Способ соединения двух концов пряжи и устройство для его осуществления

(51 В 65 Н 67/08; В 9 04 ПИСА АТЕНТУ ОБ плевиднои формывоздуха, накостей ориентанов- а 10н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Фоменто де Энверсьон Эндюстриаль С.А. (Испания)(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДВУХ КОН 11 ОВПРЯЖИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.(57) 1. Способ соединения двух концов пряжи, заключающийся в закреплении каждой пряжи в двух местах,раскручивании ее на у астке междуместами закрепления, распунении наэтом участке на кирину, превышающуюдиаметр пряжи, отрезании концов пряж,подаче пучка распущенных волокон одной пряжи между распущенными волокнами другой пряжи и скручивании соединяемого участка, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыщения прочости соединения, перед подачей гучка распущенных волокон одной пряжимежду распущенными волокнами другойпряжи распущенным пучкам волоконпряж придают плоскую каплевиднуюформу и располагают и. один над другим, ориентируя так, что конец одного пучка размещают над наиболее щироким участком другого пучка, а подлчу пучка распущенных волокон одной пряжи между распущенными волокнами другой пряжи осуществляют путем воздействия потоков воздуха, перпендикулярных плоскостям ориентирования пучков2. Способ по п.1, о, т л и ч а ющ и й с я тем, что придание пучкам распущенных волокон каосуществляют потокамиправленными вдоль плостирования пучков,3. Устройство для осуществления способа по п,1, содержащее усленные с возможностью относительного перемещения и контактирования один с другим два коробчатых блока, наобращенных одна к другой плоскостях которых выполнены сопряженные продольные пазы переменного сечения для соединяемых концов пряж, средства для подачи пучков распущенных волокон одной пряжи между волокнами другой пряжи н для отреза- Я ния концов пряж, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что коробчатые блоки соединены с источником сжатого воз- р духа и каждый из них имеет сопряженные с пазом и перпендикулярные ему распределительный канал и гнездо, соединенные один с другим посредством продольного канала, сопло, соеди- :В ненное с распределительным каналом, и размещениый в гнезде конический стержень, верщина которого обращена к пазу, а паз включает два пересекающихся участка, сужающихся от плоскости пересечения, при этом сопла расположены вдоль пазов на бротиво положных боковых сторонах блоков,гнезда смещены одно относительнодругого по длине паза, а средства 108231.4для отрезания концов пряж размещены на боковых сторонах блоков,35 Изобретение относится к текстильнойпромышленности и касается способа и устройства для соединения концов пряж.Соединение пряжи является обычнойоперацией, в частности в мотальныхмашинах. Оно также присутствует ввязальном, ткацком производствах, атакже в некоторых процессах безвере тенного прядения, На протяжении длительного времени эта операция осу 10ществляется связыванием двух концовсоединяемой пряжи таким образом,что дефект затем проявляется в ткани,Уже предлагались решения для заме",ны узелков незаметными соединениями,приближающимися насколько можно книти. Принципиальная трудность такихрешений заключается в получении достатоной прочности пряжи на растяжение,Действительно, в случае узелка, прочность почти соответствует прочностипряжи, тогда как в случае невидимогосоединения, в котором нити взаимноскручены, эта прочность поактическине может быть равной прочности пряжи. Однако решение такого типа можетбыть приемлемым, если прочность соединения, по меньшей мере, равна 90 начальной прочности нити.