betätigt, um einen auf der Wickelseite liegenden Faden YU in die Fadenspleißeinrichtung
einzuführen. Nachdem das Spleißen in der Spleißeinrichtung 12 durchgeführt worden ist, findet das Umwickeln des Fadens wieder statt. Die
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ersten und zweiten Fadenleitsaugarme 10 bzw. 11 sind mit dem Rohr 3
verbunden, in dem eine Saugströmung aufrechterhalten wird.
Die Fadenspleißeinrichtung 12 ist im einzelnen in den Figuren 3 und 4
dargestellt. Da in dieser Fadenspleißeinrichtung 12 Druckluft verwendet wird, ist dafür ein Rohr 13, wie in Fig. 2 gezeigt, vorgesehen,
mit welchem eine Verbindung über Leitungen 14 und 14-1 besteht.
Während des normalen Umspulvorgangs läuft der Faden, wie anhand
der Fig. 3 ersichtlich ist, von der Spule B durch die Detektoreinrichtung 8 und Leitplatten 15 und 16 hindurch, die vor und hinter der Detektoreinrichtung B angeordnet sind, und entlang eines Fadenlaufwegs
von einer oberen Leitplatte 17 bis zum Wickel P. Bei diesem Fadenlaufweg handelt es sich um einen normalen Fadenlaufweg. Es kam als
Abänderung eine F adenprüf einrichtung auf der Leitplatte 17 befestigt sein, um den Durchmesser der hergestellten Verbindung festzustellen,
damit eine Verbindung mit ungünstigem Durchmesser autoamtisch abgeschnitten und entfernt wird, sowie um Befehle für das Fadenspleißen
zu erteilen.
Die Fadenspleißeinrichtung 12 ist zwischen den Leitplatten 16 und 17
eingesetzt und die ersten und zweiten Fadenleitsaugarme 10 und 11
sind derart ausgebildet und angeordnet, daß sie in eine außerhalb der Leitplatten 15 und 17 liegende Stellung bewegt und dort angehalten
werden können. Die geführten Fäden sind in der Fig. 3 mit den Bezugszeichen YU und YL versehen.
Im Apparatkörper 18 der Fadenspleißeinrichtung sind eine Fadenspleißdüse 19, zwei Fadenendhaltedüsen 20 und 21, zwei Schneideinrichtungen 22 und 23 und eine obere und eine untere Leitplatte 24 bzw. 25
einstückig angeordnet.
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F ad en leitheb el 26 und 27 sind drehfest an einem Schaft 28 befestigt
und um dessen Achse schwenkbar. Die F;idenleithebel 26 und 27 sind
in Stellungen schwenkbar, die zwischen den Leitplatten 17 und 24 bzw. zwischen den Leitplatten 25 und 16 liegen. Ein im Unterteil des Apparatkörpers
18 der Fadenspleißeinrichtung vorgesehenes Klemmglied 29 von V-förmigem Querschnitt wirkt zusammen mit dem Hebel 27 um den
Faden YL einzuklemmen. Wenn ein weiteres Klemmglied 29 zwischen den Leitplatten 17 und 24 angeordnet ist und der Spleißvorgang durchgeführt
wird während beide Fäden eingeklemmt sind, dann werden die Fadenlängen zwischen den Klemmgliedern und den Fadenenden konstant
gehalten und der Fadenspleißvorgang läßt sich unter gut gesteuerten Bedingungen durchführen. Dementsprechend ist die Anzahl an Klemmgliedern
nicht auf das eine beschränkt, das in der in den Figuren gezeigten Ausführungsform verwendet wird.
Die Funktionen und Bauweisen der einzelnen Bestandteile sollen nachstehend
im einzelnen erläutert werden.
