-
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer
-
Fadenverbindung durch Spleißen Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Fadenverbindung durch Spleißen, bei dem
die miteinander zu verspleißenden Fäden an der späteren Spleißstelle einzeln von
ihrer Fadendrehung und von ihren Abfallenden befreit werden, wobei zwei neue Fadenenden
entstehen. Diese beiden neu entstandenen Fadenenden kann man auf unterschiedliche
Art durch Spleißen miteinander verbinden.
-
Es ist schwierig, auf Anhieb eine gute Spleißverbindung herzustellen,
insbesondere dann, wenn es sich um sehr dünne Fäden handelt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf Anhieb eine gute, zuverlässige
und haltbare Spleißverbindung herzustellen, und zwar auch'dann, wenn besonders dünne
Fäden miteinander verspleißt werden sollen. Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens
durch die im Anspruch 1 und bezüglich der Vorrichtung durch die im Anspruch 18 beschriebene
Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Durch Versuche wurde bereits erhärtet, daß bereits dann eine zufriedenstellende
Spleißstelle entsteht, wenn die Einzelfasern der Fadenenden parallelisiert werden
und die Fadenenden mit Abstand voneinander im freien Raum so nebeneinandergehaltPn
werden, daß sich die Fasern der Fadenenden mit Abstand voneinander überlappen, worauf
dann durch Aufbringen einer gleichpoligen elektrischen Ladung auf beide Fadenenden
a) die Einzelfasern eines jeden Fadenendes besenartig voneinander abgespreizt werden,
b) die Faserbesen der beiden Fadenenden auf Abstand voneinander gebracht und/oder
gehalten werden, worauf dann durch Aufbringen einer anderspoligen elektrischen Ladung
auf das eine der beiden Fadenenden die Faserbesen beider Fadenenden ineinandergeschlagen
werden, so daß sie eine Spleißstelle bilden, worauf in diesem Zustand der Fadenenden
und der -Spleißstelle eine Fadendrehung (ein Drall) in die Spleißstelle eingegeben
wird.
-
Es sind also demnach elektrostatische Kräfte, die einmal die zuvor
parallelisierten Einzelfasern der Fadenenden
zu einem Faserbesen
auffächern und dann nach dem Umpolen dafür sorgen, daß die beiden Faserbesen möglichst
kräftig ineinandergeschlagen werden. In diesem ineinandergeschlagenen Zustand der
Faserbesen wird dann eine Fadendrehung in die Spleißstelle gegeben, die mindestens
so stark ist wie die Fadendrehung der ungestörten Abschnitte der miteinander zu
verspleißenden Fäden.
-
Eine so hergestellte Spleißverbindung ist nicht nur haltbar, sie ist
auch unauffällig und nur schwer oder gar nicht am Faden zu entdecken.
-
Wenn hierbei die Herstellung der Faserbesen dadurch unterstützt wird,
daß elektrostatische Anziehungskräfte, die aus anderspoligen elektrischen Ladungen
als die Ladungen der Fadenenden herrühren, von außen auf die Faserbesen beziehungsweise
die Fadenenden zur Einwirkung gebracht werden, dann weiten sich die Faserbesen weiter
aus und werden flacher. Das begünstigt beim anschließenden Ineinanderschlagen der
Faserbesen die Fasermischung und das wechselseitige Verhaken der Einzelfasern der
Fadenenden miteinander.
-
Wenn dann zusätzlich das Ineinanderschlagen der Faserbesen dadurch
unterstützt wird, daß elektrostatische Abstoßungskräfte, die aus Ladungen gleicher
Polarität wie die Ladungen zumindest eines der beiden Fadenenden herrühren, von
außen auf die Faserbesen zur Einwirkung gebracht werden5 dann geschieht das Ineinanderschlagen
der Faserbesen mit größerer Kraft. Auch dies trägt zur Qualitätsverbesserung der
Spleißstelle bei.
-
Die von außen auf die Fadenenden beziehungsweise die Faserbesen einwirkenden
elektrostatischen Kräfte resultieren aus entsprechenden Raumladungen, die aufgebaut
werden. Vorteilhaft werden die elektrostatischen Kräfte durch eine, zwei oder mehrere
neben den Fadenenden oder um die Fadenenden herum angeordnete Elektroden erzeugt.
Hierzu können unterschiedliche Elektroden verwendet werden, jedoch wird bestimmten
Elektrodenformen der Vorzug gegeben, wie später noch erläutert wird.
-
Ein guter Faserbesen wird ber nur dann erhalten, wenn zuvor die Einzelfasern
gut parallelisiert worden sind. In vorteilhafter Weise werden die Einzel fasern
durch Aufdrehen des Fadens entgegen der Richtung der Fadendrehung
und
Auseinanderziehen bis zur völligen Fadentrennung parallisiert. Je nach der Art der
Fasern, nach der Stärke der Fadendrehung und nach der Kräuselung der Einzelfaser
wird dieses Aufdrehen so weit getrieben, daß auch noch während des Auseinanderziehens
eine neue Fadendrehung in der Gegenrichtung eintritt. Diese Gegendrehung verschwindet
aber von selbst bei der Fadentrennung. Die Gegendrehung hat aber, wenn sie richtig
bemessen ist, den Vorteil, daß die Fasern nach der Fadentrennung gut parallisiert
sind, weil bei der Fadentrennung ein mehr oder weniger starkes Rückdrehen des Fadenendes
eintritt.
-
Es kann hierzu jeder der beiden miteinander zu verspleißenden Fäden
vorteilhaft zum Zweck der Befreiung von der Fadendrehung a) von einer isoliert gehalterten
und zugleich ein Fadenaufladeelement bildenden Fadendrehvorrichtung und b) in einem
von der Faserlänge abhängigen Abstand von einer Fadenklemme gehalten werden, worauf
der Abstand zwischen Fadenklemme und Fadendrehvorrichtung zum Zweck des Abtrennens
der Abfallenden und zum Zweck des Parallisierens der Einzelfasern vergrößert wird.
Die erwähnte Abstandsvergrößerung kann
demnach dadurch hervorgerufen
werden, daß man entweder die Fadenklemme von der Fadendrehvorrichtung entfernt oder
umgekehrt oder dadurch, daß man beide Vorrichtungen gleichzeitig so verschiebt,
daß sie einen größeren Abstand voneinander einnehmen.
-
Werden beim Spleißen zum Erzeugen der Raumladungen Elektroden verwendet,
so kann es vorkommen, daß diese Elektroden durch ihre Anwesenheit die Spleißvorbereitungen
stören. Es wird daher vorgeschlagen, daß die verwendete Elektrode oder die verwendeten
Elektroden erst dann in ihre Arbeitsstellung gebracht werden, wenn der Zeitpunkt
naht, in dem sie eine elektrische Ladung erhalten sollen. Diejenige Elektrode, die
anderenfalls störend bei anderen Arbeitsgängen im Wege steht, wird zum Beispiel
bewegbar gelagert und schließlich in die Arbeitsstellung gebracht, die ihrer Funktion
am besten entspricht.
-
Gute bis sehr gute Spleißverbindungen werden erreicht, wenn man folgendermaßen
vorgeht: Jeder der miteinander zu verspleißenden Fäden wird seprarat von entgegengesetzten
Seiten her herangeholt, in eine Fadendrehvorrichtung, eine Fadenklemme und einen
Abfallendenentferner
eingelegt. Falls die Elektroden vorher beiseite geschwenkt waren, werden sie jetzt
in ihre Arbeitsstellungen gebracht. Anschließend werden die Fadendrehvorrichtungen
mit einer vorbestimmten Anzahl Umdrehungen in Betrieb genommen zu dem Zweck, die
Fäden von ihrer Fadendrehung zu befreien. Dann wird der Abstand zwischen den Fadenklemmen
und den Fadendrehvorrichtungen bis zum Fadenbruch vergrößert. Anschließend werden
die Fadenklemmen geöffnet und die Abfallenden durch die Abfallendenentferner entfernt.