Известны способы, в которых распущенные концы соединяемой пряжи помещают в камеру и создают турбулентное истечение воздуха, предназначенное сплетать волокна обоих концовтаким образом, чтобы создать зонусоединения двух прядей. Вид такогосоединения не похож на внешний виднити и прочность его чуть выше половины начальной прочности нити Г 13 - 3,Наиболее близким к изобретени.1 40по технической сущности и достигаемо-,му результату является способ соединения двух концов пряжи, заключающийся в закреплении каждой пряжи вдвух местах, раскручивания ее научастке между местами закрепленияраспушении на этом участке нширину, превышающую диаметр 2пряжи, отрезании концов пряж,подаче пучка распуненных волокон одной пряжи между распущенными волокнами другой пряжи и скручивании соединяемого участка 1 4 1Наиболее близким к изобретению является устройство для осуществленияспособа, содержащее установленныес возможностью относительного перемещения и контактирования один с другим два коробчатых блока, на обращенных одна к другой плоскостях которых выполнены сопряженные продольныепазы переменного сечения для соединяемых концов пряж, средства для подачи пучков распушенньг; волокон однойпряжи между волокнами другой пряжии для отрезания концов пряж 141,Эти способ и устройство помогаютполучить хорошие результаты в соответствии с толщиной пряжи, а также сматериалом этой пряжи. С некоторымивидами пряжи, а именно относительнотолстой пряжей, образованной синтетическими волокнами, возникают некоторые трудности из-за плотности волокон,которая делает трудным их взаимноепроникновение, а также из-эа остаточного скручивания волокон,Цель изобретения - устранениенедостатков этих решений н дости;ениевозможности осуществления практическиневидимьи соединений с повышеннойпрочностью, а именно для толстой пряжи, сделанной из синтетических волокон.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу соединения двухконцов пряжи, заключающемуся в закрепгении каждой пряжи в двух местах,раскручивании ее на участке междуместами закрепления, распушении наэтом участке на ширину, превышающуюдиаметр пряжи, отреэании концов пряж,подаче пучка распущенных волокон одной пряжи между распущенными волокнами другой пряжи и скручивании соединяемого участка, перед подачей пуч 082314ка распущенных волокон одной пряжи между распушенными волокнами другой пряжи распущенным пучкам волокон пряж придают плоскую каплевидную форму и располагают их один над другим, ориентируя тк, что конец одного пучка размещают над наиболее широким участком другого пучка, а подачу пучка распущенных волокон одной пряжи между распущенными волокнами 10 другой пряжи осуществляют путе воздействия потоков воздуха, перпендикулярных плоскостям ориентирования пучков.Придание пучкам распущенных воло кон каплевидной формы осуществляют потоками воздуха, направленными вдоль плоскостей ориентирования пучков,Поставленная цель достигается так о же устройством, содержащим установленные с возможностью относительного перемещения и контактированияодин с другим два коробчатых блока,на обращенных одна к другой плоскостях которых выполнены сопряженные продольные пазы переменногосечения для соединяемых концов, средства для подачи пучков распущенныхволокон одной пряжи между волокнамидругой пряжи и для отрезания концовпряж, коробчатые блоки соединеныс источником сжатого воздуха и каждый из них имеет сопряженные с пазом и перпендикулярные ему распределительный канал и гнездо, соединенные один с другим посредствомпродольного канала, сопло, соединенное с распределительным каналом,и размещенный в гнезде коническийстержень, вершина которого обращенак пазу, а паз включает два пересекающихся участка, сужающихся от плоскости пересечения, при этом сопларасположены вдоль пазов на противоположных боковых сторонах блоков,гнезда смещены одно относительнодругого по длине паза, а средствадля отрезания концсв пряж размещены на боковых сторонах блоков. 25 30 45 50 На фиг,1 схематически изображен вариант осуществления устройства для осуществления способа (вид в перспективе основных элементов устройства); на фиг.2 - увеличенный разрез детали 55 фиг.1; на фиг,З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - временные диаграммы ф Устройство имеет корпус 1, который содержит две опоры 2 и 3, установленные вращающимися в корпусе 1 посредством двух полых валов 4 и 5. Эти две опоры 2 и 3 соединены одна с другой посредством тяги 6, концы которой шарнирно соединены с опорными валами 7 и 8, параллельными полым валам 4 и 5. Вал 8 связан со штоком 9 силового цилиндра 10, предназначенного поворачивать опоры, кинематически соединенные тягой 6, вокруг осей полых валов 4 и 5 так, чтобы переместить опору из положения, изображенного на фиг. 1,в положение,в котором опоры 2 и 3 вытянуты в одну линию.