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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schneiden eines ungebundenen Faservlieses, das auf eine Schnittunterlage aufgelegt und dann entlang eines vorgegebenen Schnittverlaufes geschnitten wird, wobei die Fasern des Faservlieses vor dem Schneiden miteinander zumindest entlang des Schnittverlaufes durch ein Bindemittel verbunden werden.
Um ein ungebundenes Faservlies mit Hilfe eines Messers entlang eines vorgegebenen Schnittverlaufes schneiden zu können, ist es bekannt, das auf eine Schnittunterlage aufgelegte Faservlies mit einer Deckfolie abzudecken, bevor das über die Deckfolie schnittgerecht auf der Schnittunterlage gehaltene Faservlies geschnitten werden kann. Abgesehen davon, dass solche Deckfolien aufwendig sind, weil sie mit dem Faservlies geschnitten und daher kaum wiedereingesetzt werden können, stellt eine solche für das Schneiden des Faservlieses erforderliche Deckfolie keine Hilfe für die Handhabung des geschnittenen Faservlieses dar, so dass mit einer nachträglichen Verlagerung von Fasern insbesondere im Bereich der Schnittkanten bereits beim Abnehmen des geschnittenen Faservlieses gerechnet werden muss, was zumindest zu unsauberen Schnittkanten führt.
Weiters ist es bekannt (DD 160 117 A, US 3 731 648A) die Fasern des Faservlieses vor dem Schneiden entlang des Schnittverlaufes miteinander zu verkleben, womit zwar eine Verlagerung der Fasern im Schnittkantenbereich weitgehend unterbunden, die Formhaltigkeit des Vlieses während des Schneidvorganges aber nicht gewährleistet werden kann.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schneiden eines ungebundenen Faservlieses der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass nicht nur das Schneiden des Faservlieses vereinfacht und die nachträgliche Handhabung der geschnittenen Vliesteile erleichtert, sondern auch die Formhaltigkeit der Faservliesteile während des Schneidvorganges sichergestellt werden kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Fasern des Faservlieses durch das Bindemittel sowohl miteinander als auch mit wenigstens einer nach dem Schneiden wieder ablösbaren Deckschicht verbunden werden. Damit wird die Formhaltigkeit der Faservliesteile während des Schnittvorganges wesentlich verbessert, weil die Vliesbelastung zumindest teilweise durch die Deckschicht aufgenommen werden kann. Die durch die Deckschicht erreichbare Verzugsfestigkeit des aus dem Faservlies und der Deckschicht gebildeten Verbundkörpers rechtfertigt den durch die Deckschicht begründeten zusätzlichen Aufwand.
Die Deckschicht kann das zu schneidende Faservlies nach oben abdecken. Besonders vorteilhafte Verfahrensbedingungen ergeben sich allerdings, wenn die Deckschicht unter dem zu schneidenden Faservlies zu liegen kommt. In diesem Fall kann nämlich das Bindemittel zum Verbinden der Fasern miteinander und mit der unteren Deckschicht auf das unter Zwischenlage einer unteren Deckschicht auf die Schnittunterlage aufgelegte Faservlies aufgebracht werden, so dass sich eine Handhabung des mit der Deckschicht verbundenen Faservlieses vor dem Schneiden erübrigt, wie dies erforderlich ist, wenn die Deckschicht nicht im Bereich der Schnittunterlage auf das Faservlies aufgeklebt wird, sondern auf einer von der Schnittunterlage getrennten Unterlage.
Ausserdem wird ein Ankleben von Fasern auf der Schnittunterlage durch das Faservlies bis zur Schnittunterlage durchdringendes Bindemittel wirksam verhindert. Der Einsatz wenigstens einer luftundurchlässigen Deckschicht macht darüber hinaus ein Ansaugen des zu schneidenden, naturgemäss luftdurchläs- sigen Faservlieses an die Schnittunterlage möglich, was für eine zusätzliche Lagesicherung des Faservlieses auf der Schnittunterlage sorgt.
Werden die Fasern des Faservlieses auch ausserhalb des Schnittverlaufes miteinander bereichsweise durch ein Bindemittel verbunden, so kann die Handhabung der geschnittenen Faserviiesteile zusätzlich erleichtert werden. Die Fasern des Faservlieses werden ja vor allem in jenen Bereichen miteinander verbunden, in denen ein Verzug bei handhabungsbedingten Belastungen befürchtet werden muss.