Zugleich werden die Einzelfasern der neuen Fadenenden parallelisiert, zum Beispiel
auf die weiter oben geschilderte Art und Weise. Hieran anschließend werden zeitlich
nacheinander drei unterschiedliche Schaltzustände beziehungsweise Ladungszustände
eingestellt, die mit I, II und III bezeichnet werden sollen.
-
Schaltzustand I: Auf beide Fadendrehvorrichtungen beziehungsweise
Fadenaufladeelemente und damit auf die Fadenenden wird eine gleichpolige, zum Beispiel
positive, elektrische Ladung und auf zwei Elektroden oder zwei Gruppen von neben
den Fadenenden oder um die Fadenenden herum angeordneten Elektroden wird eine anderspolige,
zum Beispiel negative5 elektrische Ladung aufgebracht,
derart,
daß die Einzelfasern des einen Fadenendes einen Faserbesen ausbilden, der sich gegen
die eine Elektrode oder die eine Elektrodengruppe legt und zugleich die Einzelfasern
des anderen Fadenendes einen weiteren Faserbesen ausbilden, der sich gegen die andere
Elektrode oder gegen die andere Elektrodengruppe legt. Hierbei bilden sich gute
Faserbesen aus, weil die Einzelfasern das Bestreben haben, voneinander einen Abstand
einzuhalten, dabei aber gleichzeitig gegen die Elektrode gezogen werden, wo sie
gezwungen sind, sich fächerartig anzulegen.
-
Schaltzustand II: Nun wird eines der beiden Fadenaufladeelemente und
diejenige Elektrode oder diejenige Elektrodengruppe, an der der Faserbesen des mit
dem jeweils anderen Fadenaufladeelement in Begrünung befindlichen Fadenendes anliegt,
umgepolt, also zum Beispiel von positiver auf negative, beziehungsweise von negative
auf positive Ladung gebracht. Gleichzeitig bleibt der Ladungszustand der anderen
Elektrode beziehungsweise der anderen Elektrodengruppe und auch der Ladungszustand
des anderen Fadenaufladeelements erhalten. Das alles geschieht derart, daß die beiden
Faserbesen infolge der gleichzeitigen Einwirkung elektrostatischer Anziehungs- und
Abstoßungskräfte ineinandergeschlagen und im nunmehr vereinigten Zustand
gehalten
werden, wobei in diesem Zustand die beiden Fadendrehvorrichtungen eine vorbestimmte
Anzahl Umdrehun gen zurückgedreht werden. Durch das Zurückdrehen wird eine Fadendrehung
in die Spleißstelle eingebracht.
-
Schaltzustand III: Alle elektrischen Ladungen werden nunmehr wieder
verringert oder gelöscht,und die miteinander verspleißten Fäden werden freigegeben.
Die Verbindung der Fäden mit den Fadendrehvorrichtungen hört dabei auf.
-
Das zuletzt geschilderte Verfahren kann für den Fall, daß lediglich
eine Elektrode oder eine stets gemeinsam umschaltbare Elektrodengruppe verwendet
wird, auch noch auf folgende Weise modifiziert werden. Nach den Vorbereitungshandlungen,
die denen des vorhergehenden Verfahrensbeispiels entsprechen, werden zeitlich nacheinander
folgende vier Schaltzustände beziehungsweise Ladungszustände eingestellt: Schaltzustand-
1: Auf beide Fadenaufladeelemente wird eine gleichpolige, zum Beispiel positive
elektrische Ladung und auf die Elektrode oder die Elektroden eine anderspolige,
zum Beispiel negative, elektrische Ladung aufgebracht, derart, daß die Einzelfasern
der Fadenenden Faserbesen
bilden5 die sich distanziert voneinander
gegen die Elektrode oder die Elektroden legen.
-
Schaltzustand II: Darauf wird eines der beiden Fadenaufladeelemente
umgepolt, also zum Beispiel von positiver auf negative eleketrische Ladung gebracht,
derart, daß sich der mit diesem Fadenaufladeelement verbundene Faserbesen von der
Elektrode oder von den Elektroden löst.
-
Schaltzustand III: Auch die Elektrode oder die Elektroden werden nun
umgepolt, also zum Beispiel von negativer auf positive elektrische Ladung gebracht,
derart, daß die beiden Faserbesen infolge der gleichzeitigen Einwirkung elektrostatischer
Anziehungs- und Abstoßungskräfte ineinandergeschlagen und im nunmehr vereinigten
Zustand gehalten werden, wobei in diesem Zustand die beiden Fadendrehvorrichtungen
eine vorbestimmte Anzahl Umdrehungen zurückgedreht werden. Hierbei wird auch wieder
eine Fadendrehung in die Spleißstelle eingebracht.
-
Schalt zustand IV: Alle elektrischen Ladungen werden nun verringert
oder gelöscht,und die miteinandeverspleißten Fäden werden freigegeben.
-
Beide zuletzt genannten Verfahrensvarianten haben ihre Vorteile. Im
ersten Fall sind weniger Schalt zustände vorhanden, so daß das Spleißen schneller
geht, im zweiten Fall können einfachere Elektroden verwendet werden.
-
Je nach der Art des Fadens und der Fasern kann es vorteilhaft sein,
bei der vorletzten Verfahrensvariante die Schalt folge ladungsfrei - Ladungszustand
I mehrmals hintereinander zu wiederholen und dann erst die Ladungszustände II und
III einzustellen. Aus den gleichen Gründen kann es bei der zuletzt genannten Verfahrensvariante
vorteilhaft sein, die Schaltfolge ladungsfrei - Ladungszustand I - Ladungszustand
II mehrmals hintereinander zu wiederholen und ann erst die Ladungszustände III und
IV einzustellen. Bei dem wiederholten Wechsel der Schaltfolge ergibt sich im allgemeinen
eine noch bessere Strekkung der Einzelfasern und auch eine bessere Faserbesenbildung.
-
Gute Spleißergebnisse sind zu erzielen, wenn Ladungen mit einer Spannungsdifferenz
zwischen 10.000 Volt und 25.000 Volt verwendet werden. Aus praktischen Gründen,
um zum Beispiel handelsübliche Hochspannungsgeräte einzusetzen, ist es vorteilhaft,
wenn Ladungen mit einer
Spannungsdifferenz von etwa 16.000 Volt
verwendet werden. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Ladungen in Form kurzzeitiger
Ladungsimpulse aufgebracht werden. Es kann sich dabei um einmalige kurze Ladungsimpulse
oder um Impulsserien handeln. Ladungsimpulse haben außerdem den Vorteil, daß auch
bei höheren Spannungen keine Schwierigkeiten sicherheitstechnischer Art auftreten.
Es wird daher in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß eine Spannungsdifferenz
zwischen 16.000 und 25.000 Volt gewählt wird und daß die Ladungsimpule so kurzzeitig
sind, daß keine störenden Funkenentladungen, Gleitentladungen oder Luftionisationen
auftreten.
-
Aus Gründen des Unfallschutzes und aus Gründen der Spannungsstabilität
wird vorgeschlagen, daß ein Pol, zum Beispiel der Minuspol, der für die Ladungsvorgänge
verwendeten Hochspannungsquelle an Masse gelegt wird. Alle nicht gesondert aufladbaren
Maschinenteile sind ebenfalls an Masse gelegt und an einen Schutzleiter oder an
Erde angeschlossen. Statt dessen kann aber auch ein sowohl vom Minuspol als auch
vom Pluspol der für die Ladungsvorgänge verwendeten Hochspannungsquelle entfernter
Mittelpol der Hochspannungsquelle an Masse gelegt werden.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die
zum Spleißen nach den erläuterten Verfahren verwendete Vorrichtung für mindestens
zwei von verschiedenen Seiten her mit Abstand nebeneinanderliegend zuführbare Fäden
folgende Teile enthält: 1. je eine Fadenspannvorrichtung, 2. je eine Fadendrehvorrichtung,
3. je ein Fadenaufladeelement, 4. je eine Fadenklemme, 5. je eine schaltbare Vorrichtung
zur Veränderung des Abstands zwischen Fadenklemme und Fadendrehvorrichtung.
