CH646208A5

CH646208A5 - Verfahren und vorrichtung zur verminderung abrupten querschnittverlaufs bei der verbindung von faserverbaenden.

Info

Publication number: CH646208A5
Application number: CH561180A
Authority: CH
Inventors: August Baumgartner
Original assignee: Zellweger Uster Ag
Priority date: 1980-07-23
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1984-11-15
Also published as: JPS5748572A; DE3104472C2; GB2081326A; NL8101020A; SE8101179L; BE889501A; DE3104472A1; DK327281A; GB2081326B; IT8148289A0; CA1144355A; US4341066A; FR2487313A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verminderung abrupten Querschnittverlaufs bei einer Verbindung von Faserverbänden. Im Sinne der Erfindung wird unter dem Begriff Faserverband ein Bündel von Fasern, ein Garn oder Zwirn, eine Schnur oder ein Seil oder ein ähnliches langgestrecktes Gebilde zusammengefasster Fasern oder Fäden verstanden, wobei es sich sowohl um pflanzliche und tierische, als auch um auf synthetischem Wege hergestellte, Grandmaterialien oder Mischungen solcher handeln kann. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Gebiet der Textilindustrie im weitesten Sinne, ist aber nicht auf dieses Gebiet beschränkt.

In der einschlägigen, erzeugenden und verarbeitenden Industrie stellt sich häufig das Problem, zwei oder mehr Faserverbände miteinander zu verbinden. Dieses Problem wurde lange Zeit ausschliesslich durch manuelles oder auch maschinelles Verknüpfen oder Verknoten von freien Enden der miteinander zu verbindenden Faserverbände gelöst. Eine durch Verknüpfung erzeugte Verbindung von Faserverhänden weist für viele Anwendungszwecke den Nachteil auf, dass durch den erzeugten Knoten ein abrupter Querschnittverlauf des Faserverbandes im Bereich der Verbindung entsteht. In der weiteren Verarbeitung des verknüpften Faserverbandes, beispielsweise in der Weberei oder Wirkerei kann sich dies nachteilig auswirken und eine Ursache von Fadenbrüchen oder anderen Betriebsstörungen bilden. Knoten können auch in textilen Erzeugnissen stören. Es wurden daher schon verschiedentlich Vorschläge gemacht, die Verbindung von Fasermaterial auf anderem Wege als durch eine Verknüpfung vorzunehmen.

Solche knotenfreie Verbindungen werden Spleissungen genannt. Sie entstehen beispielsweise durch Durchwirbelung und Vermischung von Einzelfasern der miteinander zu verbindenen Faserverbände mittels Drackluftstrahl auf dieselben.

Nach Herstellung einer solchen Verbindung von Faserverbänden ergeben sich beidseits der Verbindung lose Enden- auch Schwänze genannt - der miteinander verbundenen Faserverbände. Üblicherweise ist daher ein weiterer Arbeitsgang zum Entfernen, d. h. insbesondere Abschneiden der losen Enden möglichst nahe bei der erzeugten Verbindung erforderlich.

Trotz exakter Ausführung dieser Arbeit entsteht bei der, beziehungsweise bei den Schnittstellen, ein abrupter Querschnittsverlauf des verbundenen Faserverbandes im Bereich der Verbindung. Dieser abrupte Querschnittsverlauf, sowie die Stummel der auch noch so kurz abgeschnittenen losen Enden, stören oft in der weiteren Verarbeitung des verknüpften Faserverbandes. Beispielsweise in der Weberei oder Wirkerei kann dies die Ursache von Betriebsstörungen wie z.B. Fadenbrüche, Hemmungen usw. werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen zur Verminderung abrupten Querschnittsverlaufs bei der Verbindung von Faserverbänden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen festgehalten.

Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1 eine Verbindung zweier Faserverbände mit Umwicklung der Verbindungsstelle, mit Stummeln trotz nahezu bündig abgeschnittenen losen Enden;

Figur 2 ein Zwischenstadium bei der Bildung einer Verbindung zweier Faserverbände nach der Erfindung:

Figur 3 eine fertige Verbindung zweier Faserverbände mit stetigem Übergang des Querschnittsverlaufs an den Endbereichen der Verbindung;

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Figur 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens;

Figur 5 eine schematische Darstellung eines Teils einer Variante der Vorrichtung nach Figur 4.