Die Fadenspleißdüse 19 ist mit einem Schraubbolzen 31 an einem Bügel 30 befestigt, wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, und durch eine
Säule oder einen Block mit quadratischem Querschnitt verliiuft eine
zylindrische Bohrung 32, wobei ein zum Einführen eines Fadens von außen geeigneter Spalt 33 in Axialrichtung der Bohrung 32 entlang
deren gesamter Länge verläuft. Ein Einstrahlkanal 34 mündet in Tangentialrichtung
in die Bohrung 32 ein. Der Einstrahlkanal 34 ist mit einer Rohrleitung 35 verbunden, die wiederum durch die Rohrleitung 14 über
ein Umschaltventil mit dem Rohr 13 verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist für die Bohrung 32 ein Einstrahlkanal 34 vorgesehen. Es lassen sich jedoch auch mehrere Einstrahlkanäle für die
Bohrung 32 vorsehen. Wie aus der Aufgabe der Erfindung hervorgeht, ist die Spleißdüse 19 in ihrer Ausführungsform nicht auf die in den
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Figuren gezeigte Dralldüse beschränkt. Es ist z.B. eine Düse verwendbar,
bei der in einer Säule oder einem Block von quadratischem Querschnitt eine V-förmige Nut geformt ist, wobei im Tal der Nut ein
Lufteinstrahlkanal vorgesehen ist, aus dem die Luft auf beide Fäden
zur Einwirkung kommt, oder eine Düse in der eine Öffnung und ein Verschlußdeckel vorgesehen sind, um die obere Seite der vorstehend
erwähnten V-förmigen Nut abzudecken. Luftstrahldüsen anderer Arten sind auch verwendbar.
Die Fadenendhaltedüse 20 ist im einzelnen in der Fig. 5 gezeigt. Die
Fadenendhaltedüse 21 ist von ähnlicher Bauweise, so daß eine Erläuterung dieser Düse nicht erforderlich ist. Eine Saugdüse 36 steht über
eine biegbare Rohrleitung 37 mit dem Rohr 3 in Verbindung und es wirkt ständig eine Saugkraft durch die Saugdüse 36. Bei einer abgeänderten
Ausführungsform ist die Saugdüse 36 über ein Ventil mit dem Rohr 3 verbunden, so daß die Saugkraft nur wenn benötigt durch die
Saugdüse 36 wirkt. Ein Einstrahlkanal 38 mündet in die Saugdüse 36 und verläuft schräg zur Richtung in der die Saugkraft wirkt. Der Einstrahlkanal
38 ist mit dem Druckluftrohr 13 über eine biegbare Rohrleitung 39, ein Ventil und der erwähnten Rohrleitung 14-1 verbunden.
Bei einer abgeänderten Ausführungsform mündet der Einstrahlkanal in Tangentialrichtung ein, so daß kreisende oder wirbelnde Luftströmungen
erzeugt werden, die im entgegengesetzten Drehsinn zur Drehrichtung des Fadens YL auf diesen Faden einwirken. Diese Fadenendhaltedüse
ist während ihrer Verwendung ortsfest, jedoch wird es bevorzugt, daß die Lage dieser Düse frei einstellbar ist.
Die Schneideinrichtung 22 soll nun anhand der Fig. 4 erläutert werden.
Da der Mechanismus und die Bauweise der Schneideinrichtung denen der Schneideinrichtung 22 gleich sind, erübrigt sich eine Erläuterung
der Schneideinrichtung 23.
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Die Schneideinrichtung 22 weist eine scherenartige Form auf. Zum
Schneiden des Fadens YL ist eine bewegbare Klinge 42 relativ zu einer feststehenden Klinge 41 um einen Stift 40 herum schwenkbar
angeordnet. Es wird ein Faden vom ersten FadenIeitsaigarm angesaugt
und entfernt und der andere Faden wn der Fadenendhalt ed iise 20 angesaugt und gehalten. Der Antriebsmechanismus für die bewegbare
Klinge 42 umfaßt eine Stange 43, die von einer nicht gezeigten Steuernokkeneinrichtung angezogen werden kann, um einen zweiarmigen Hebel
in Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn um einen Zapfen 45 herum zu schwenken, wobei ein gabelartig ausgebildetes Ende 46 des einen
Armes des Hebels 44 einen an der bewegbaren Klinge 42 befestigten Stift 47 derart verschiebt, daß die bewegbare Klinge 42 im Uhrzeigersinn verschweinkt wird und den Faden schneidet.