-
Außerdem soll die Vorrichtung folgende Teile enthalten: 6. mindestens
einen elektrischen Hochspannungserzeuger, 7. elektrische Leitungsverbindungen zwischen
dem Hochspannungs erzeuger und den Fadenaufladeelementen, 8. steuerbare Umschaltvorrichtungen
zum Schalten der Leitungsverbindungen, 9. eine steuerbare Antriebsvorrichtung für
wahlweisen Rechts- und Linkslauf der Fadendrehvorrichtungen.
-
Vorteilhaft sind die Fadendrehvorrichtungen zugleich als Fadenaufladeelemente
ausgebildet. Zu diesem Zweck werden
sie isoliert aufgestellt und
erhalten jeweils einen elektrischen Leitungsanschluß.
-
Die Fadendrehvorrichtungenshaben also in erster Linie eine Doppelfunktion
zu erfüllen. Sie sollen vor dem Spleißen die Fäden von ihrer Fadendrehung befreien,
nach dem Spleißen in die fertige Spließstelle eine Fadendrehung hineinbringen. Sie
sollen aber auch außerdem als Fadenaufladeelemente dienen. Aus diesen Gründen ist
es vorteilhaft, wenn die Fadendrehvorrichtungen einander gegenüberliegen und sich
bis in die Nähe der späteren Spleißstelle erstrecken. Diese Funktion kann eine Fadendrehvorrichtung
besonders gut erfüllen, wenn sie eine Fadenwinde mit einem gegen die spätere Spleißstelle
gerichteten, einen radialen Fadeneinlegeschlitz aufweisenden, als Elektrode ausgebildeten
Flansch besitzt. Derart ausgebildete flanschartige Elektroden liegen sich dann also
jeweils gegenüber, so daß eine gute Symmetrie der elektrostatischen Verhältnisse
eintritt.
-
Da die Fadendrehvorrichtungen mit Hochspannung beaufschlagt werden,
muß ihrem Antrieb besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Es wird daher vorgeschlagen,
daß die Fadendrehvorrichtungen je eine Riemenscheibe aufweisen,
die
durch je einen aus Isolierstoff bestehenden endlosen Riemen mit ihrer Antriebsvorrichtung
verbunden sind. Der Riemen übernimmt hier auch die Funktion eines Isolators. Die
Antriebsvorrichtung selbst kann sich auf Massepotential befinden.
-
Insbesondere dann, wenn die Fadendrehvorrichtungen Fadenwinden besitzen
oder als Fadenwinden ausgebildet sind, ist es vorteilhaft, zwecks besserer Mitnahme
der Fäden zu Beginn der Fadendrehung die Längsachse jeder Fadendrehvorrichtung schräg
zur Fadenlaufrichtung verlaufen zu lassen.
-
Zum Zweck des Erzeugens von Raumladungen wird vorgeschlagen, daß in
der Nähe der späteren Spleißstelle in dem Gebiet zwischen den Fadendrehvorrichtungen
und mit Abstand zu den Fäden eine, zwei oder mehrere Elektroden angeordnet sind.
Im einfachsten Fall genügt eine einzige Elektrode, die ringförmig angeordnet ist.
Will man aber wechselseitig Raumladungen unterschiedlicher Polarität verwenden,
dann kommt man nicht mehr mt einer einzigen Elektrode aus. Es sind dann mindestens
zwei Elektroden notwendig, die einander gegenüberliegen und getrennt aufladbar sind.
Man
kann auch mehr als zwei Elektroden verwenden, die zum Beispiel
dann entweder alle untereinander verbunden sind oder auch nur gruppenweise untereinander
verbunden sind.
-
Demgemäß ist es vorteilhaft, wenn zwei Elektroden oder zwei Gruppen
der Elektroden einander links und rechts der späteren Spleißstelle gegenüberliegen
und zum wahlweisen Erzeugen von Raumladungen gleicher oder ungleicher Polarit ät
gesonderte, gegebenenfalls schaltbare elektrische Leitungsverbindungen zum Hochspannungserzeuger
oder zu jeweils einem Hochspannungserzeuger besitzen. Wird nur ein einziger Hochspannungserzeuger
verwendet, dann ist es notwendig, auf der Sekundärseite zu schalten,und demgemäß
müssen die elektrischen Leitungsverbindungen eben auf der Hochspannungsseite schaltbar
sein. Werden aber mehrere Hochspannungserzeuger verwendet, so kann man zum Beispiel
feste Leitungsverbindungen vorsehen und das Schalten erfolgt dann auf der Primärseite
beziehungsweise auf der Niederspannungsseite der Hochspannungserzeuger.
-
Der Hochspannungserzeuger kann als ein elektronischer, piezoelektrischer,
induktiver, reibungselektrischer, kapazitiver oder induktiv-kapazitiver Hochspannungsgenerator
ausgebildet sein. Es sind demgemäß alle gängige Hochspannungserzeuger verwendbar.
Dennoch gibt es hier Unterschiede,
die Hochspannungsgeneratoren
arbeiten nämlich mit unterschiedlich großer Geschwindigkeit und auch ihre Haltbarkeit
und Dauerstandfestigkeit ist unterschiedlich.
-
Hier muß ein wirtschaftlich tragbarer Mittelweg zwischen Verkleinerung
der Abmessungen, elektrischer Sicherheit, Kosten und Unfallsicherheit ermittelt
werden. Will man mit Intervallschaltungen arbeiten, dann ist es vorteilhaft, wenn
der Hochspannungserzeuger eine Kurzzeit-und/oder Intervallschaltvorrichtung aufweist.
-
Es wurde bereits erwähnt, daß zur Herstellung von Fadenenden mit parallelisierten
Fasern eine Reltivbewegung zwischen Antriebsvorrichtung unä Fadenklemme erforderlich
ist. Hierzu wird vorgeschlagen, -daß die Fadenklemmen als wanderfähige Fadenklemmen
ausgebildet und an eine steuerbare Antriebsvorrichtung angeschlossen sind. Zum Zweck
der Fadentrennung werden also hier nur die Fadenklemmen von den Fadendrehvorrichtungen
fortbewegt.
-
Damit die vorbereitenden Arbeiten nicht durch eine sperrig angeordnete
Elektrode behindert werden, wird außerdem vorgeschlagen, daß zumindest eine Elektrode
schwenkbar gelagert ist und zu diesem Zweck mit Hilfe eines Isolierstückes mit einem
steuerbaren Antrieb verbunden ist.
-
Auch hier braucht der steuerbare Antrieb nicht Hochspannung zu führen.
-
Die weiter oben erwähnten Fadenspannvorrichtungen haben die Aufgabe,
die miteinander zu verspleißenden Fäden gespannt zu halten, damit sie keine Kringel
bilden, wobei aber das Nachziehen des Fadens in Richtung auf die spätere Spleißstelle
ermöglicht sein muß. Hierzu wird vorgeschlagen, daß jede Fadenspannvorrichtung aus
einem Fadenhalter und einem Fadenspanner besteht. Der Fadenspanner kann zugleich
als chlaufenzieher ausgebildet sein. Ein derartiger Schlaufenzieher und Fadenspanner
besteht zum Beispiel aus einer mit Saugluft beaufschlagbaren Düse. Eine solche Düse
ist sehr gut in der Lage, auf die Fadenschlaufe eine solche Kraft auszuüben, daß
sie keine Kringel bilden kann und daß der Faden ständig gespannt bleibt. Der Fadenhalter
kann vorteilhaft als ein schwenkbarer Fadenzubringer ausgebildet sein. Dadurch erfüllt
er auch wieder eine Doppelfunktion, nämlich das Zubringen des Fadens von einer Fadenabgabestelle
oder einer Fadenaufnahmestelle, zum Beispiel von einer Ablaufspule oder einer Auflaufspule,
und die Funktion des Faderhaltens.