In allen Figuren sind sich entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind nicht massstäblich gezeichnet.

Die Figur 1 zeigt schematisch eine Verbindung 1 zweier Faserverbände 2 und 3. Die beiden Faserverbände 2 und 3 sind im Bereich der Verbindung 1 durch Fasern 4,5,6 und so weiter im wesentlichen kraftschlüssig umwickelt und zusammenge-presst.

In der schweizerischen Patentschrift Nr. 642 406 ist eine solche Verbindung von Faserverbänden, ein Verfahren zur Erzeugung der Verbindung und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens vorgeschlagen worden. Die vorliegende Erfindung baut auf dem dort genannten Prinzip auf und stellt eine erhebliche Verbesserung desselben dar. Nach dem erwähnten Patent wird eine Verbindung von Faserverbänden durch die Einwirkung von Verformungsorganen erzeugt, wobei aus mindestens einem der zu verbindenden Faserverbänden stammende Fasern die Verbindungsstelle kraftschlüssig umschlingen. Nach dem Stand der Technik, wie er durch die zitierte Patentschrift definiert ist, erweist es sich j edoch als notwendig, die losen Enden, welche nach Erstellung der Verbindung beidseitig der Verbindung entstehen , in zusätzlichen Arbeitsgängen abzuschneiden. Diese losen Enden könnten nämlich die Weiterverarbeitung der mittels der genannten Verbindung miteinander verbundenen Faserverbände, beispielsweise in der Weberei oder Wirkerei, erheblich behindern.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine solche weitere Ausgestaltung der älteren Erfindung nach der zitierten Patentschrift, dass das Problem der Entfernung der losen Enden schon während der Bildung der Verbindung automatisch gelöst wird, so dass die erwähnten zusätzlichen Arbeitsgänge wegfallen und kein abrupter Querschnittsverlauf auftritt.

In der Figur 1 ist eine nach der älteren Erfindung erzeugte fertige Verbindung 1 dargestellt, wobei bereits das ursprünglich lose Ende 7 des ersten Faserverbandes 2 bis auf einen ersten Stummel 8 an der Trennstelle 9 abgeschnitten ist. Ebenso ist das ursprüngliche lose Ende 10 des zweiten Faserverbandes 3 bis auf einen zweiten Stummel 11 an der Trennstelle 12 abgeschnitten. Man erkennt nun, dass sich im Bereich der Trennstellen 9 und 12 je ein abrupter Querschnittsverlauf ergibt. Diese Unstetigkeit im Querschnitt an der Trennstelle 9 beziehungsweise 12 kann wie erwähnt in der Weiterverarbeitung der so verbundenen Faserverbände 2 und 3 sehr nachteilig sein, weil beispielsweise der glatte Durchlauf durch ein Webblatt, eine Öse oder einen Haken einer Wirkereimaschine behindert wird.

Die Figur 2 zeigt ein Zwischenstadium bei der Bildung einer Verbindung 1 zweier Faserverbände 2 und 3 nach der vorliegenden Erfindung.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei der Bildung der Verbindung 1 in den Endbereichen 13 und 14 die losen Enden 7 und 10 ausfasernd, beispielsweise unter Zugbeanspruchung durch ein bewegliches Organ, abgetrennt, beispielsweise durchgetrennt werden. Hierbei lösen sich die losen Enden 7 und 10 vom ursprünglichen Faserverband 2 und 3 ab. Diese Ablösung erfolgt nun aber nicht scharf wie bei einem Schnitt, sondern an den Ablösestellen 15 und 16 fransen die freien losen Enden 7 und 10 einerseits und die jeweils gegenüber verbleibenden gebundenen Enden 17 und 18 anderseits aus. Dabei können auch Einzelfasern herausgerissen und weggeschleudert werden. Im ausfasernden Bereich vermindert sich deshalb der Stubstanzquerschnitt stetig, siehe Figur 2.