Die Leitplatten 24 und 25 sind außerhalb der Schneideinrichtungen 22
und 23 angeordnet und die Leitplatten 24 und 25 sind mit Leitkerben 48 und 49 bzw. 50 und 51 versehen. Der Faden YL wird in die Leitkerben 49 und 51 eingeführt und der Faden YU wird in die Leitkerben 48 und 50 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Faden YL
über der Saugdüse 36 und in der Schneideinrichtung 22, während der
Faden YU über der Saugdüse 36-1 und in der Schneideinrichtung 23 liegt.
Die Fadenleithebel 26 und 27 sind beide gemeinsam am Schaft 28 befestigt. Wird eine Stange 52 von einer nicht gezeigten Nockeneinrichtung angezogen, dann wird der Faden leitheb el 26 in Uhrzeigerrichtung,
wie in der Fig. 4 gesehen, um den Schaft 28 geschwenkt und die Fäden YU und YL werden in die Leitkerben 48 und 49 bzw. 50 und 51
eingeführt, gemäß der Ausbildung der Leitplatten 24 und 25.
Nachstehend sollen die Funktionsweisen der gesamten Vorrichtung erläutert werden.
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Wenn eine Detektoreinrichtung 8 den Umstand erfaßt, daß kein laufender
Faden vorhanden ist, d.h., daß während des Umspulvorgangs ein Fadenbruch oder ein Aufbrauchen des Fadens auf der Spule B
eingetreten ist, so wird die Trommel 9 angehalten und gleichzeitig eine Einweg kupplung betätigt, um zu bewirken, daß auf einer von der
Kupplung in Umdrehung versetzte Welle befindliche Steuernocken oder mit der Welle zusammenwirkende Steuernocken den Fadenspleißvorgang
durchführen. Zunächst werden die ersten und zweiten Fadenleitsaugarme von den in der Fig. 2 gezeigten Stellungen wegbewegt, um die Fäden
YL und YU auf der Spulen- bzw. Wickelseite zu erfassen und diese der Fadenspleißeinrichtung 12 zu übergeben.
Dieser Betriebszustand wird in der Fig. 6A erläutert. Der von der
Spule B kommende Faden YL wird durch die Leitkerben der unteren Leitplatten 15 und 16 geführt und auf die obere Leitplatte 17 gelegt,
während der Faden YU auf der WickeLseite durch die Leitkerben der
Leitplatte 17 geführt und über die Leitplatten 15 und 16 gelegt wird.
Dann werden die Faden leitheb el 25 und 26 durch ein von anderen
Steuernocken bewirktes Zurückziehen der Stange 52 geschwenkt und die Fäden YU und YL gleichzeitig in die durch Pfeile 53 und 54
angezeigten Richtungen verschoben. Zu diesem Zeitpunkt wird gemäß der Ausbildung der Leitplatten 24 und 25 der Faden YL auf der Spulenseite
in die Leitkerben 49 und 51 und der Faden YU auf der Wickelseite in die Leitkerben 48 und 50 eingeführt. Bei diesem Betriebszustand
besteht eine Anordnung, die zum Schneiden der Fäden YL und YU und zum Ansaugen der Fäden durch die Fadenendehaltedüsen geeignet
ist. Wie aus der Fig. 6B ersichtlich, welche einen Querschnitt durch die Spleißdüse 19 zeigt, werden die Fäden YU und YL durch
den Spalt 33 in die Bohrung 32 eingeführt, in der sich die Mündung des Lufteinstrahlkanals 34 befindet.
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Nachfolgend wird die Schneideinrichtung 22 zum Schneiden der Fäden
YL und YTJ betätigt und es werden die angeschnittenen Enden von den Fadenendehaltedüsen 20 und 22 angesaugt, wie dies in der Fig. 6C
gezeigt ist.