-
Mit ein und derselben Vorrichtung soll eine möglichst große Palette
unterschiedlicher Fäden mit unterschiedlichem Fasermaterial gespleißt werden können.
Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Fadendrehvorrichtungen und/oder die Fadenklemmen
bezüglich ihres Abstandes voneinander verstellbar angeordnet sind. Insbesondere
bei einer Anderung der Stapellänge beziehungsweise Faserlänge der zu verspleißenden
Fäden wird eine Abstandsänderung der Bauteile der Vorrichtung erforderlich sein.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die
Antriebsvorrichtung für die Fadendrehvorrichtungen ein Kegelradgetriebe, einen von
Rechtslauf auf Linkslauf umschaltbaren elektrischen Antriebsmotor und eine einstellbare
Umdrehungsbegrenzungsvorrichtung besitzt. Besonders die Umdrehungsbegrenzungsvorrichtung
muß präzise arbeiten, weil die Fadendrehvorrichtungen immer in einer bestimmten
Stellung stehen müssen, wenn Fäden eingelegt oder freigegeben werden sollen. Hierzu
wird vorgeschlagen, daß die Umdrehungsbegrenzungsvorrichtung eine Gewindespindel
mit aufgesetzter Spindelmutter aufweist, wobei das Größtmaß der wechselseitigen,
von der Anzahl der Umdrehungen der Fadendrehvorrichtungen
durch
Koppelelemente abhängigen wechselseitigen Relativbewegung durch mindestens einen
einstellbaren Anschlag begrenzt ist. Dieser Vorschlag läuft darauf hinaus, durch
die Antriebsvorrichtung entweder die Spindel oder die Spindelmutter mitlaufen zu
lassen. Die Teile führen bei dem Drehen der Fadendrehvorrichtungen Reltivbewegungen
aus, die durch die Anschläge so begrenzt sind, daß in den jeweiligen Endstellungen
die gewünschte Lage der Fadendrehvorrichtungen vorhanden ist. Um nun zu verhindern,
daß beim Anlauf gegen den Anschlag eine Selbsthemmung eintritt, wird außerdem vorgeschlagen,
die Spindelmutter als Kugelumlaufmutter auszubilden. Bei einer Kugelumlaufmutter
tritt eine festbremsende Selbsthemmung nicht auf.
-
Zur Unterstützung des Spleißvorgangs ist auch den Fadenklemmen besondere
Aufmerksamkeit zu widmen. Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Fadenklemmen steuerbare
Klemmelemente aufweisen. Vorteilhaft besteht das steuerbare Klemmelement aus einem
federbelasteten Klemmstück mit einem Schaltflügel, der mit zwei Betätigungselementen
korrespondiert, von denen das eine Bestätigungselement so angeordnet ist, daß es
in der Fadenabgabestellung der Fadenklemme auf den Schaltflügel einwirkt und dadurch
die Fadenklemme öffnet,
und das andere Betätigungselement so angeordnet
ist, daß es in der Fadenaufnahmestellung der Fadenklemme auf den Schalten flügeln
zur Einwirkung gebracht werden kann, während die Fadenklemme außerhalb der genannten
Grenzstellungen geschlossen ist. Hierbei kann das eine Betätigungselement aus einer
stationären Auffahrrampe oder dergleichen und das andere Betätigungselement wahlweise
aus einem schaltbaren Stößel oder dergleichen bestehen. Der schaltbare Stößel kann
zum Beispiel elektromagnetisch geschaltet werden. Mit anderen Worten ausgedrückt,
öffnet sich die Fadenklemme gesteuert, wenn sie in die der späteren Spleißstelle
benachbarte Endstellung gefahren wird, um dort den Faden aufzunehmen. Bei der späteren
Bewegung der Fadenklemme von der Spleißstelle weg schließt sie sich selbsttätig
unter Federdruck, weil sie den Kontakt zu den Betätigungselementen verliert. In
der anderen Endstellung öffnet sich die Fadenklemme selbsttätig.
-
Statt des schaltbaren Betätigungselements kann auch ein Betätigungselement
nach Art der erwähnten Auffahrrampe verwendet werden.
-
Zur Elektrodenbemessung wird außerdem vorgeschlagen, daß die Elektrode
oder die Elektroden ringförmig um die Fadenenden beziehungsweise um die spätere
Spleißstelle herumführend so angeordnet sind, daß ein Schlitz zum Einlegen und Herausnehmen
der Fäden frei bleibt, und daß die dem Schlitz benachbarten
Elektrodenteile
als Schutzelemente gegen das Auftreten erhöhter elektrostatischer Feldstärke in
der umgebenden Luft ausgebildet sind. Dies ist besonders wichtig für den Fall, daß
die Elektroden oder Elektrodenteile Ladungen unterschiedlicher Polarität erhalten.
Als Schutzelemente können zum Beispiel Kugeln, gerundete Verkleidungen oder Isolierstücke
dienen. Besonders einfache Schutzelemente sind dann gegeben, wenn sie aus gerundeten
und geglätteten, hornartig nach außen aufgebogenen Ringenden bestehen.
-
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Anhand dieser Ausführungsbeispiele soll die Erfindung in den folgenden Text abschnitt
en noch näher erläutert und beschrieben werden.
-
Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen Fig. 1 bis Fig.
11, ein alternatives Ausführungsbeispiel hierzu in den Fig. 12 und 13 dargestellt.
-
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Teilansicht ein erfindungsgemäße
Vorrichtung von vorn in der Grundstellung mit eingelegten Fäden, die Fig. 2 bis
8 zeigen in chronologischer Reihenfolge die einzelnen Phasen des Spleißvorgangs
an der gleichen Vorrichtung, Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch Getriebeteile, die
Fig. -10 und 11 zeigen Einzelheiten der Betätigungsvorrichtungen.
-
Bei dem alternativen Ausführungsbeispiel zeigt in einer Kombination
von perspektivischer Teilanschicht und Schaltbild
Fig. 12 einen
ersten Schalt zustand und Fig. 13 einen zweiten Schaltzustand.
-
Beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt insbesondere Fig.
1 eine Vorrichtung 20 zum Herstellen einer Fadenverbindung durch Spleißen der von
zwei verschiednen Seiten her mit Abstand nebeneinanderliegend zugeführten Fäden
21 und 22. Der Faden 21 kommt von der Auflaufspule einer Wickelmaschine her, von
der nur die mit Kehrgewinderillen versehene Spulenantriebswalze 23 sichtbar ist.
Der Faden 22 kommt von der Ablaufspule 24 der gleichen Wickelmaschine her. Die Vorrichtung
20 ist nur vorübergehend an der erwähnten Wickelmaschine tätig. Sie ist im übrigen
wanderfähig und kann zeitlich nacheinander an allen Arbeitsstellen einer Wickelmaschine
tätig werden.
-
Die Vorrichtung 20 enthält eine erste Fadenspannvorrichtung, bestehend
aus einem Fadenhalter 25 und einem Fadenspanner 27; und eine zweite Fadenspannvorrichtung,
bestehend aus einem Fadenhalter 26 und einem Fadenspanner 28. Die Fadenspanner 27
und 28 sind zugleich als Schlaufenzieher ausgebildet und bestehen jeweils aus einer
mit Saugluft beaufschlagbaren Diese.
