Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Verbinden von Fäden, bestehend aus einem Rahmen mit einer Vielzahl von Fadenklemmen und einen schrittweise horizontal bewegbaren Schlitten, auf welchem eine Fadenverbindungseinrichtung vorgesehen ist, ein Verfahren zum Verbinden von Fäden und eine Verwendung der Vorrichtung.
Der automatische Fadenwechsel einer grossen Anzahl von Spulen, welche auf einem Gatter oder Spulenwagen aufgesteckt sind, hat zur rationellen Verarbeitung eine grosse Bedeutung.
Unter der Bezeichnung Spulenwechsler ist eine Vorrichtung bekannt, welche es gestattet, von 50 bis 100 Spulen Fäden zu entnehmen. Er wird eingesetzt zur Herstellung eines Teststrickschlauches, der sich aus kurzen Abschnitten entsprechend der Anzahl der vorgelegten Spulen zusammensetzt (W. Stein, Textile Horizons, (1988) Seiten 40-42). Der Probenstrumpf dient für eine visuelle Beurteilung oder als Vorlage für eine farbmetrische Auswertung der Abschnitte nachdem er gefärbt wurde.
Aus der DE-A-33 36 202 ist eine programmgesteuerte Vorrichtung zum Verbinden von Filamentgarnen bekannt. Danach wird ein erster ruhender Faden mit einem zweiten laufenden Faden durch Luftverwirbeln verbunden und erst dann vom laufenden Faden getrennt, wenn beide Fäden die gleiche Geschwindigkeit aufweisen. Die Fäden der Vorlagespulen werden mit ihren Enden in Klemmstellen gehalten, die als Bolzen ausgebildet sind und durch Federdruck gegen eine Auflagefläche mechanisch angepresst werden. Die gleichmässige mechanische Belastung vieler Klemmstellen ist nur sehr aufwendig zu bewerkstelligen.
Obwohl der bekannte Spulenwechselautomat in vielen Fällen den Bedürfnissen genügt, weist er einige Nachteile auf. So ist die Zahl der Fäden auf maximal 96 beschränkt. Häufige Fadenbrüche an den Klemmen stören die an sich rasche Wechselfrequenz.
Aufgabe der Erfindung ist es, sowohl eine verbesserte Vorrichtung als auch ein Verfahren zum automatischen, sicheren Wechsel einer grossen Anzahl von Fäden verschiedener Spulen und deren schrittweises Verbinden zur Verfügung stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass jeder Fadenklemme in einem bestimmten Abstand senkrecht zum Fadenzug ein Fadenführerrohr zugeordnet ist, welches mit einem vertikal bewegbaren Absaugbalken in Verbindung steht.
Durch die Absaugung erhält der Faden bis zur Abnahme für den Fadeneinzug eine permanente Vorspannung und kann nicht zurückspringen oder sonstwie ausweichen. Der Faden wird zweckmässig so lange durch Ansaugen gehalten, bis er mit einer Fadentrenneinrichtung freigegeben wird.
Die Fadenführerrohre sind in einer Profilschiene befestigt, am Ende des Fadeneinlaufes mit einer Fadenführeröse ausgestattet und bestehen bevorzugt aus Keramikrohren. Das hat den Vorteil, dass beim Ansaugen der Faden sauber eingezogen wird.
Am Ausgang der Fadenführerrohre sind Gummimembranen, Dichtungen angebracht, damit beim Ankoppeln des Absaugbalkens an die Fadenführerrohre die Absaugleistung bis an die Saugöffnung der Fadenführerrohre verlustfrei erfolgen kann.
Die segmentweise Anordnung der Saugblöcke hat den Vorteil, dass eine bestimmte Fadenzahl unter gleichmassiger Spannung gehalten und insgesamt mit weniger Energie gearbeitet werden kann. Jeder Saugblock ist mit einer Injektordüse und einem Fadenabführschlauch ausgerüstet.
Es ist zweckmässig einen Abhebezylinder und eine Abhebeplatte vorzusehen. Die Abhebeplatte hat den Vorteil, dass nach dem Andocken des Absaugbalkens an die Fadenführerrohre alle Fadenklemmen durch die Abhebeplatte entlastet werden, wodurch der allgemeine Fadendurchzug ermöglicht wird.