Wie aus der Fig. 6D ersichtlich ist, werden die Fadenleithebel 26
und 27 etwas in die durch die Pfeile 56 und 57 bezeichneten Richtungen zurückgeschwenkt. Während oder nach diesem Zurückschwenken wird
über nicht gezeigte Steuernocken das Einstrahlen von Druckluft aus den
Einstrahlkanälen 38 der Fadenendehaltedüsen 20, 21 bewirkt. Dabei sind die Fadenenden in genügender Weise in die Fadenendehaltedüsen
eingeführt und es werden die Fasern von der eingestrahlten Druckluft weggeblasen. Selbstverständlich kann beim gesponnenen Faden auch
ein Rückdreh-Schneidvorgang dadurch bewirkt werden, daß in den eingestrahlten
Luftströmen Wirbel erzeugt werden, die den Faden in einer Richtung entgegen der an sich vorhandenen Drehrichtung des Fadens
drehen. Als Ergebnis von Versuchen, die an der gleichen Apparatur durchgeführt wurden, wurde bestätigt, daß die Durchführung
eines Rückdreh-Schneidens bei Wolle relativ schwierig ist, daß jedoch
bei Baumwolle ein ausreichendes Rückdreh-Schneiden durchgeführt werden kann. Ist die Einwirkung der Fadenendhaltedüsen 20 und 21
auf die Fadenenden genügend groß, so daß die Fasern in ausreichender Weise abgetrennt werden, dann kann der in der Fig. 6D dargstellte
V erfahr ens schritt weggelassen werden. Nach dem Durchführen dieses
Schrittes wird die Lufteinstrahlung beendet. Der Grund dafür ist, daß
bei dieser Ausführungsform das Leitvermögen des Rohrs 37 klein ist, so daß bei einer zu großen Menge an eingestrahlter Luft die Gefahr
eines Herausblasens der Fadenenden aus den Düsen durch ein Rückströmen der Luft entsteht. Bei einem genügend großen Leitvermögen
des Rohrs 37 kann das Einstrahlen von Luft im erforderlichen Ausmaß fortgesetzt werden.
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Bei dem in der Fig. 6 E dargestellten Verfahrensschritt werden die
Hebel 26 und 27 so weit wie möglich aus ihren ursprünglichen Lagen geschwenkt. Der Faden wird zwischen dem Hebel 27 und dem Klemmglied
29 eingeklemmt. Infolge dieser Bewegung wird das bereits in die Fadenendhaltedüse eingeführte Fadenende wieder herausgezogen.
Da in diesem AusfUhrungsbeispiel als Spleißdüse 19 eine Dralldüse,
d.h. eine Düse mit wirbelndem Luftstrom, verwendet wird, werden die Drehungen des Fadens nach der Seite übertragen, bei der die
Drallrichtung der Dralldüse der an sich vorhandenen Drehrichtung des Fadens entgegengesetzt ist, wobei die Fadenenden miteinander verflochten
werden. Kurz gesagt, um ein Verschieben des Einstrahlpunkts für die Erteilung von Drehungen durch den Drehvorgang zu vermeiden,
wird das Klemmglied 29 an der Seite angeordnet, bei der die Drallrichtung der Düse den Drehungen des Fadens entgegengesetzt ist.
Wird als Spleißdüse 19 eine eingesetzt, die nur eine Störung oder Turbulenz erzeugt, so braucht das Klemmglied 29 nicht vorgesehen
zu werden.
Bei dem in der Fig. 6 F dargestellten nachfolgenden Verfahrensschritt
wird das Ventil durch nicht gezeigte Steuernocken betätigt, um die Spleißdüse 19 in Betrieb zu setzen, so daß eine Spleißverbindung zwischen
den Fäden YU und YL gebildet wird. Bei diesem Verfahrensschritt, bei dem die Spleißverbindung gebildet wird, werden die
Spitzen der Fadenenden aus den Fadenendhaltedüsen 36 und 36-1
herausgezogen und miteinander verflochten.
Dann werden die Hebel 26 und 27 in die Ausgangsstellung zurückgebracht
und der gespleißte Faden wird durch die dem Faden erteilte Wickelspannung in den normalen Fadenlaufweg hereingezogen, wie
aus der Fig. 6G ersichtlich ist.