Um für das Aufbringen des Bindemittels entlang eines vorgegebenen Schnittverlaufes einfache konstruktive Verhältnisse zu schaffen, kann von einer üblichen Schneidvorrichtung mit einer Schnittunterlage für das Faservlies und mit einem relativ gegenüber der Schnittunterlage verfahrbaren Messerkopf ausgegangen werden. Das Aufbringen des Bindemittels kann über eine vom Messerkopf unabhängig über die Schnittunterlage verfahrbare Sprüh-oder Streueinrichtung vorgenommen werden. Es ist aber auch möglich, den Bindemittelauftrag in einer der Schnittunterlage vorgeordneten Arbeitsstation durchzuführen und dann das Faservlies mit Hilfe eines Förderers auf
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die Schnittunterlage zu übertragen.
Hinsichtlich des erforderlichen Konstruktionsaufwandes erge- ben sich allerdings besonders einfache Verhältnisse, wenn dem Messerkopf eine Einrichtung zum Aufbringen eines Bindemittels vorgeordnet wird, weil in diesem Fall über die für die Schnittführung ohnehin erforderliche Messerkopfsteuerung das Bindemittel im Bereich des Schnittverlaufes auf das Faservlies aufgebracht werden kann.
Zum Aufbringen des Bindemittels kann der Messerkopf mit der Einrichtung zum Aufbringen des
Bindemittels zunächst ohne Schnitteingriff entlang des Schnittverlaufes verfahren werden, um dann nach dem Abbinden des Bindemittels das Faservlies bei einem neuerlichen Abfahren des Schnittverlaufes zu schneiden. Eine wiederholte Messerkopfbewegung entlang des Schnittverlaufes kann vermieden werden, wenn in einem Arbeitsgang das Bindemittel aufgebracht und das Faservlies geschnitten wird. Voraussetzung hiefür ist allerdings, dass das aufgebrachte Bindemittel die Fasern in der bis zum Schnitt verbleibenden Zeit ausreichend bindet, die einerseits vom Abstand zwischen der Einrichtung zum Aufbringen des Bindemittels vom Messerkopf und anderseits von der Vorschubgeschwindigkeit des Messerkopfes abhängt.
Um die Abbindezeit zu verkürzen, kann der Einrichtung zum Aufbringen des Bindemittels eine Einrichtung zum Aushärten des Bindemittels nachgeordnet werden, was eine entsprechende Bindemittelauswahl bedingt.
Damit bei einer Verbindung des Faservlieses mit einer unteren Deckschicht durch das aufgebrachte Bindemittel diese Deckschicht nach dem Schneiden des Faservlieses ohne besonderen Aufwand wieder vom Faservlies abgelöst werden kann, kann dem Messerkopf eine im Bereich des Schnittverlaufes zwischen das Faservlies und die untere Deckschicht eingreifende Trenneinrichtung nachgeordnet werden. Da diese Trenneinrichtung dem Messerkopf entlang des Schnittverlaufes nachzuführen ist, wird die Trenneinrichtung vorzugsweise mit einer Nachlaufsteuerung zu versehen sein, um dem Schnittverlauf in einem entsprechenden Abstand vom Messerkopf folgen zu können. Ein Ansaugen der Deckschicht an die Schnittunterlage kann dabei den Ablösevorgang vorteilhaft unterstützen.
Da übliche Niederhalter in Form von Gleitschuhen beim Schneiden von Faservliesen auf die Fasern im Oberflächenbereich zwangsläufig Kräfte ausüben die zu einer Faserverschiebung in Schnittrichtung Anlass geben können, können besonders vorteilhafte Schnittbedingungen dadurch sichergestellt werden, dass dem Messerkopf wenigstens eine im Schnittbereich an das Faservlies anstellbare Druckrolle mit einer quer zur Schnittrichtung verlaufenden, gegenüber der Schnittunterlage geneigten Achse zugeordnet wird. Durch den Einsatz einer solchen Druckrolle werden eine Gleitbewegung zwischen dem Niederhalter und dem Faservlies und damit die mit dieser Gleitbewegung verbundenen Schwierigkeiten vermieden.
Die Neigung der Druckrollenachse gewährleistet einen möglichst kleinen seitlichen Abstand vom Messer des Messerkopfes, so dass durch das Abwälzen der Druckrolle auf der Vliesoberfläche in unmittelbarer Nähe des Messereingriffes das Faservlies im Bereich des Messereingriffes schnittgerecht an die Werkstückauflage angedrückt gehalten wird. Obwohl in Abhängigkeit von den jeweiligen Schnittbedingungen in manchen Fällen mit einer einzigen Druckrolle das Auslangen gefunden werden kann, werden jedoch im allgemeinen besonders günstige Schnittbedingungen dadurch erzielt, dass zwei beidseits des Schnittbereiches an das Faservlies anstellbare Druckrollen am Messerkopf vorgesehen sind.