Es ist zweckmässig, als Einfädelarm einen auf einem Schlitten angeordneten Pneumatikzylinder zu verwenden, welcher mit dem Absaugbalken in Verbindung steht und das freie Fadenende zwischen dem Eingang des Fadenführerrohrs und der Fadenklemme übernehmen kann. Der Pneumatikzylinder belastet die Fadenklemme vor einer Positionsverschiebung und gibt sie erst frei, wenn der Einfädelarm in Ansaugposition ist, um nach der Positionsverschiebung die nächste Klemme zu belasten. Die pneumatische Aufnahme und der Transport des Fadens hat sich als vorteilhafter und sicherer als ein mechanischen Greiferarm erwiesen.
Die Bewegung des Einfädelarmes wird zweckmässig über eine Schablone gesteuert. Das Einfädeln eines Fadens in den Einfädelarm erfolgt zweckmässig durch einen am Ausgang montierten Injektor durch Ansaugen.
Am Schlitten selbst sind sowohl eine Fadentrenneinrichtung als auch ein Fadenmarkierer vorgesehen. Die Fadentrenneinrichtung schneidet nach Vollzug der Fadenverbindung den "alten" Faden hinter der Verbindungsstelle ab.
Nach erfolgtem Auflage- bzw. Vorlagewechsel wird der Absaugbalken an die Fadenführer angedockt. Unter Auflage- bzw. Vorlagewechsel ist der Wechsel in einem Gatter mit neuen Spulen zu verstehen. Die vom alten Ablauf abgeschnittenen im Bereich der Öffnungen der Fadenführerröhrchen liegenden Fadenenden werden angesaugt und durch die allgemeine Freigabe der Fadenklemmen die neuen Vorlagen, welche mit dem alten Fadenrest verbunden wurden, durch Absaugen in die Betriebsposition gebracht. Nach dem Absenken des Absaugbalkens und dem Einsatz der Fadenklemmen wird der eigentliche Arbeits-, Wechsel-Prozess freigegeben. Nach dem Andocken des Absaugbalkens an die Fadenführerrohre werden somit alle Fadenklemmen durch die Abheberplatte entlastet. Nach dem Abdocken des Saugbalkens von den Fadenführerrohren werden die Fadenklemmen in Funktion gesetzt, um ein Ausfädeln zu verhindern.
Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigen:
In Fig. 2 sind von einem Gatter kommende parallele Fäden dargestellt und wegen der Übersicht nur die Fäden 7,7' bezeichnet. Der Faden 7' ist bereits mit Faden 15 verbunden und liegt im Schlitz 13 aus dem der Fadenrest 15' nach dem Abschneiden mit der Fadentrenneinrichtung 9 abgesaugt wird. Ein neuer Faden 7 liegt im Schlitz 12 und wird mit dem Faden 15 verbunden. Der Faden 15 führt durch je einen vor und hinter dem Fadenwächter 14 angeordneten Fadenführer 20 und 21. Der Einfädelarm 11 ist mit seiner Mündung zwischen dem Fadenführerrohr 6 gezeigt.
In Fig. 3 sind drei Sektionen 10',10'' und 10''' des Absaugbalkens 10 gezeigt. Jede der Sektionen 10',10'' und 10''' ist mit einem Injektor und einem Absaugrohr 16 versehen. Der Übersicht wegen sind nur für die Sektionen 10' und 10''' Absaugrohre 16 bzw. 16' dargestellt. Zu je einem Absaugbalken 10 gehört ein Kolben 17 mit einem nicht gezeigten flexiblen Luftanschluss. Der Absaugbalken 10 ist in vertikaler Richtung, angedeutet durch einen Doppelpfeil, verschiebbar. Das Fadentrennelement 22 dient zur Freigabe der Fäden 7. Als Fadentrennelement 22 kann ein Lötkolben dienen.