Оба полых вала 4 и 5 дают проход двум другим валам 11 и 12, которые проходят по задней части корпуса 1. Каждый вал 11 и 12 жестко связан с шестерней 13 и соответственно 14, Эти шестерш соединены зубчатым ремнем 15. Передний конец каждого вала 11 и 12 проходит через одну из опор 2 и соответственно 3 и жестко соединен с конической шестерней 16 и соответственно 17, сцепленными с двумя коническими шестернями 18 и соответственно 19. Каждая коническая шестерня 18 и 19 жестко соединена со шпинделем 20 и соответственно 21, установленным между двумя боковыми параллельными стенками 2 а, 2 Ъ и соответственно За ЗЪ опор 2 и 3. Каждый шпиндель 20 и 21 оканчивается радиально рассеченным диском 22 и соответственно 23. Задний конец вала 11 жестко соединен с второй шестерней 24, сцепляюшейся с рейкой 25, жестко соединенной с штоком 26 силового цилиндра 27. Этот приводной механизм 24-27 служит для управления вращением шпинделей 20 и 21 в направлении, противоположном друг другу, причем шйиндель 21 приводится благодаря ремню 15, соединяющему шестерни 13 и 14.Две всасывающие трубы 28 и 29 и соответственно 30 и 31 закреплены неподвижно на корпусе 1 по одну и по другую стороны от каждой опоры 2 и соответственно 3. Эти трубы соединены с входом вентилятора и расположены попарно так, чтобы нить, натяну" тая между каждой парой всасывающих труб, опиралась на кромку дисков 22 и соответственно 23 и проходила, примыкая к коробчатому блоку 32 и соответственно 33. Каждый блок 32 и 33жестко связан с опорой 2 и соответственно 3.Один из этих блоков изображенна Фиг.2 и 3. Принимая, что они являются идентичными, опишем один из 5них. Каждый блок выполнен из изоляционного материала, например иэ пласт.массы. Его верхняя плоскость имеетцентральный паз 34, дио которогослужит опорной поверхностью длярасстилания волокон, образующихбородку конца пряди соединяемойпряжи. Глубина этого паза порядка0,3 мм. Поверхность блока 32, окружающая паз 34, покрыта слоем 35пластмассы более гибкой, чем пластмасса блока, и предназначена в качестве герметичного уплотнения,когда оба блока находятся в положении, изображенном на Лиг.2, Тол щина слоя 35 порядка 0,1 мм. Этотблок 32 содержит впускной канал 36,соединенный с источником 37 сжатоговоздуха Фиг.1), способного подогреваться с помощью электрическогоопротивления 38. Впускной канал36 сообщается с распределительнымканалом 39, который выходит науровне опорной поверхности, ограничиь.оощей дно паза 34, образуя сопло 3040 через щель, длина которой соответствует ширине паза 34, один иэпорогов 41 которой параллелен дну паза 34 и поддерживает струю из сопла.40 вдоль опоркой поверхности наза 34. З 5Фиг. 3 показывает, что ширина паза непостоянна. Если смотреть от выходаиз сопла 40, видно что он расширяется на примерно 1/4-15 своей длиныпримерно на 402 своей начальной 40ширины, а затем он постепенно воз-овращается к этой начальной ширинена остальном участке своей длины.аОпорная поверхность дна паза 34 в своей части, соответствующей45 участку, где этот паз расширяется на выходе из сопла 40, имеет отверстие, которое соответствует цилиндрическому гнезду 42, которое прохо 50 дит через блок 32 перпендикулярно дну паза 34. Это цилиндрическое гнездо 42 несет притертый стержень 43, верхний конец которого оканчивается, конусом 44, вершина которого подходит прямо к уровяо дна паза 34. Пентрированный по оси конуса 44 канал 45, размещенный примерно на 1/3 высоти этого конуса от его основания,сообщает цилиндрическое гнездо 42 с распределительным каналом 39,Блок 32 содержит еще серию электрических проводников 46, расположенных перпендикулярно пазу 34 и разнесенных в продольном направлении. Эти электрические проводники расположены вблизи опорной поверхности дна паза 34 и утоплены в пластмассе блока 32 таким образом, что диэлектрик отделяет эти электрические проводники 46 от опорной поверхности. Эти проводники соединены с электростатическим генератором.Между четырьмя проводниками 46от открытого конца паза 34 выходят на опорной поверхности дна паза 34 три очень тонких канала 47 диаметром 0,25 мм, которые соединены с источником 37 сжатого воздуха.