Способ соединения двух концов пряжи и устройство для его осуществления - SU1082314A3

Изобретение относится к текстильно промьшшенности и касается способа и ус ройства для соединения концов пряж. Соединение пряжи является обычной операцией, в частности в мотальных малинах. Оно также присутствует в вязальном. Ткацком производствах, а также в некоторых процессах безвере тенного прядения. На протяжении длительного времени эта операция осуществляется связыванием двух концов соединяемой пряжи таким образом, что дефект затем проявляется в ткани. Уже предлагались решения для заме нч уз,елков незаметными соединениями приближающимися насколько можно к нити. Принципиальная трудность таких решений заключается в получении дост точной прочности пряжи на растяжение Действительно, в случае узелка, проч ность почти соответствует прочности пряжи, тогда как в случае невидимого соединения, в котором нити взаимно скручены, эта прочность практически не может быть равной прочности пряжи . Однако решение такого типа может быть приемлемым, если прочность соединения , по меньшей мере, равна 40% начальной прочности нити. Известны способы, в которых распу щенные концы соединяемой пряжи помещают в камеру и создают турбулентное истечение воздуха,предназначенное сплетать волокна обоих концов таким образом, чтобы создать зону соединения двух прядей. Вид такого соединения не похох на внешний вид нити и прочность его чуть выше половины начальной прочности нити Ll3- Наиболее близким к изобретение по технической сущности и достигаемо му результату является способ соединения двух концов пряжи, заключающийся в закреплении каждой пряжи в двух местах, раскручивания ее на участке междуместами закрепления распушении на этом участке на ширину, превышающую диаметр пряжи, отрезании концов пряж, подаче пучка распушенных волокон одной пряжи между распутченными волокнами другой пряжи и скручивании соединяемого участка 4 J. Наиболее близким к изобретению является устройство для осуществления способа, содержащее установленные с возможностью относительного перемещения и контактирования один с другим два коробчатых блока, на обращенных одна к другой плоскостях которых выполнены сопряженные продольные пазы переменного сечения для соединяемых концов пряж, средства для подачи пучков pacnyiieHHbHs волокон одной пряжи между волокнами другой пряжи и для отрезания концов пряж 4J. Эти способ и устройство помогают получить хорошие результаты в соответствии с толщиной пряжи, а также с материалом этой пряжи. С некоторыми видами пряжи, а именно относительно толстой пряжей, образованной синтетическими волокнами, возникают некоторые трудности из-за плотности волокон, которая делает трудным их взаимное проникновение, а также из-за остаточного скручивания волокон. Цель изобретения - устранение недостатков этих решений и достижение возможности осуществления практически невидимых соединений с повышенной прочностью, а именно для толстой пряжи , сделанной из синтетических волокон . Поставленная цель достигается тем, что согласно способу соединения двух концов пряжи, заключающемуся в закреплении каждой пряжи в двух местах, раскручивании ее на участке между местами закрепления, распушении на этом участке на ширину, превышающую диаметр пряжи, отрезании концов пряж, Лодаче пучка распушенных волокон одной пряжи между распушенными волокнами другой Пряжи и скручивании соединяемого участка, перед подачей пучка pacnymenHhtx волокон одной пряжи между распушенными волокнами другой пряжи распушенным пучкам волокон пряж придают плоскую каплевидную форму и располагают их один над другим , ориентируя ттк, что конец одного пучка размещают над наиболее широким участком другого ттучка, а пода чу пучка распушенных волокон одной аряжи между распупенными волокнами другой пряжи осутдествляют путеп воздействия потоков воздуха, перпендикулярных плоскостям ориентирования пучков. Придание пучкам распушенных волокон каплевидной формы осугт,ествляют потоками воздуха, направленными вдоль плоскостей ориентирования пучков . Поставленная цель достигается так же устройством,содержагдам установленные с возможностью относительного перемещения и контактирования один с другим два коробчатых блока, на обращенных одна к другой плоскостях которых выполнены сопряженные продольные пазы переменного сечения для соединяемых концов,сред ства для подачи пучков распушенных волокон одной пряжи между волокнами другой пряжи и для отрезания концов пряж, коробчатые блоки соединены с источником сжатого воздуха и каждый из них имеет сопряженные с пазом и перпендикулярные ему распределительный канал и гнездо, соединенпые один с другим посредством продольного каняла, сопло, соединенное с распределительным каналом, и размещенный в гнезде конически Ч стержень, вершина которого o6pav;eHa к пазу, а паз включает два пересекающихся участка, сужающихся от пло кости пересечения, при этом сопла расположены вдоль пазов на противоположных боковых сторонах блоков, гнезда смещеш г одно относительно другого по длине паза, а средства для отрезания концов пряж размещены на боковых сторонах блоков. На фиг.1 схематически изображен вариант осуществления устройства дл осуществления способа (вид в перспе тиве основных элементов устройства) на фиг. 2 - увеличенный разрез детал

фиг.1; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - временные диаграммы .