-
Die Vorrichtung 20 enthält außerdem eine Fadendrehvorrichtung 29 für
den Faden 21 und eine Fadendrehvorrichtung 30 für den Faden 22. Die Fadendrehvorrichtung
29 besitzt eine Fadenwinde 31 mit einem gegen die spätere Spleißstelle gerichteten,
einen radialen Fadeneinlegeschlitz 33 aufweisenden, als Elektrode ausgebildeten
Flansch 35, der gemeinsam mit der ganzen Fadendrehvorrichtung 29 als Fadenaufladeelement
dient. In gleicher Weise besitzt die Fadendrehvorrichtung 30 eine Fadenwinde 32
mit einem gegen die spätere Spleißstelle gerichteten, einen radialen Fadeneinlegeschlitz
34 aufweisenden, als Elektrode ausgebildeten Flansch 36. Auch hier dient der Flansch
36 gemeinsam mit der ganzen Fadendrehvorrichtung 30 zugleich als Fadenaufladeelement.
-
Die Fadendrehvorrichtung 29 besitzt eine Riemenscheibe 39, die durch
einen aus Isolierstoff bestehenden endlosen Riemen 41 mit einer steuerbaren Antriebsvorrichtung
43 verbunden ist, wie insgesamt insbesondere in Fig. 9 dargestellt ist.
-
Da die Fadendrehvorrichtungen gemeinsam mit ihren Flanschen zugleich
als Fadenaufladeelemente ausgebildet sind, ist zu diesem Zweck die Fadendrehvorrichtung
29 durch ein Isolierböckchen 44 und die Fadendrehvorrichtung 30 durch ein Isolierböckchen
45 isoliert aufgestellt, wie es insbesondere Fig. 9 zeigt. Eine Grundplatte 46 trägt
die Isolierböckchen. Ihre Befestigungsschrauben 47 und 48 sind in Schlitzen der
Grundplatte 46 geführt,
so daß eine Verstellbarkeit der F'endrehvorrichtungen
29 und 30 gegeben ist. Zum Zweck des Aufladens besitzt die Fadendrehvorrichtung
29 einen elektrischen Leitungsanschluß 49 und die Fadendrehvorrichtung 30 einen
elektrischen Leitungsanschluß 50, wie es insbesondere die Zeichnungen Fig. 5-bis
7 zeigen.
-
Die Fadendrehvorrichtungen 29, 30 sind aneinander gegenüberliegend
angeordnet und erstrecken sich bis in die Nähe der späteren Spleißstelle. Sie besitzen
eine gemeinsame Längsachse 51, die schräg zur Fadenlaufrichtung verläuft. Dies ist
für das Fadeneinlegen bedeutungsvoll.
-
Die Vorrichtung 20 enthält außerdem eine Fadenklemme 37 für den Faden
21 und eine Fadenklemme 38 für den Faden 22. Die Fadenklemmen 37, 38 sind als wanderfähige
Fadenklemmen ausgebildet. Die Fadenklemme 57 besitzt eine insbesondere in Fig. 11
dargestellte und insgesamt mit 52 bezeichnete schaltbare Vorrichtung zur Veränderung
des Abstands zwischen Fadenklemme 37 und Fadendrehvorrichtung 29. Auch die Fadenklemme
38 besitzt eine Vorrichtung 53 zur Veränderung des Abstands zwischen der Fadenklemme
38 und der Fadendrehvorrichtung 30. Die schaltbare Vorrichtung 52 besteht aus einem
um die Achse 54 chwenkbaren zweiarmigen Hebel 55, der an seinem einen Ende die Fadenklemme
37 trägt und an seinem anderen Ende ein Drehgelenk 57 aufweist. Die schaltbare Vorrichtung
53 besteht aus einem zweiarmigen Hebel 56,
der um eine Achse 59
schwenkbar ist und an seinem Ende die Fadenklemme 38, an seinem anderen Ende ein
Drehgelenk 58 aufweist. Ein um eine Achse 60 schwenkbarer und durch eine gewundene
Biegefeder 61 vorbelasteter Waagebalken 62 ist über Gelenke 63 beziehungsweise 64
durch einen Hebel 65 über das Gelenk 57 mit der schaltbaren Vorrichtung 52 und durch
einen Hebel 66 über das Drehgelenk 58 mit der schaltbaren Vorrichtung 53 verbunden
Vom Drehgelenk 58 aus besteht über einen zweiarmigen Hebel 6'7, der um die Achse
68 schwenkbar ist, eine Verbindung zu einer gemeinsamen steuerbaren Antriebsvorrichtung
69. Zu der Antriebsvorrichtung 69 gehört eine Welle 70 mit einer darauf befestigten
Kurvenscheibe 71, an der eine an dem zweiarmigen Hebel 67 befestigte Abtastrolle
72 anliegt. Die Welle 70 kann von einem Getriebe 73 aus über ein Kettenrad 74, eine
Kette 76 und ein Kettenrad 75 angetrieben werden. Die Welle 70 trägt auch noch;weitere
Kurvenscheiben 77 bis 82, auf die später noch eingegangen wird.
-
Die gelenkigen Verbindungen sind zwischen der Antriebsvorrichtung
69 und den beiden schaltbaren Vorrichtungen 52 und 53 gemäß Fig. 11 so getroffen,
daß beim Schwenken des zweiarmigen Hebels 67 die beiden Fadenklemmen 37 und 38 entweder
beide in Richtung auf die Fadendrehvorrichtungen 29 beziehungsweise 30 oder in entgegengesetzter
Richtung geschwenkt werden.
-
Die Vorricttung 20 enthält außerdem einen elektrischen Hochspannungserzeuger
83, der in den Fig.5 bis 7 lediglich schematisch angedeutet ist.
-
In der Näher der späteren Spleißstelle ist in dem Gebiet zwischen
den Fadendrehvorrichtungen 29 und 30 und mit Abstand zu den Fäden 21 und 22 eine
Elektrode 84 zum Erzeugen von Raumladungen angeordnet. Die Elektrode 84 hat die
Fo:'m eines an einer Stelle geöffneten Ringes und ist mi-; Hilfe eines Isolierstückes
85 in der Grundplatte 46 drehbar gelagert, wie es insbesondere Fig. 9 zeigt. Durch
einen Winkelhebel 88 kann das Isolierstück 85 und damit lie Elektrode 84 in die
zum Beispiel in Fig. 1 dargestell;e Ausweichstellung oder in die zum Beispiel in
Fig. 4 largestellte Arbeitsstellung gedreht werden.
-
Zum Zweck des Schwenkens ist das Isolierstück 85 der Elektrode 84
mit einer steuerbaren Antriebsvorrichtung 87 verbunden, wie insbesondere in Fig.1,1
dargestellt ist. Sie besteht aus einem Winkelhèbel 88 und Hebeln 89 und 90, die
auf einer Welle 91 sitzen. Die Welle 91 ist in einem Lagerbrock 92 gelagert, der
auf der Rückseite der Grundplatte 46 befestigt ist. Der Hebel 89 ist durch ein Gelenk
93 mit dem Winkelhebel 88 verbunden. Der Hebel 90 trägt einen Betätigungsstift 94.
-
Solange sich die Klemme 37 in der untersten Stellung befindet, drückt
ihr zugehöriger Winkelhebel 55 den Betätigungsstift 94 nieder, so daß die Elektrode
84 in der unter anderem in Fig. 11 dargestellten Arbeitslage festgehalten wird.
Wird dagegen die Fadenklemme 37 nach oben bewegt, um zum Zweck der Spleißvorbereitung
einen Faden aufzunehmen, dann verliert der Winkelhebel 55 den Kontakt mit dem Betätigungsstift
94.
-
Durch das Gewicht des Hebels 89 und des Winkelhebels 88 wird dabei
die Elektrode 84 in die insbesondere in den Zeichnungen Fig.l bis 5 dargestellte
Lage geschwenkt. In dieser Lage behindert die Elektrode 84 weder das Einlegen der
Fäden noch die Bewegungen der Fadenklemmen oder Fadendrehvorrichtungen.
-
Insbesondere Fig. 9 läßt erkennen, daß die steuerbare Antriebsvorrichtung
43 für die Fadendrehvorrichtungen ein
Kegelradgetriebe 95, einen
von Rechtslauf auf Linkslauf umschaltbaren elektrischen Antriebsmotor 96 und eine
einstellbare Umdr ehungsb egren zungsvoAcht ung 97 besitzt. Das Kegelradgetriebe
besteht aus den Kegelrädern 98,99 und 100.Das Kegelrad 100 sitzt auf der Welle 101
des Antriebsmotors 96.