Während die so abgetrennten freien losen Enden 7 und 10 wegfallen, oder beispielsweise von einer Absaugvorrichtung weggesaugt werden, werden die gebundenen Enden 17 und 18

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während der Abschlussphase der Bildung der Umwicklung 19 der Verbindung 1 ebenfalls um die beiden verbundenen Faserverbände 2 und 3 kraftschlüssig herumgewickelt; das heisst, in die Verbindung 1 eingearbeitet oder eingebracht. Sie bilden schliesslich, je nach den Querschnittverhältnissen, je einen kontinuierlichen oder konischen Übergang 20 und 21 an den Enden der Verbindung 1 zu den verbleibenden Faserverbänden 2 und 3, wie dies in Figur 3 dargestellt ist.

Bei ausreichend straffer Umwicklung 19 durch die Fasern 4,5, 6 usw. der Verbindung 1 lässt sich erreichen, dass sich der Durchmesser der Verbindung 1 nur unwesentlich vom Durchmesser der Faserverbände 2 und 3 unterscheidet. Dies und der stetige Übergang 20 beziehungsweise 21 führt zu einer drastischen Verminderung des ohne die genannten Massnahmen sonst an den Trennstellen 9 und 12 (Figur 1) auftretenden abrupten Querschnittsverlaufes. Dadurch ergibt eine Verbindung 1 nach Figur 3 keine Schwierigkeiten bei der weiteren Verarbeitung der solcher Art verbundenen Faserverbände 2 und 3.

Das dieser Erfindung zugrundeliegende Prinzip beruht also darauf, dass die zu entfernenden losen Enden ausfasernd abgetrennt werden.

Dieses ausfasernde Abtrennen kann beispielsweise durch Zugbeanspruchung des betreffenden losen Endes, insbesondere über eine Kante hinweg, erreicht werden.

Vorzugsweise ist dabei die Kante so ausgebildet, dass sie eine scheuernde Wirkung auf den darüber hinweg geführten Faserverband, beziehungsweise sein loses Ende ausübt.

Diese scheuernde Wirkung kann dadurch verstärkt werden, dass zwischen dem abzutrennenden losen Ende und der Kante eine Relativbewegung herrscht.

Als scheuernde Kante kann beispielsweise mindestens eine Konturkante mindestens eines für die Bildung einer Faserverband-Verbindung vorgesehenen Verformungsorgans benützt werden.

Die ausfasernde Abtrennung eines losen Endes kann aber auch durch ein, eine Schneidwirkung ausübendes, Organ unterstützt werden.

Die Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Die Vorrichtung als Ganzes ist mit 22 bezeichnet.

In einem nur angedeuteten Träger 22a sind zwei Verformungsorgane 23 und 24, in den Richtungen gemäss den Pfeilen 25 und 26 um ihre Achsen 27 und 28 beweglich, gelagert.

Führungsmittel 29 a und 29b, beidseitig der Gruppe der Verformungsorgane 23 und 24 angeordnet, sind für die Führung der miteinander zu verbindenden Faserverbände 2 und 3 in die, beispielsweise aus der Gruppe von Verformungsorganen 23 und 24 gebildete, Einwirkungszone bestimmt. Zwischen den Führungsmitteln 29a, beziehungsweise 29b und der Gruppe der Verformungsorgane 23 und 24 besteht eine relative Beweglichkeit, derart, dass beispielsweise die Führungsmittel 29a und 29b in Richtung des Doppelpfeils 30 verschiebbar sind. Auf diese Weise können die in den Führungsmitteln 29 a, 29 b mit dosierter Kraft eingeklemmten Faserverbände 2 und 3 in den Wirkungsbereich, das heisst in die engste Zone zwischen den Verformungsorganen 23 und 24, eingebracht und nach Bildung der Verbindung 1 gemäss Figur 3 wieder aus diesem herausgebracht werden.