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Die unter Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der
vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung gebildeten Spleißverbindungen sind in der Fig. 7C dargestellt. In diesem Fall
wird ein Einzelfaden aus Wolle der Numerierung Nm 40 unter einem Spleißdüsendruck von 5,5 bar und einem Druck der Fadenendehaltedüse von 4,4 bar verarbeitet. Wenn ferner ein Einzelfaden aus Baumwolle der Numerierung Ne 40 unter einem Spleißdüsendruck von 6 bar
und einem Druck der Fadenendhaltedüse von 6 bar verarbeitet wird, dann entstehen Verbindungen ähnlich den in der Fig. 7C gezeigten.
Der Grund für die Anwendung eines höheren Druckes der Fadenendhaltedüse bei Baumwolle als bei Wolle liegt darin, daß durch Erhöhung
des Druckes ein ausreichendes Rückdreh-Schneiden erzielt wird.
Um die Eigenschaften der unter Verwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenen Verbindungen klar zu erläutern, werden die Figuren 7 A und 7B zusammen
mit der Fig. 7C gezeigt. Die in den Figuren 7A und 7B ersichtlichen Verbindungen sind diejenigen, die unter Verwendung von Dralldüsen
gebildet wurden. Werden diese Verbindungen mit den in der Fig. 7C gezeigten verglichen, dann werden die mit der Erfindung erzielbaren
Vorteile klar verständlich. Die in den Figuren 7B und 7C gezeigten Verbindungen sind unter Verwendung verschiedener gemeinsamer
Elemente und Faktoren erhalten worden und es muß hervorgehoben werden, daß verschiedene unterschiedliche Verbindungen durch Änderungen von Bedingungen wie Luftdruck, Luftmenge, Innendurchmesser,
Größe, Durchmesser des Einstrahlkanals und Einstrahlfrequenz in der Spleißdüse oder der Fadenendhaltedüse entstehen.
Bei dem in der Fig. 7 A gezeigten Fall liegt der mittelseitige Faden
YU neben dem spulenseitigen Faden YL und der Doppelfaden wird an der Angriffsstelle G der Spleißdüse in der durch den Heil be-
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zeichneten Richtung gedreht. Die Fadenenden YLT und YUT werden miteinander veiflochten und um die Fäden YU und YL gewunden. Wenn
die Drehrichtung der Fäden YU und YL und die Drallrichtung des Luftstroms der Düse entsprechend gerichtet sind, dann erhält der Faden YU
eine Drehungszahl, die größer ist als die an sich vorhandene Drehungszahl des Fadens. Es ist anzunehmen, daß die Anzahl der auf diese
Weise zusätzlich erteilten Drehungen im wesentlichen gleich ist der Anzahl der im Faden YL rückgedrehten Drehungen. Der Grund dafür
ist, daß die von der Spleißdüse erteilten Drehungen Falschdrehungen
sind, und daß beim Abstoppen des Betriebs der Spleißdüse die Anzahl der auf diese Weise erteilten Drehungen theoretisch auf Null reduziert
wird (selbstverständlich hängt dies davon ab, wann die Fadenenden YLT und YUT um die Fäden YU und YL herumgewunden oder geflochten
werden, um insgesamt Falschdrehungen zu erteilen). Dementsprechend
werden infolge der Wirkung der Spleißdüse die Drehungen auf dem Faden YL verschoben und auf dem Faden YU gesammelt und es ist
anzunehmen, daß, wenn der Betrieb der Spleißdüse abgestoppt wird, infolge der am Anfang des Aufwickelbetriebs durch die automatische
Wickelmachine erteilte Zugspannung die auf dem Faden YU angesammelten
Drehungen wieder an den Faden YL zurückgegeben werden. Während dieser Zeitspanne entstehen bei den Fasern der Spitzen der Fadenenden
YLT und YUT Veränderungen und es wird angenommen, daß die auf diese Weise abgespreizten Fasern sich mit den Fäden YU und YL verflechten,
um eine Spleißverbindung zu bilden. Wird somit eine Düse eingesetzt, die keinen Luftwirbelstrom, sondern eine turbulente Luftströmung
erzeugt, dann wird der Zusammenhalt der Fasern in den Fadenenden YLT und YUT gestört und es entsteht eine zufallsbedingte
Anordnung oder Ausrichtung der Fasern.