-
Das Kegelrad 98 sitzt auf einer Welle 102, die in einem Lagerbock
104 gelagert ist. Der Lagerbrock 104 ist mit einer Platte 106 verbunden. Die Platte
106 ist durch Stehbolzen 107 und 108 mit der Grundplatte 46 verbunden. Am anderen
Ende der Welle 102 befindet sich eine Riemenscheibe 109, die durch den endlosen
Riemen 42 mit der Riemenscheibe 40 der Fadendrehvorrichtung 30 verbunden ist. Das
Kegelrad 99 sitzt auf einer Welle 103, die mit Hilfe eines Wälzlagers 110 auf einem
Lagerbock 105 gelagert ist, der ebenfalls an der Platte 106 befestigt ist. Am Ende
der Welle 103 befindet sich eine Riemenscheibe 111, die durch den endlosen Riemen
41 mit der Riemenscheibe 39 der Fadendrehvorrichtung 29 verbunden ist. Die beiden
Riemenscheiben 109 und 111 sind im Vergleich zur Riemenbreite so lang, daß man durch
Verstellen der Isolierböckchen 44 und 45 die beiden Fadendrehvorrichtungen 29 und
30 verschieben kann, ohne ihre Antriebsmöglichkeit irgendwie zu behindern.
-
Die Umdrehungsbegrenzungsvorrichtung 97 besitzt eine Gewindespindel
112 mit aufgesetzter Spindelmutter 113. Die Gewindespindel ist auf der einen Seite
mit Hilfe eines Wälzlagers 114 an der Platte 106 und auf der anderen
Seite
mit Hilfe eines Wälzlagers 115 an einem Träger 116 gelagert, der auch den Antriebsmotor
96 trägt.
-
An diesem Ende ist die Spindel 112 mit einem Zahnrad 117 verbunden,
das in ein Zahnrad 118 eingreift.
-
Das Zahnrad 118 sitzt auf der Welle 101 des Antriebsmotors 96. Die
Spindelmutter 113 ist durch ein Führungselement 120 so geführt, daß sie sich beim
Drehen der Gewindespindel 112 nicht mitdrehen kann.
-
Die Relativbewegung zwischen Gewinde spindel 112 und Spindelmutter
113 ist durch zwei Anschläge 121 und 122 begrenzt. Der Anschlag 121 ist fest eingestellt,
der Anschlag 122 dagegen ist einstellbar.
-
Zu diesem Zweck ist der Anschlag 122 mit einem Aussengewinde 123 versehen
und in einer Bohrung des Trägers 116 gelagert, die ein passendes Innengewinde aufweist.
-
Die Zeichnung Fig. 1 deutet an, daß der Fadenhaltep 25 als ein schwenkbarer
Fadenzubringer ausgebildet ist. Er ist nämlich in der Lage, mit seiner nach oben
bis an die Auflauf spule schwenkbaren, von Unterdruck beaufschlagen Ansaugdüse 124
das Ende des Fadens 21 auf der Auflauf spule aufzusuchen, anzusaugen, festzuhalten
und durch Schwenken in die in Fig. 1 dargestellte Stellung in die Vorrichtung 20
einzulegen. Fig. 1 deutet auch an, daß der Fadenhalter 26 ebenfalls als ein schwenkbarer
Fadenzubringer ausgebildet ist. Er ist nämlich in der Lage, bis in die Nähe der
Ablaufspule 24 zu schwenken, dort seine Fallklappe 125 zu öffnen und das Ende des
Fadens 22 anzusaugen.
-
Zu diesem Zweck ist der Fadenhalter 26 als ein mit Unterdruck beaufschlagtes
Saugrohr ausgebildet. Beim Hochschwenken in die in Fig. 1 dargestellte Lage hält
die Fallklappe 125 das Ende des Fadens 22 fest,so daß auch der Faden 22 in die Vorrichtung
20 eingelegt werden kann.
-
Die Fadenklemmen 37 und 38 besitzen steuerbare Klemmelemente. Das
Klemmelement der Fadenklemme 37 besteht aus einem durch eine Druckfeder 128 belasteten
Klemmstück 126 mit einem Schaltflügel 130. Der S:haltflügel 130 korrespondiert mit
zwei Betätigungselementn 132 und 133. Das steuerbare Klemmelement der Fadenklemme
38 besteht aus einem federbelasteten Klemmstück 127 mit einem Schaltflügel 131.
-
Der Schaltflügel 131 korrespondiert mit zwei Betätigungselementen
134
und 135. Die Betätigungselemente 132 und 134 bestehen aus stationären Auffahrrampen
und sind auf der Grundplatte 46 so angeordnet, daß sie in der Fadenabgabestellung
der jeweiligen Fadenklemme auf deren Schaltflügel 130, 131 einwirken und dadurch
die jeweilige Fadenklemme 37, 38 öffnen. Die Betätigungselemente 133 und 135 bestehen
jeweils aus einem schaltbaren Stößel, der jeweils Teil eines Elektromagnetantriebs
136 beziehungsweise 137 ist.
-
Fahren demnach die Fadenklemmen 37 und 38 in die Fadenaufnahmestellungen,werden
sie nur dann geöffnet, wenn die Elektromagnetantriebe 136 beziehungsweise 137 betätigt
werden. Fahren die Fadenklemmen dagegen in ihre Fadenabgabestellungen, so werden
sie automatisch durch Auffahren der Schaltflügel auf die Betätigungselemente 132
beziehungsweise 134 geöffnet. Außerhalb der erwähnten Endstellungen bleiben die
Fadenklemmen stets geschlossen.
-
Die Elektrode 84 ist in ihrer zum Beispiel in Fig. 4 dargestellten
Arbeitsstellung ringförmig um die spätere Spleißstelle herumführend so angeordnet,
daß ein Schlitz 138 zum Einlegen und Herausnehmen der Fäden 21, 22 freibleibt. Die
dem Schlitz 138 benachbarten Elektrodenteile 139 und 140 sind insofern als Schutzelemente
gegen das
Auftreten erhöhter elektrostatischer Feldstärke in der
umgebenden Luft ausgebildet, als sie kugelig gerundet und geglättet sind.
-
Insbesondere die Zeichnungen Fig. 5, 6 und 7 lassen erkennen, daß
die Elektrode 84 eine schaltbare Leitungsverbindung 141 zum Hochspannungserzeuger
83 aufweist. Sowohl die zur Elektrode 84 führende Leitungsverbindung 141 als auch
die zu den Fadenaufladeelementen 29 beziehungsweise 30 führenden Leitungsverbindungen
49, 50 besitzen Hochspannungsschaltvorrichtungen 142 bis 146. Diese Hochspannungsschaltvorrichtungen
bestehen aus Schaltschützen, zum spiel elektromagnetisch betätigten Reedkontakten.
-
Bevor das eigentliche Spleißen beginnt, wird der Faden 21 von der
über der Spulenantriebswalze 23 liegenden Auflaufspule durch den Fadenhalter 25
abgeholt und bei dessen Schwenken in die in Fig. 1 gezeichnete Fadenabgabestellung
in den mit Saugluft beaufschlagten Fadenspanner 27, in den Fadeneinlegeschlitz 33
des Flansches 35 der Fadendreh-'vorrichtung 29 und in die zu diesem Zeitpunkt noch
geöffnete Fadenkiemme 37 eingelegt. Zugleich wird durch den Fadenhalter 26 der Faden
22 von der Ablaufspule 24 abgeholt, beim Hochschwenken in die in Fig. 1 gezeichnete
Fadenabgabestellung in den von Saugluft beaufschlagten Fadenspanner 28, den Fadeneinlegeschlitz
34 des Flansches 36
der Fadendrehvorrichtung 30 und in die noch
geöffnete Fadenklemme 38 eingelegt.