In Fig. 4 sind die am Schlitten 2 befestigten Fadentrenneinrichtung 9 und Abhebezylinder 23 erkennbar. Die durch den Absaugbalken 10 festgehaltenen Fäden 7 werden durch die schrittweise Verschiebung des Schlittens 2 einzeln von der Fadentrenneinrichtung 9 freigegeben. Das freigegebene Fadenstück 7 kann vom Einfädelarm 11 durch Ansaugen übernommen werden. Nach der Öffnung der Fadenklemme 5 durch den Abhebezylinder 23 kann der Einfädelarm 11 den Faden in die Fadenverbindungseinrichtung 8 ausführen. Der Abhebezylinder 23 ist für die Betätigung einer Fadenklemme 5; eine Abhebeplatte 24 für alle Fadenklemmen 5 vorgesehen.
Im Betrieb sind vor dem Start alle Fäden 7 durch die Fadenklemmen 5 gehalten und über die Fadenführerrohre 6 geführt. Die Fäden 7 hängen mit ihren freien Enden noch etwa 10 cm herunter. Der verbundene Faden 15 führt durch die Fadenverbindungseinrichtung 8 und am Fadenwächter 14 vorbei, beispielsweise zu einer nicht gezeigten Rundstrickmaschine. Beim Start der Vorrichtung schwenkt der Einfädelarm 11 zur Fadenklemme 5, und der Faden 7 wird vom Einfädelarm 11 angesogen. Die Fadenklemme 5 wird vom Kolben 17 pneumatisch angehoben; der Faden 7 wird in den Schlitz 12 gezogen. Gleichzeitig wird die Fadenverbindungseinrichtung 8, beispielsweise ein Fadenspleisser, betätigt und so der Faden von einem nicht gezeigten Gatter mit dem Faden 15 der Strickmaschine verbunden. Die Strickmaschine wird gestartet und nach einer vorgegebenen Zeit, entsprechend der Grösse des gewünschten Strickabschnittes, wieder gestoppt. Gleichzeitig wird der Kolben 17 entlüftet und dadurch der Faden 7 erneut durch die Fadenklemme 5 gehalten. Der Faden 7 wird durch den Fadenheber 18 vom Schlitz 12 in den Schlitz 13 gewechselt und nach der Fadenverbindung mittels der Fadentrenneinrichtung 9 getrennt. Als Fadentrenneinrichtung 9 kann eine Schere oder ein Lötkolben dienen. Die auf dem Schlitten 2 montierte Fadenverbindungseinrichtung 8 wird durch den Motor 3 zur nächsten Fadenstelle gefahren, wodurch der Zyklus mit dem Faden 7' von neuem beginnt.
Nach Beendigung aller Wechseloperationen fährt der Schlitten 2 in die Nullstellung. Nach dem Auswechseln der Vorlagen wird der Wechselautomat neu gestartet. Der Absaugbalken 10 wird angehoben und an die Fadenführerrohre 6 angekoppelt. Die Fadenabschnitte, welche zwischen Fadenklemme 5 und Fadenführerrohr 6 mehr oder weniger geordnet herumliegen, werden nun in das Fadenführerrohr 6 gesogen. Die Abhebeplatte 24 öffnet alle Fadenklemmen 5, wodurch der gemeinsame Durchzug aller Fäden so lange erfolgt, bis alle Verbindungsstellen alte/neue Vorlage durchgezogen sind. Die Abhebeplatte 24 entfernt sich. Die Fadenklemmen 5 sind dadurch in Funktion gesetzt. Der Absaugbalken 10 wird abgesenkt, wodurch die Bereitschaft für den schrittweisen Fadenwechsel erstellt ist. Nach Beendigung des Programmes fährt der Schlitten in die Ausgangsposition zurück.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung gestattet es, von einer grossen Anzahl von Spulen unbeaufsichtigt Fadenabzüge nach wählbaren Längen vorzunehmen. Unter Verwendung eines an sich bekannten Spleissers oder Knoters ist es erstmals möglich, je nach Auslegung der Automatengrösse auch mehr als 100 Vorlagespulen, deren Fäden vorsortiert in der Vorrichtung eingelegt sind, vollautomatisch miteinander zu verbinden.
Es ist möglich, auch Spulenanzahl auf dem Automaten zu verarbeiten, welche unterhalb der Automatenauslegung liegen. Die Anzahl der Wechselpositionen kann dem Automaten vorgegeben werden.