Beim Verfahren einer Einrichtung zum Aufbringen des Bindemittels auf das Faservlies entlang eines vorgegebenen Schnittverlaufes kann nicht immer mit einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit für diese Einrichtung gerechnet werden. Um trotzdem einen ausreichend gleichmässigen Bindemittelauftrag zu gewährleisten, kann die Dosiereinheit über eine Steuereinrichtung in Abhängigkeit vom Schnittverlauf und/oder von der Vorschubgeschwindigkeit der Einrichtung zum Aufbringen des Bindemittels ansteuerbar sein.
Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Schneiden eines ungebundenen Faser- vlieses in einer schematischen, zum Teil aufgerissenen Seitenansicht und
Fig. 2 einen mit zwei seitlichen Druckrollen versehenen Messerkopf in einem vereinfach- ten Axialschnitt senkrecht zur Schnittrichtung in einem grösseren Massstab.
Die dargestellte Vorrichtung zum Schneiden eines Faservlieses 1 besteht gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einem Schneidkopf 2, dem in Vorschubrichtung 3 eine Einrichtung 4 zum Aufbringen eines Bindemittels im Bereich des Schnittverlaufes vorgeordnet ist. Um das Messer 5 des Messerkopfes 2 entlang eines vorgegebenen Schnittverlaufes bewegen
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zu können, ist der Messerkopf 2 über eine Welle 6 drehbar in einem Schlitten 7 gelagert, der entlang einer Verschiebeführung 8 verfahrbar ist. Da die Verschiebeführung 8 in endseitigen Schlit- ten 9 lagert, die auf Führungen 10 senkrecht zur Verschiebeführung 8 verfahren werden können, kann der Messerkopf 2 mit dem Messer 5 entlang einer beliebigen Kurve über das auf einer
Schnittunterlage 11 aufliegende Faservlies 1 bewegt werden.
Damit die beschriebene Messerkopfführung auch zum Aufbringen eines Bindemittels entlang des Schnittverlaufes genützt werden kann, was keinesfalls zwingend ist, weil das Bindemittel auch über gesonderte, vom Messerkopf 2 unabhängige Einrichtungen gegebenenfalls ausserhalb der
Schnittunterlage 11 aufgebracht werden kann, ist die Einrichtung 4 zum Aufbringen des Bindemittels dem Messerkopf 2 zugeordnet. Die Einrichtung 4 kann zu diesem Zweck koaxial zur Welle 6 des Messerkopfes 2 drehbar gelagert werden. Eine dadurch ermöglichte Verlagerung der Einrichtung 4 ist erforderlich, um eine sich zwischen der Vorschubrichtung 3 des Messers 5 und der
Einrichtung 4 ergebende Abweichung des Schnittverlaufes von der Vorschubrichtung 3 berücksichtigen zu können.
Dementsprechend sind die Welle 6 und die hohle Lagerwelle 12 der Einrichtung 4 voneinander unabhängig über Antriebe 13 und 14 im Schlitten 7 um eine gemeinsame Schwenkachse drehbar. Die Ansteuerung der Antriebe 13 und 14 erfolgt in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Schnittverlauf über eine Steuereinrichtung 15.
Um ein auf die Schnittunterlage 11 aufgelegtes Faservlies 1 ohne Gefahr einer Faserverlagerung im Schnittbereich schneiden zu können, werden die Fasern des Faservlieses 1 vor dem Schneiden mit Hilfe eines Bindemittels gebunden, das über eine Düse 16 durch die Einrichtung 4 auf das Faservlies 1 im Schnittbereich aufgesprüht wird. Der Sprühkegel ist in der schematischen Darstellung mit 17 bezeichnet. Die Dosierung des Bindemittels erfolgt über eine Dosiereinheit 18 im Bereich einer Versorgungsleitung 19 für das Bindemittel, wobei die Dosiereinheit 18 wiederum von der Steuereinrichtung 15 in Abhängigkeit vom Schnittverlauf und von der Schnittgeschwindigkeit angesteuert werden kann, um einen gleichmässigen Bindemittelauftrag auf das Faservlies 1 zu erreichen.
Mit Hilfe einer der Einrichtung 4 zum Auftragen des Bindemittels nachgeordneten Einrichtung 20 zum Aushärten des Bindemittels kann der Abbindevorgang beschleunigt werden, so dass im Bereich des nachfolgenden Messers 5 die Vliesfasern bereits ausreichend für einen sauberen Schnitt gebunden sind. Die Art der Einrichtung 20 zum Aushärten des Bindemittels hängt naturgemäss von der Art des eingesetzten Bindemittels ab.