и соответственно 23 и проходила, примыкая к коробчатому блоку 32 и соответственно 33. Каждый блок 32 и 33 144 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 шестерни 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 2а, 2Ъ 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, сцепляющейся 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 соотаетственно 30 и 31 закреплены неподвижно на корпусе 1 по одну и по другую cTopoHij от каждой опоры 2 и соответственно 3. Эти трубы соединены с входом вентилятора и расположены попарно так, чтобы нить, натянутая между каждой парой всасьшающтс труб, опиралась на кромку дисков 22 жестко связан с опорой 2 и соответственно 3. Один из этих блоков изображенна фиг.2 и 3. Принимая, что они являются идентичными, опишем один из них. Каждый блок выполнен из изоляционного материала, например из пла массы. Его верхняя плоскость имеет центральный паз 34, дйо которого служит опорной поверхностью для расстилания волокон, образующих бородку конца пряди соединяемой пряжи. Глубина этого паза порядка 0,3 мм. Поверхность блока 32, окружающая паз 34, покрыта слоем 35 пластмассы более гибкой, чем пластмасса блока, и предназначена в качестве герметичного уплотнения, когда оба блока находятся в поло|Жении , изображенном на Лиг.2. Тол щина слоя 35 порядка 0,1 мм. Этот блок 32 содержит впускной канал 36 соединенный с источником 37 сжатог воздуха (,фиг.1), способного подогреваться с помощью электрическог сопротивления 38. Впускной канал 36 сообщается с распределительным каналом 39, которьш выходит на уровне опорной поверхности, ограни ьающей дно паза 34, образуя сопло 40 через щель, длина которой соответствует ширине паза 34, один из порогов 41 которой параллелен дну п за 34 и поддерживает струю из сопл 40 вдоль опорной поверхности паза Фиг. 3 показывает, что ширина паза постоянна. Если смотреть от выхода из сопла 40, видно что он расширяется на примерно 1/4-1/5 своей длин примерно на 40% своей начальной ширины, а затем он постепенно воз-° Вращается к этой начальной ширине на остальном участке своей длины. Опорная поверхность дна паза 34 в своей части, соответствующей участку, где этот паз расширяется на выходе из сопла 40, имеет отвер стие, которое соответствует цилинд ческому гнезду 42, которое прохо дит через блок 32 перпендикулярно иву паза 34, Это цилиндрическое гн до 42 несет притертый стержень 43, верхний конец которого оканчиваетс конусом 44, вершина которого прдхо дит прямо к уровни) дна паза 34. Це трированный по оси конуса 44 канал 45, размещенный примерно на 1/3 высоты этого конуса от его основания 4 6 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 поперхности . Эти проводники соединены с электростатическим генератором. Между четырьмя проводниками 46 от 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 своей боковой 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- i мещении опор 2 и 3 из 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, 31д 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. Этот момент обозначим как t диаграммы (фиг.4). На этой диаграмме действия обозначены О и 1, причем О соответствует нерабочему или исходному положении органа, осуществляющего действие, а I - положение, в котором орган отведан от своего нерабочего или исходного положения. От момента tQ до момента t действие ся соответствует повороту дисков 22, 23, жестко свя- занных со шпинделями 20, 25. Продолая этот поворот, соответствующие радиальные щели дисков 22,23,подходят напротив нитей,натянутых между трубами 28, 29 и соответственно 30, 31 и опирающихся на периферию дисков 22, 23 таким образом, что эти нити прошпсайт в эти радиальные щели и закручиваются вокруг пшинделей 20, 21, вызывая раскрутку нитей между трубами 28 и соответственно 30 и дисками 22 и соответственно 23. В момент t начинается наддув воздуха через сопло 40 (действие Ь), при этом распушенная пряд,, накладываемая на опр поверхность дна паза 34, та ким 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 устра нить остаточное закручивание волоко чтобы разложить бородку волокон на опорной поверхности дна паза 34 и для того, чтобы эти волокна оста . лись 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 позв ляет полностью или частично устранить деформлцию волокон. Кроме того, истечение воздуха, созданное соплом 40, примыкающим к дну паза 34, расстилает бородку распушенных у термически обработанных волокон по дну паза 34. Струя вторичного воздуха, созданная через канал 45, размещенный между распределительные 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 боковы стенки паза 34 сужаются