Каждый блок 32 и 33 имеет на своейбоковой стороне, примыкающей к концу паза 34, лезвие 48 и соответственно 49, тогда как второе лезвие 50 и соответственно 51 закреплено на корпусе 1,на соответствующих траекториях описанных лезвий 48 и 49 при пере-мещении опор 2 и 3 иэ положения,изображенного на фиг. 1, в положение, в котором блоки 32 и 33 подведены один к другому.Две соединяемые пряди подводятся каждая напротив двух всасывающих труб 28, 29 и соответственно 30, 31 , причем все четыре соединены с входом вентилятора так, чтобы участки пряжи, находящиеся между всасывающими трубами 28, 29 и соответственно 30, 31, были натянуты и опирались на диски 22 и соответственно 23. Этотмомент обозначим как ео диаграммы (Фиг.4).На этой диаграмме действия обозначены 0 и 1, причем 0 соответствует нерабочему или исходному положенин органа, осуществляющего действие, а 1 - положейие, в котором орган отведен от своего нерабочего или исходного положения. От момента й 0 до момента Сдействие а соответствует повороту дисков 22, 23, жестко связанных со шпинделями 20, 21, Продолжая этот поворот, соответствующие радиальные щели дисков 22, 23,подходят напротив нитей, натянутых между трубами28, 29 и соответственно 30, 31 и опирающихся на периферию дисков 22, 23 таким образом, что эти нити пронпкайт в эти радиальные щели и закручиваются вокруг шпинделей 20, 21, вызывая раскрутку нитей между трубаЗО 7 10823 ми 28 и соответственно 30 и дисками 22 и соответственно 23.В момент 2 начинается наддув воздуха через сопло 40 (действие Ь), при этом распушенная прядь, накладываемая на опорную поверхность дна паза 34, таким образом подвергается действию этой струи, которая удаляет свободные волокна пряди, обвитой вокруг каждого шпинделя 20 и 21. Вдуваемый воздух является воздухом, нагретым нагревателем 38. Эта температура порядка 60-90 С предназначена устраонить остаточное закручивание волокон, чтобы разложить бородку волокон на опорной поверхности дна паза 34 и для того, чтобы эти волокна остались примыкающими к плоскости этой поверхности. В действительности волокна, образующие бородку на конце раскрученной пряди, частично сохраняют после раскрутки деформацию, приводящую к их закручиванию, и не могут поэтому быть разложены на поверхности, Горячий воздух позволяет полностью или частично устранить деформацию волокон. Кроме того, истечение воздуха, созданное соплом 40, примыкающим к дну паза 34, расстилает бородку распущенных ц термически обработанных волокон по дну паза 34. Струя вторичного воздуха, созданная через канал 45, размещенный между распределительным каналом 39 и гнездом 42, направляется на конус 44 и отклоняет поток воздуха из сопла 40, Ее целью является создание расширения основной струи и соответствующее расширение бородки волокон. Затем боковые40 стенки паза 34 сужаются в направлении открытого конца этого паза и вызывают уплотнение потока и волокон. Таким образом, бородка волокон, раз-ложенная по дну паза 34, имеет фор му капли, что имеет важное значение для качества соединения.Для улучшения удерживания волокон на опорной поверхности дна паза 34 в моментна проводники 46 подает.50эся напряжение (действие с ) с электростатического генератора, создавая поле между этими проводниками 46 и остальным устройством, выполняющим роль потенциала массы. Необходимо, 55 чтобы толщина диэлектрика, отделяющего эти проводники от дна паза 34, была значительной, иначе волокна 14 8не смогут электрически заряжаться.В данном примере толщина диэлектрика,порядка 0,3 мм. Как вариант, можнодостичь того же результата пневматически, всасывая воздух через каналы 47.От момента 14 до момента С 5 истечение воздуха через сопло 40 и канал 45 (действие Ь) останавливаетсяи от сдоблоки 32 и 33 подводят 6ся один к другому (действие 3) вположение, изображенное на фиг,2,посредством поворота опор 2 и 3 поддействием силового цилиндра 10. Вовремя этого перемещения волокна обеихбородок, образованных на блоках 32и 33, отрезаются подвижными лезвиями 48 и соответственно 49, встречающими при своем проходе неподвижныелезвия 50 и соответственно 51,Когда оба блока 32 и 33 подводятся вплотную один к другому, оба паза34 образуют один проход, открытыйс обоих концов. Происходящее утолщение слоев 35 образует отверстиепримерно 0,5 мм между дном каждогопаза 34 и соответствующими порогами41, допускающее проход пряжи.