Gemäss dem gezeichneten Ausführungsbeispiel wird das Faservlies 1 unter Zwischenlage einer unteren Deckschicht 21 auf die Schnittunterlage 11 aufgelegt. Die Sprühbedingungen für das Bindemittel sind dabei so eingestellt, dass das Bindemittel zum Teil bis zur Deckschicht 21 gelangt, um nicht nur die Fasern des Vlieses im Bereich des Schnittverlaufes untereinander, sondern auch mit der unteren Deckschicht 21 zu verbinden, was eine zusätzliche Lagefixierung der Vliesfasern während des Schnittes ermöglicht. Darüber hinaus kann diese Deckschicht 21 zur Erleichterung der dem Schneidvorgang nachfolgenden Handhabung der geschnittenen Vliesteile mit dem Faservlies verbunden bleiben.
Wird die Deckschicht 21 nicht zur weiteren Handhabung der geschnittenen Vliesteile benötigt, so kann die untere Deckschicht 21 im unmittelbaren Anschluss an den Schneidvorgang wieder vom Faservlies 1 gelöst werden. Zu diesem Zweck ist dem Messerkopf 2 eine Trenneinrichtung 22 nachgeordnet, die beispielsweise aus einer zwischen das Faservlies 1 und die Deckschicht 21 eingreifenden Trennscheibe 23 besteht. Wie die dem Messerkopf 2 voreilende Einrichtung 4 zum Aufbringen des Bindemittels muss auch die dem Messerkopf 2 nacheilende Trenneinrichtung 22 entsprechend dem Schnittverlauf gegenüber dem Messerkopf 2 verlagert werden können.
Die hiefür erforderliche Nachlaufführung wird in ähnlicher Weise wie für die Einrichtung 4 über eine zur Welle 6 koaxiale Lagerwelle 24 erreicht, deren über die Steuereinrichtung 15 ansteuerbarer Antrieb mit 25 bezeichnet ist.
Gemäss der Fig. 2 sind dem Messerkopf 2 zwei zum Messer 5 symmetrisch angeordnete Druckrollen 26 zugeordnet, deren Achsen 27 quer zur Schnittrichtung 3 verlaufen und gegenüber der Schnittunterlage 11 geneigt sind. Die Druckrollen 26 sind in einem Lagerring 28 eines an den Messerkopf 2 anschliessbaren Gehäuses 29 gehalten, so dass das Gehäuse 29 mit dem Messerkopf 2 um dessen Welle 6 verschwenkt wird.
Die Druckrollen 26, die im dargestellten Ausführungsbeispiel frei drehbar gelagert sind, aber auch über gesteuerte Antriebe in Abhängigkeit vom jeweiligen Schnittverlauf angetrieben werden können, wälzen sich unter Ausübung einer entsprechenden Druckkraft über konische Rollflächen 30 auf dem Faservlies 1 ab, das über diese Druckbelastung
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unmittelbar seitlich neben dem Messer 5 schnittgerecht auf der Schnittunterlage 11 niedergespannt wird, und zwar im Bereich 31 der mit dem Bindemittel verfestigten Fasern. Da die untere Deckschicht 21 luftdicht ausgebildet sein kann, kann über diese Deckschicht 21 das Faservlies 1 auch vorteilhaft an die Schnittunterlage 11 angesaugt werden, die zu diesem Zweck mit Saugöffnungen 32 versehen ist und einen Saugkasten nach oben abschliesst.
Die Ansaugung der unteren Deckschicht 21 an die Schnittunterlage 11 hilft ausserdem beim Ablösen des Faservlieses 1 durch die Trenneinrichtung 22, wie sie in der Fig. 1 angedeutet ist.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, das blockschaltbildhaft eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zeigt. Aus diesem Grunde wurde auch auf die Darstellung aller für das Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Einrichtungen verzichtet, obwohl diese bei solchen Schneidvorrichtungen üblichen Einrichtungen für einen störungsfreien Schnitt erforderlich sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Schneiden eines ungebundenen Faservlieses, das auf eine Schnittunter- lage aufgelegt und dann entlang eines vorgegebenen Schnittverlaufes geschnitten wird, wobei die Fasern des Faservlieses vor dem Schneiden miteinander zumindest entlang des
Schnittverlaufes durch ein Bindemittel verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern des Faservlieses durch das Bindemittel sowohl miteinander als auch mit we- nigstens einer nach dem Schneiden wieder ablösbaren Deckschicht verbunden werden.