-
Die Fadenklemmen 37 und 38 werden dadurch offengehalten, daß -durch
die beiden Elektromagnetantriebe 136 und 137 beide Betätigungselemente 133 und 135
auf die Schaltflügel 130 und 131 einwirken. Sobald nun die Elektromagnetantriebe
136 und 137 ausgeschaltet werden, schließen sich unter Federdruck die beiden Fadenklemmen
37 und 38. Dadurch, daß die Fäden in den beiden Fadenspannern 27 und 28 unter der
Wirkung des Unterdrucks Fadenschlaufen bilden, bleibt die Fadenspannung erhalten.
-
Nach diesen Vorbereitungen wird der Antriebsmotor 96 der steuerbaren
Antriebsvorrichtung 43 eingeschaltet, so daß die beiden Fadendrehvorrichtungen 29
und 30 entgegengesetzt zur Fadendrehung eine bestimmte Anzahl Umdrehungen machen,
wie es durch die Umdrehungsbegrenzungsvorrichtung 97 festgelegt ist. Dabei winden
die Fadenwinden 31 und 32 der Fadendrehvorrichtungen 29 und 30 die Fäden auf, wie
es Fig. 2 zeigt. Der Faden 21 verliert dabei in dem zwischen der Fadendrehvorrichtung
29 und der Fadenklemme 37 gelegenen Abschnitt seine Fadendrehung. Auch der Faden
22 verliert in dem zwischen
der Fadendrehvorrichtung 30 und der
Fadenklemme 38 gelegenen Abschnitt seine Fadendrehung. Daraufhin wird das Getriebe
73 betätigt, so daß sich die Welle 70 und damit auch die Kurvenscheibe 71 der Antriebsvorrichtung
69 dreht. Das hat die Abwärtsbewegung der Fadenklemme 37 und die Aufwärtsbewegung
der Fadenklemme 38 zur Folge.
-
Der Abstand zwischen den Fadendrehvorrichtungen und den Fadenklemmen
vergrößert sich bis zum Fadenbruch. Dabei parallelisieren sich die Einzelfasern
der neu entstehenden Fadenenden 147 und 148. Kurz vor dem Erreichen der Endstellungen
der Fadenklemmen wird durch Einwirkung des Winkelhebels 55 auf den Betätigungsstift
94 die Elektrode 84 in ihre in Fig. 4 dargestellte Arbeitsstellung gedreht. Gleichzeitig
laufen die Schaltflügel 130 beziehungsweise 131 der Fadenklemmen 37 beziehungsweise
38 auf die Betätigungselemente 132 beziehungsweise 134 auf, so daß sich die Fadenklemmen
öffnen und dabei die abgetrennten Abfallenden freigeben, die dann durch die Fadenhalter
25 und 26 entfernt werden.
-
Fig. 4 zeigt, daß die neu entstandenen Fadenenden 147 und 148 jetzt
an der späteren Spleißstelle mit Abstand zugleich von der Elektrode 84 ringförmig
umschlossen sind. Es sind somit die günstigen Voraussetzungen für die folgenden
Arbeitsgänge geschaffen.
-
Das Getriebe 73 dreht währenddessen die Welle 70 weiter, so daß auch
die anderen auf der Welle 70 sitzenden Kurvenscheiben 77 bis 82 wirksam werden.
Jede dieser Kurvenscheiben hat eine }firkverbsindung zu einem der Niederspannungs-Mikroschalter149
bis 154. (Fig. 11) Der Mikroschalter 150 besitzt eine Wirkverbindung zur Hochspannungsschaltvorrichtung
142, - derMikroschalter 151 zur Hochspannungsschaltvorrichtung 143, der Mikroschalter
152 zur Hochspannungsschaltvorrichtung 144, der Mikroschalter 153 zur Hochspannungsschaltvorrichtung
145 und der Mikroschalter 154 zur Hochspannungsschaltvorrichtung 146.
-
Zunächst werden beim Weiterdrehen der Welle 70 die Mikroschalter 150,
151 und 154 eingeschaltet, damit auch die Hochspannungsschaltvorrichtungen 142,
143 und 146, wie es Fig. 5 zeigt. Dadurch erhält die Fadendrehvorrichtung 29 beziehungsweise
deren Flansch 35 und auch die Fadendrehvorrichtung 30 beziehungsweise deren Flansch
36 eine positive Ladung. Die Elektrode 84 erhält dagegen eine negative Ladung. Dadurch-bilden
die Einzelfasern der Fadenenden Faserbesen 147' beziehungsweise 148?, die sich distanziert
voneinander gegen je eine Hälfte der Elektrode 34 anlegen. Da die Vorbereitungen
schon so getroffen sind, daß gemäß Fig. 4
das Fadenende 148 immer
rechts von dem Fadenende 147 liegt, wird auch der Faserbesen 148' durch gleichzeitg
wirksame elektrostatische Anziehungs- und Abstoßungskräfte gegen die rechte Hälfte
der Elektrode 84 und der Faserbesen 147' gegen de linke Hälfte der Elektrode 84
gezogen. Dies also die Voraussetzung für die weiteren Arbeitsgänge. Als nächstes
wird der in Fig. 6 dargestellte Schaltzustand beziehungsweise Ladungszustand eingestellt.
Die Mikroschalter 150 und 151 und damit auch die Hochspannungsschaltvorrichtungen
142 und 143 bleiben eingeschaltet. Der Mikroschalter 154 und damit auch die Hochspannungsschaltvorrichtung
146 wird ausgeschaltet. Dafür wird der Mikroschalter 153 und damit die Hochspannungsschaltvorrichtung
145 eingeschaltet. Es ergibt sich nun folgender Ladungszustand: Die Fadendrehvorrichtung
29 behält ihre positive Ladung, die Elektrode 84 behält ihre negative Ladung und
die Fadendrehvorrichtung 30 wird von positiver auf negative Ladung umgeschaltet.
Der Faserbesen 147' bleibt dabei in seiner Lage. Der Faserbesen 148' wird dagegen
von der Elektrode 84 abgestoßen und etwa in Ringmitte in der Schwebe gehalten. Er
strebt dabei etwssdem Faserbesen 147' entgegen.
-
Anschließend daran wird durch Weiterdrehen der Welle 70 der in Fig.
7 dargestellte Ladungszustand erreicht,
indem jetzt der Mikroschalter
151 ausgeschaltet und der Mikroschalter 152 eingeschaltet wird. Dadurch wird die
Hochspannungsschaltvorrichtung 143 ausgeschaltet und die Hochspannungsschaltvorrichtung
144 eingeschaltet.
-
Es ergibt sich nun folgender Ladungszustand: Die Fadendrehvorrichtung
29 behält ihre positive Ladung. Die Fadendrehvorrichtung 30 behält ihre negative
Ladung. Die Elektrode 84 wird von negativer auf positive Ladung umgeschaltet. Dadurch
wird auch der Faserbesen 147' von der Elektrode 84 abgestoßen, gleichzeitig aber
vom Faserbesen 148' angezogen, so daß beide Faserbesen ineinanderschlagen und eine
Spleißstelle 155 bilden.
-
Während der Ladungszustand nach Fig. 7 erhalten bleibt, werden die
beiden Fadendrehvorrichtungen 29 und 30 nach Umschalten des Antriebsmotors 96 eine
vorbestimmte Anzahl Umdrehungen zurückgedreht, wodurch eine Fadendrehung in die
Spleißstelle eingegeben wird, die sich dann rein äußerlich nicht mehr von den gesunden
Fadenahschnitten unterscheidet, wie es in Fig. 8 angedeutet ist. Sobald dies geschehen
ist, werden durch Weiterdrehen der Welle 70 alle Mikroschalter und damit auch alle
Hochspannungsschaltvorrichtungen ausgeschaltet. Das hat zur Folge, daß alle elektrischen
Ladungen gelöscht oder zumindest sehr stark verringert werden, worauf dann die nunmehr
mit einander verspleißten Fäden freigegeben werden. Die Freigabe
geschieht
am einfachsten dadurch, daß von der Wickelmaschine her ein entsprechender Fadenzug
auf die verspleißten Fäden gegeben wird, worauf sie aus den Fadeneinlegeschlitzen
33 und 34 der Flansche 35 und 36 und aus dem Schlitz 138 der Elektrode 84 herausgleiten.