Das in der Fig. 7A dargestellte, vermutliche Prinzip wird auch bei
den in den Figuren 7B und 7C dargestellten Fällen angewendet. Im
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Falle der Fig. 7E werden die angeschnittenen und gehaltenen Fadenenden
YLT und YUT der Wirkung einer Dralldüse ausgesetzt. Die Spitzen der an den Enden der Verbindung befestigten Fasern sind zu
im wesentlichen gleicher Länge geschnitten, um im Winkel abstehende Vorsprünge PTl und PT2 zu bilden. Abgetrennte Fasern sind zwischen
den Vorsprüngen PTl und PT2 eingeflochten und bilden Knäuel Kl und K2 in der erhaltenen Verbindung (siehe Fasern f5 und f8 in Fig. 1).
Da ferner die Fadenenden YLT und YUT angeschnitten sind und gehalten werden, auch wenn die Fäden der Wirkung einer Dralldüse ausgesetzt
werden, so ist die Möglichkeit der Erzeugung einer neuen Faseranordnung durch Freigabe der an sich vorhandenen Drehungen der
Fäden sehr gering, so daß somit angenommen wird, daß aus zwei Fäden bestehende, verdoppelte Strecken DTl und DT2 gebildet werden.
Aus dem vorstehenden geht unausweichlich hervor, daß die zwischen den Vorsprüngen PTl und PT2 abgelösten Fasern den Knäueln Kl und
K2 entsprechen, daß eine Abnahme der Fasermenge im Teil der Verbindung zwischen den Vorsprüngen PTl und PT2 im wesentlichen Null
ist, und daß der Teil der Verbindung einen Durchmesser aufweist, welcher der Summe der Durchmesser der beiden Fäden entspricht.
Diese in der Fig. 7B dargestellte Verbindung ist diejenige, die nach
dem Spleißverfahren und mit der Spleißvorrichtung gemäß dem älteren
Vorschlag der Anmelderin gebildet ist.
Da in dem in der Fig. 7C dargestellten Fall die aufgelösten Fasern
durch die Wirkung der vorstehend beschriebenen Fadenendhaltedüse
entfernt werden, ist die Menge der Fasern im Teil H verringert und ist kleiner als die Menge, die der Summe der Durchmesser der
nebeneinander lieg enden Fäden entspricht. Im integrierten Teil H sind lockere Drehungen zu sehen, deren Drehrichtung die gleiche
wie die im Faden YU oder YT ist. In einigen Fällen ist jedoch der Teil H in zwei Fäden getrennt, die miteinander verflochten sind. Zu
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beiden Seiten außerhalb des Teils H befinden sich geschwollene Teile
BUl und BU2, bei denen die Fasern parallel zueinander angeordnet sind, und in den Knäueln KIl und K22 sind die Fasern in Richtung
senkrecht zur Fadenachse um den Faden gewunden. Das Faserende, welches als der Fadenendenspitze YLT entsprechend betrachtet wird,
ist in der Fig. IC schräg nach links gerichtet und an einigen Stellen
gebrochen, wie dies durch f 11, ... und f 15 angedeutet ist. Ferner ist der Teil, der als der Faserendenspitze YUT entsprechend betrachtet
wird, in der Fig. 7 C schräg nach rechts gerichtet und an einigen Stellen gebrochen, wie dies durch f21, ... 125 angedeutet wird. Wird
diese Anordnung der Faserendenspitzen mit der Anordnung der in der
Fig. 7B gezeigten Vorsprünge PTl und PT2, bei der die Faserendenspitzen
im wesentlichen parallel gerichtet sind, verglichen, dann wird leicht verständlich, daß die erfindungsgemäß gebildete Verbindung von
glatter Konfiguration und Erscheinung ist.
Wie aus der vorstehenden Erläuterung hervorgeht, lassen sich gemäß
der Erfindung Spleißverbindungen herstellen, welche gegen verschiedene
Bearbeitungsbehandlungen resistent und von wesentlich verbesserter Qualität sind, ohne daß sie Web- oder Strickfehler verursachen.
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