В момент е 6, когда блоки 32 и33 являются примыкающими (действиес 1), начинается действие 6, котороесоответствует питанию каналов 47сжатым воздухом. Действие струеквоздуха, создаваемых на выходе изканалов 47, вызывает проникновениеволокон конца каждой бородки в слойволокон другой бородки так, чтобыосуществить их вдувание. Во времяэтой операции можно заметить важностьприданной каждой бородке формы капли.Без этой формы часть концевых волокон, вдуваемых каналами 47, пойдет всторону от слоя волокон прилегающейбородки таким образом, что эти волокна не примут эффективного участияв соединении и выйдут из нити, делаясоединение видимым, Если слой, в который вдуваются концевые волокна бородки, будет шире, чем этот конец,вероятность проникновения волоконв этот слой значительно возрастет.Принимая, что дальнейшее натяжениедвух бородок наложенных волокон вызывает постепенную деформацию волокон, расположенных в плоскости винтообразно, и что именно основаниекаждой бородки стремится занять впоперечном сечении 8-образную форму,1082 концы волокон бородок были слегкасмещены в сторону, где прилежащаябородка будет стремиться стать вогнутой и благодаря этому охватить этот конец, чтобы гарантировать затем5 полностью ее захватывание прилегающей бородкой. Если бы конец бородкинаходился в момент начала закручивания в выпуклой части Б, образованной в поперечном сечении основанием бород 1 О ки в начале закручивания, то конец пряжи не был бы захвачен и вышел бы после соединения. На практике этот результат может быть получен при выполнении паза 34 с некоторой асимметрией относительно продольной оси Х-Х каждого блока 32 и 33, как изображено пунктирной линией 34 на фиг.3. Разумеется, кромки паза 34 блока 33 образуют угол 180 С с кромки що паза блока 32, когда эти блоки будут в положении, изображенном на фиг.2.Итак, проникновение концевых волокон каждой бородки в волокна прилегающей бородки перед закручиванием этих д бородок для восстановления нити в месте соединения имеет первостепенное значение. В действительнос ти, без этого взаимного проникновения волокон прилегающих бородок производится скручивание бородок самих по себе так, что вместо воссоздания структуры пряжи, полученной при прядении, получается две плотно скрученные вместе массы волокон, Проч 35 ность такого соединения будет крайне низкой и не окажет сопротивления повторным натяжениям или натяжению, возникающему при проходе через нитеводитель. 40В момент 1 действие с, соответ.1ствующее электростатическому полю, прекращается, и в момент й 8 диски 22 и 23 возвращаются в их исходное .положение (действие ь), то есть они 45 приводятся во вращение в обратном 314 10направлении обратным ходом штока 26 силового цилиндра 27. Перекрутка, наведенная в каждой пряди нити,намотанной вокруг шпинделей 20, и соответственно 21 при начальном раскручивании, переходит в бородки, волокна которых взаимно проникают таким образом, чтобы в месте соединения создалась структура, крайне близкая к прядению. Одновременно, когда каждая прядь нити сматывается с соответствующего шпинделя 20 и 21, она освобождается из радиальной щели дисков 22 и соответственно 23.В момент Т 9 действия д и е заканчиваются, то есть силовой цилиндр 10 возвращает опоры 2 и 3 в положение, изображенное на фиг.1, и пряжа, натянутая между всасывающими трубами 29 и 31, может быть, следовательно, высвобождена из устройства. Описанный процесс соединения не содержит никакого механического элемента, действующего как средство осуществления способа, а механические средства выступают только в качестве элементов управления, следовательно, косвенно. Качество полученного соединения, как и внешний вид, являются отличными, а прочность соединения составляет в среднем примерно 903 от начальной прочности.Способ был проверен, в частности, на пряже, образованной из искусственных волокон, нарезанных по длине хлопковых волокон порядка 40 мм, характерных для волокон, образующих обычьо синтетическую или искусственную пряжу. Толщина нитей. была порядка. 120 текс. В некоторых случаях может быть желательным нагрев до 60- 90 С прядей соединенных нитей перед их снятием с устройства, чтобы устранить некоторое раскручивание после скурчивания обеих бородок.