Bei der Vorrichtung 22 nach dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist die Anordnung so getroffen, dass das vom Faserverband 2 zu entfernende, lose Ende 7 um mindestens eine Kante, beispielsweise eine Kante 24a des einen Verformungsorgans 24 und/oder um eine Kante 35 eines im Ablenkbereich a von der Normallage, das heisst Parallelrichtung der Faserverbände 2 und 3 im Mittelbereich, angeordneten Trennorgans 31 geführt ist. Das Trennorgan 31 kann dabei auf oder an den Führungsmitteln 29a befestigt und mit diesen oder relativ zu diesen beweglich angeordnet sein. Sowohl durch die Kante mit scheuernder Wirkung 24a des sich bewegenden Verformungsorgans 24, welches

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sich bei der Bildung der Verbindung 1 der Faserverbände 2 und 3 um seine Achse 28 dreht, als auch durch die Relativbewegung des zu entfernenden losen Endes 7 an der Kante mit scheuernder Wirkung 35 an einem Lappen 33 des Trennorgans 31, entweder zufolge einer Verschiebung des Trennorgans in Richtung 30 und/ oder durch Vibration des losen Endes 7 zufolge der Struktur des auf den Faserverband 2 wirkenden, sich bewegenden Verformungsorgans 24, wird das lose Ende 7 an der Ablösestelle 15 (siehe Figur 2) ausgefranst, beziehungsweise ausfasernd abgetrennt. Diese Wirkung kommt durch die Durchscheuerung unter Zugbeanspruchung des in den Führungsmitteln 29a und 29b temporär eingespannten Faserverbandes 2 zustande.

Entsprechendes gilt für die andere Seite der Vorrichtung 22, wo die Faserverbände 2 und 3 in den Führungsmitteln 29b temporär gehalten sind. Ein Trennorgan 32, im entsprechenden Ablenkbereich a angeordnet, weist einen Lappen 34 mit einer Kante mit scheuernder Wirkung 36 auf, über welche das hier zu entfernende lose Ende 10 des Faserverbandes 3 hinweggeführt ist. Auch das lose Ende 10 ist zufolge des Ablenkbereiches a an die, in Figur 4 nicht erkennbare hintere Kante mit scheuernder Wirkung 23a des Verformungsorgans 23 geführt. In analoger Weise wird daher auch das lose Ende 10 an der Ablösestelle 16, siehe Figur 2, ausgefranst, beziehungsweise ausfasernd abgetrennt. Im Prinzip wäre dieses ausfasernde Abtrennen allein schon durch zeitlich abgestimmte Zugbeanspruchung der losen Enden 7, beziehungsweise 10 auf die zwischen den Verformungsorganen 23 und 24 temporär festgehaltenen Faserverbände 2 und 3 möglich. Die erwähnten Kanten 24a und 35, beziehungsweise 23a und 36 begünstigen diese Ablösung jedoch zusätzlich. Durch eine scheuernde Ausbildung der genannten Kanten, insbesondere auch der Kanten 24 a und 23 a der Verformungsorgane 24, beziehungsweise 23, zufolge der Struktur ihrer Mantelflächen wird die ausfasernde Abtrennung der losen Enden 7 und 10 weiter begünstigt.

Durch die ausfasernde Abtrennung der losen Enden 7 und 10 erhalten auch die gebundenen Enden 17 und 18, siehe Figur 2, 5 einen nach aussen hin abnehmenden Querschnittsverlauf.

Während die so abgetrennten losen Enden 7 und 10 und eventuell aus den gebundenen Enden 17 und 18, siehe Figur 2, herausgelösten Fasern weggeschleudert oder abgesaugt werden, werden die gebundenen Enden 17 und 18 während der io Abschlussphase der Bildung der Umwicklung 19 der Verbindung 1 mindestens teilweise ebenfalls um die beiden verbundenen Faserverbände 2 und 3 kraftschlüssig herumgewickelt und/oder zum mindestens teilweise in die Verbindung 1 eingebracht, beziehungsweise eingearbeitet, wie dies Figur 3 in den Bereichen 15 20 und 21 darstellt.

Bei ausreichend straffer Umwicklung 19 der Verbindung 1 lässt sich erreichen, dass sich der Durchmesser der Verbindung 1 nicht oder nur unwesentlich vom Durchmesser der Faserverbände 2 und 3 unterscheidet. Dies und der stetige Übergang 20, 20 beziehungsweise 21, führt zu einer drastischen Verminderung des ohne die genannten Massnahmen sonst an den Trennstellen 9 und 12 (Figur 1) auftretenden abrupten Querschnittverlaufes. Dadurch ergibt eine Verbindung 1 nach Figur 3 keine Schwierigkeiten bei der weiteren Verarbeitung der solcher Art verbunde-25 nen Faserverbände 2 und 3 und sie macht sich auch nach der Verarbeitung des entsprechenden Textilgutes nicht oder kaum noch bemerkbar.

Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Teiles einer Variante der Vorrichtung nach Figur 4, bei welcher die 30 Trennorgane 31a und 32a nicht wie gemäss Figur 4 im Wesentlichen quer zur Normallage der Faserverbände 2 und 3 sondern etwa parallel zu dieser im Ablenkbereich a angeordnet sind.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Verminderung abrupten Querschnittverlaufs beim Verbinden zweier Faserverbände, bei welchem mindestens über einen Teil der Länge der Verbindung aus mindestens einem Teil der Faserverbände stammende Fasern einen Rest der Faserverbände kraftschlüssig umschlingen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zu entfernendes Ende (7,10) aus seiner Normallage heraus abgelenkt und um mindestens eine Kante mit scheuernder Wirkung (23a, 24a; 35,36) so hinweggeführt wird, dass dieses Ende durch diese Kante ausfasernd abgetrennt wird.

2. Verfahrennach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem abzutrennenden losen Ende (7,10) und der Kante (23a, 24a; 35, 36) eine Relativbewegung hervorgerufen wird.

3. Verfahrennach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als scheuernde Kanten (23a, 24a) die Konturkanten der für die Bildung der Faserverband-Verbindung (1) vorgesehenen Verformungsorgane (23, 24) benützt werden.

4. Verfahrennach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf das zu entfernende Ende (7,10) eine Zugkraft ausgeübt und der zugehörige Faserverband (8,11) ausfasernd zerrisssen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ausfasernde Abtrennung des zu entfernenden Endes (7,10) durch ein eine Schneidwirkung aufweisendes Organ (31,32) unterstützt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das ausfasernde Abtrennen der zu entfernenden Enden (7,10) bereits während der Bildung der Faserverband-Verbindung (1) erfolgt, derart, dass mittels der Verformungsorgane (23,24) die verbindungsseitigen, ausgefasertenEnden (17,18) der durchgescheuerten Faserverbände von den Verformungsorganen (23, 24) noch in die entstehende Verbindung (1) eingebunden werden.

7. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Ansprach 1, mit mindestens zwei Verformungsorganen, die auf einem Träger beweglich gelagert sind, wobei diese Verformungsorgane oder ihre Konturen sich in einem Einwirkungsbereich auf die zu verbindenden Faserverbände relativ zueinander bewegen, die zu verbindenden Faserverbände dem Einwirkungsbereich zuführbar und die verbundenen Faserverbände aus diesem Einwirkungsbereich wegführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass Führangsmittel (29) vorgesehen sind zur Auslenkung (a) mindestens eines zu entfernenden losen Endes (7) aus der Normallage der Faserverbände (2,3), wobei dieses lose Ende (7) um mindestens eine Kante (35,24a) mit Scheuerwirkung hinweggeführt wird.

8. Vorrichtung nach Ansprach 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem abzutrennenden losen Ende (7) und der Kante (35,24a) mit Scheuerwirkung eine Relativbewegung besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

dass die scheuernde Kante durch die Struktur oder durch einen Rand (23a, 24a) der Verformunsorgane (23, 24) gebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch8, dadurch gekennzeichnet, dass die scheuernde Kante durch eine Kante (35,36) eines im Ablenkbereich (a) angeordneten Trennorgans (31,32) gebildet ist.

11. Vorrichtung nach Ansprach 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennorgan (31,32) im wesentlichen quer zur Achsrichtung (27, 28) der Verformungsorgane (23, 24) verläuft.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennorgan (31a, 32a) im Ablenkbereich (a) im wesentlichen parallel zu den Achsen (27,28) der Verformungsorgane (23, 24) verläuft.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12,

dadurch gekennzeichnet, dass das Trennorgan (31,32; 31a, 32a)

auf oder an Führungsmitteln (29) befestigt und mit oder relativ zu diesen beweglich (30) ist.