Danach kann die Vorrichtung 20 an einen anderen Einsatzort weiter bewegt werden.
-
Bei dem in den Fig. 12 und 13 schematisch dargestellten alternativen
Ausführungsbeispiel der Erfindung sollen alle mechanischen Teile so bleiben wie
bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Auch das Ansteuern der Hochspannungsschaltvorrichtungen
kann über die Mikroschalter erfolgen.
-
Da hier jedoch weniger Schaltvorgänge erforderlich sind, braucht man
auch nicht mehr so viele Mikroschalter. Der Einfachheit halber sind hier nur zwei
Hochspannungsschaltvorrichtungen 156 und 157 dargestellt. Die Hochspannungsschaltvorrichtung
156 stellt einen zweipoligen Ausschalter und die Hochspannungsschal,vorrichtung
157 einen Umschalter mit vier Kontakten dar.
-
Bei diesem z-feiten Ausführungsbeispiel sind zwei Elektroden 158 und
159 vorhanden, die ringförmig um die spätere SpleiSstelle herumführend so angeordnet
sind, daß ein
Schlitz 160 zum Einlegen und Herausnehmen der Fäden
21, 22 freibleibt. Die dem Schlitz 160 benachbarten Elektrodenteile sind als Schutzelemente
gegen das Auftreten erhöhter elektrostatischer Feldstärke in der umgebenden Luft
ausgebildet. Das ist bei dieser Elektrodenanordnung besonders wichtig, weil die
beiden Elektroden zeitweise Ladungen entgegengesetzter Polarität führen.
-
Der Schlitz 160 darf daher auch nicht zu knapp bemessen sein. Die
Schutzelemente bestehen hier aus gerundeten und geglätteten, hornartig nach außen
aufgebogenen Ringenden 161 und 162.
-
Nachdem die Fadenenden auf die gleiche Art und Weise gebildet wurden,
wie es zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, werden hier nacheinander
vom ersten Ausführungsbeispiel abweichende Ladungszustände eingestellt.
-
Zuerst wird der in Fig. 12 dargestellte Ladungszustand eingestellt.
Hierzu wird die Hochspannungsschaltvorrichtung 156 eingeschaltet. Die zu der Fadendrehvorrichtung
29 führende Leitungsverbindung 163 erhält hierdurch eine positive Spannung, die
beibehalten wird, solange die Hochspannungsschaltvorrichtung 156 eingeschaltet bleibt.
Die zur Elektrode 159 führende Schaltverbindung 164 erhält eine negative Spannung,
solange die Hochspannungsschaltvorrichtung 156 eingeschaltet bleibt.
-
Die zur Elektrode 158 führende Leitungsverbindung 165 erhält über
den Kontakt 167 der Hochspannungsschaltvorrichtung 157 eine negative Spannung. Die
zur Fadendrehvorrichtung 30 führende Leitungsverbindung 166 erhält über den Kontakt
170 der Hochs?annungsschaltvorrichtung 157 eine positive Spannun>. Es stellt
sich demnach folgender Ladungszustand ein: Die Fadendrehvorrichtung 29 und ihr Flansch
35 haben eine positive Ladung, die beiden Elektroden 158 und 159 haben eine negative
Ladung, die Fadendrehvorrichtung 30 und ihr Flansch 36 haben eine positive Ladung.
-
Die Auswirkungen dieses Ladung,zustands auf die Fadenenden sind die
gleichen wie be dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Es bildet sich am Ende des
Fadens 21 ein Faserbesen 171 und am Ende des Fadens 22 ein Faserbesen 172 aus. Die
Einzelfasern der Faserbesen sind voneinander abgespreizt und haben sich, sofern
sie noch eine entsprechende Länge aufweisen, gegen die Elektroden angelegt. Der
Faserbesen 172 liegt an der Elektrode 159 und der Faserbesen 171 an der Elektrode
158 an.
-
Dies wird durch die strenge Beachtung der bereits im vorigen Ausführungsbeispiel
dargestellten und erläuterten vorbereitenden Maßnahmen erreicht. Die Fadenenden
eines bestimmten Fadens gelangen immer zu einer bestimmten Elektrode.
-
Anschließend werden durch Umschalten der Hochspannungsschaltvorrichtung
157 die beiden Kontakte 168 und 169 eingeschaltet, die beiden Kontakte 167 und 170
ausgeschaltet. Dabei ergibt sich der in Fig. 13 dargestellte Ladungszustand.Die
Fadendrehvorrichtung 29 und ihr Flansch 35 bleiben positiv geladen. Auch die Elektrode
159, an der zuvor der vom Flansch 36 ausgehende Faserbesen 172 angelegen hatte,
bleibt negativ geladen. Die Elektrode 158, an der zuvor der vom Flansch 35 kommende
Faserbesen anlegen hatte, wird von negativer auf positive Ladung umgeschaltet. Die
Fadendrehvorrichtung 30 und ihr Flansch 36 werden von positiver Ladung auf negative
Ladung umgeschaltet.
-
Durch dieses Umschalten schlagen die Faserbesen kräftig ineinander,
wobei eine völlige Mischung der Einzelfasern eintritt. Es entsteht eine Spleißstelle
173, auf die symmetrische elektrostatische Kräfte komprimierend einwirken.Die Vereinigung
der Faserbesen geschieht mit großer Kraft und Geschwindigkeit, weil die entgegengesetzte
Polarität der beiden Faserbesen ihre Annäherung und Vermischung erzwingt, zugleich
aber auch kräftige elektrostatatische Abstoßungskräfte der beladen Elektroden 158
und 159 die Bewegung der Faserbesen unterstützen. Die Faserbesen werden zur RingnittelachSe
hin geschleudert, wo die Vereinigung
der Einzelfasern stattfindet.
-
Während der in Fig. 13 angedeutete Ladungszustand noch erhalten bleibt,
setzen sich wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel die beiden Fadendrehvorrichtungen
29 und 30 im Rückwärtsgang in Bewegung, bis eine für die Fadenfestigkeit günstige
Fadendrehung in die Spleißstelle 173 eingebracht ist. Dann wird die Hochspannungsschaltvorrichtung
156 ausgeschaltet, wodurch alle Ladungen gelöscht beziehungsweise bis auf kleine
Ladungsreste vermindert werden. Daraufhin werden die durch Spleissen miteinander
verbundenen Fäden freigegeben.
-
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
-
Es können zum Beispiel einstellbare Endanschläge zur Begrenzung der
Abstandsänderung zwischen Fadenklemme und Fadendrehvorrichtung vorgesehen werden;
die Yorrichtung 20 könnte schienengebunden verfahrbar sein und zu diesem Zweck ein
Fahrgestell aufweisen; zum Schalten der Antriebsvorrichtung 43 und des Getriebes
73, beziehungsweise zum Drehen der Welle 70 oder zum Schalten der Antriebsvorrichtung
69 könnte eine Folgesteuervorrichtung zum Einsatz kommen; statt der Mikroschalter
können auch andere Schalter, zum Beispiel Annäherungsschalter, verwendet werden;
statt ringförmig angeordneter Elektroden könnten auch Flächenelektroden oder Sprühelektroden
zum Einsatz kommen, die zuletzt genannten Elektroden insbesondere dann, wenn durch
eine Kurzzeitschaltvorrichtung dafür gesorgt wird, daß keine schädlichen Funkenentladungen
oder Gleitentladungen auftreten können.
Leerseite