в направлен открытого конца этого паза и вызывают уплотнение потока и волокон. Таким образом, бородка волокон, раз ложенная по дну паза 34, имеет форму капли, что имеет важное значение для качества соединения. Для улучшения удерживания волоко на опорной поверхности дна паза 34 в момент tj на проводники 46 подае ся напряжение (действие с) с элект ростатического генератора, создавая поле между этими проводниками 46 и остальным устройством, ВЫПОЛНЯЮЩ 1М роль потенциала массы. Необходимо, чтобы толщина диэлектрика, отделяю щего эти проводники от дна паза 34 была значительной, иначе волокна не смогут электрически заряжаться. В данном примере толщина диэлектрика| порядка 0,3 мм. Как вариант, можно достичь того же результата пневматически , всасывая воздух через каналы 47 . От момента t . до момента tc истечение воздуха через сопло 40 и канал 45 (действие Ь) останавливается и от tg до t блоки 32 и 33 подводятся один к другому (действие с1) в положение, изображенное на фиг.2, посредством поворота опор 2 и 3 под действием силового цилиндра 10. Во время этого перемещения волокна обеих бородок, образованных на блоках 32 и 33, отрезаются подвижными лезвиями 48 и соответственно 49, встречающими при своем проходе неподвижные лезвия 50 и соответственно 51. Когда оба блока 32 и 33 подводятся вплотную один к другому, оба паза 34 образуют один проход, открытый с обоих концов. Происходящее утолщение слоев 35 образует отверстие примерно 0,5 мм между дном каждого паза 34 и соответствующими порогами 41, допускающее проход пряжи. В момент t, когда блоки 32 и 33 являются примыкающими (действие d), начинается действие е, которое соответствует питанию каналов 47 сжатым воздухом. Действие струек воздуха, создаваемых на выходе из каналов 47, вызьшает проникновение волокон конца каждой бородки в слой волокон другой бородки так, чтобы осуществить их вдувание. Во время этой операции можно заметить важность приданной каждой бородке формы капли. Без зтой формы часть концевых волокон , вдуваемых каналами 47, пойдет в сторону от слоя волокон прилегающей бородки таким образом, что эти волокна не примут эффективного участия в соединении и выйдут из нити, делая соединение видимым. Если слой, в который вдуваются концевые волокна бородки , будет шире, чем этот конец, вероятность проникновения волокон в этот слой значительно возрастет. Принимая, что дальнейшее натяжение двух бородок наложенных волокон вызывает постепенную деформацию волокон , расположенных в плоскости винтообразно , и что именно основание каждой бородки стремится занять в поперечном сечении S-образную форму, :желательно, чтобы соответствующие 9 концы волокон бородок бьши слегка смещены в сторону, где прилежащая бородка будет стремиться стать вогну той и благодаря этому охватить этот конец, чтобы гарантировать затем полностью ее захватывание прилегающей бородкой. Если бы конец бородки находился в момент начала закручивания в вьшуклой части S, образованной в поперечном сечении основанием боро ки в начале закручивания, то конец пряжи не был бы захвачен и вьшел бы после соединения. На практике sTot 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.З. Разумеется, кромки паза 34 блока 33 образуют угол 180 С с кромк паза блока 32, когда эти блоки буду в положении, изображенном на фиг.2. Итак, проникновение концевых воло кон каждой бородки в волокна прилега щей бородки перед закручиванием этих бородок для восстановления нити в месте соединения имеет первостепенное значение. В действительносjTH , 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. Прочность такого соединения будет крайне низкой и не окажет сопротивления повторным натяжениям или натяженшо, возникающему при проходе через нитеводитель . В момент t действие с , соответствующее электростатическому полю, прекращается, и в момент tg диски 22 и 23 возвращаются в их исходное .положение (действие а), то есть они приводятся во вращение в обратном 14 направлении 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 калодая прядь нити сматывается с соответствующего шпинделя 20 и 21, она освобождается из радиальной щели дисков 22 и соответственно 23, В момент tft действия о1 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 90% 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, образукщих обычно синтетическую или искусственную пряжу. Толщина нитей,бьша порядка 120 текс. В некоторых случаях может быть желательным нагрев до 6090 С прядей соединенных нитей перед их снятием с устройства, чтобы устранить некоторое раскручивание после скурчивания обеих бородок. 1 381 12 233327851 Фиг. 1 26

Фиг.з

, tff tj 6 3

Фиг.