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PATENTANSPRÜCHE
1. Einrichtung zur Herstellung eines Flächengebildes mit aufgeklebtem Flor durch Verankern der Fadenenden von Florfadenabschnitten auf dem Flächengebilde, welche Einrichtung Abschnitte von Bündeln parallelisierter Fäden, die durch eine rohrförmige Umhüllung aus folienförmigem Material unter allseitig senkrecht zur Längsachse der Bündel einwirkendem Druck zusammengehalten werden, zuführbar sind, gekennzeichnet durch (a) Mittel (13) zum schrittweisen Vorschieben der Fadenbündelabschnitte (59) in Richtung auf eine Schneidvorrichtung (67, 68), (b) die Schneidvorrichtung (67,
68) zum Abscheiden von Florfadenabschnitten (71) vorbestimmter Länge von den Fadenbündelabschnitten (59), (c) Mittel (14) umfassend eine vakuumbetätigbare Auf nahmevorrichtung (84) für die Florfadenabschnitte (71) zum Übertragen der Florfadenabschnitte (71) von der Schneidvorrichtung (67, 68) bis zur Florfadenabstreifvorrichtung (17), (d) Mittel (16 bzw. 135) zum Aufheben des allseitig wirkenden Druckes, welche vor oder nach der Schneidvorrichtung (67, 68) angeordnet sind, und (e) eine Vorrichtung (20) zum Verankern der Florfäden (127) auf dem Flächengebilde (120).
2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (14) zum Übertragen der Florfadenabschnitte (71) eine vakuumbetätigbare Aufnahmevorrichtung (84) mit wenigstens einer beweglich angeordneten porösen Fläche (90) zum Ansaugen der Fadenbündelabschnitte (59) und zum Festhalten und Transportieren der Florfadenabschnitte (71) sowie Mittel (83) zum Bewegen dieser Fläche(n) (90) von einer ersten Stelle in der Nähe der Schneidvorrichtung (67, 68) an eine zweite Stelle (92) bei der Verarbeitungsstation aufweisen.
3. Einrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Fadenbündelformungseinrichtung (11) zur Bildung von mit einem folienförmigen Material (24) umhüllten Fadenbündeln (26) aus parallelisierten Fäden (25) und eine Schneidstation (40) zur Aufteilung der Fadenbündel (26) in Fadenbündelabschnitte (59).
4. Einrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch mehrere mit Mitteln (49 bis 51) zum Verschieben kombinierte und nebeneinander angeordnete Zuführorgane (58), um mehrere Fadenbündelabschnitte (59) gleichzeitig in Kontakt mit der porösen Fläche (90) zu bringen.
Die US-PS 3 499 807 umfasst die Herstellung einer grossen Anzahl von einzelnen Florfadenbündeln, von denen jedes komprimierte und orientierte Fäden enthält, welche durch eine Umhüllung oder Hülse gehalten werden, die entfernt wird, wenn, oder unmittelbar bevor die Fäden auf das adhäsive Flächengebilde aufgeklebt werden. Dieses Verfahren erfordert noch eine Menge Handarbeit, wodurch die Herstellungskosten der Waren erhöht werden, so dass ein Wettbewerb zwischen derartig hergestellten und vergleichbaren Florfadenflächengebilden, die mit konventionellen Strickmaschinen hergestellt werden, nicht möglich ist.
Eine Vorrichtung für die mechanische Ausführung im wesentlichen der gleichen Operationen mit einer höheren Produktivität wurde ebenfalls beschrieben. Die erzeugbare Menge liegt über der mit konventionellen Teppich-Strickmaschinen erzielten Menge und weit über derjenigen von gewebten Teppichen. In dieser Vorrichtung werden die einzelnen Florfadeneinheiten, von denen jede als ein Bündel Florfäden mit einer abnehmbaren Umhüllung hergestellt ist, automatisch in die gewünschte Stellung gebracht, worauf die Umhüllung vom Bündel entfernt wird. Dadurch können die den Flor bildenden Fäden sich ausdehnen und die Zwischenräume zwischen den aneinandergrenzenden Bündeln ausfüllen.
Eine erste Schwierigkeit, bei der Herstellung von Waren mit geklebtem Flor nach den oben genannten bekannten Verfahren besteht darin, dass eine Mindesthöhe des Flors im Verhältnis zum Durchmesser der Florfadenbündel erforderlich ist.
Die Florfadenbündel werden in beiden Fällen dadurch gebildet, dass zuerst ein längliches Bündel von parallelisierten Fäden bereitgestellt und in eine dünne flexible Umhüllung eingesetzt wird. Anschliessend wird die flexible Umhüllung mit den Florfäden in einzelne kurze Abschnitte aufgeteilt.
Während die parallel orientierten Fäden eine bestimmte Affinität zueinander besitzen, kann die äussere Umhüllung, die nach der Aufteilung in Abschnitte verbleibt, den Zusammenhalt des Bündels nicht gewährleisten, wenn die Abschnitte zu kurz sind. Dort, wo eine relativ niedrige Florhöhe erwünscht ist, kann diese Schwierigkeit dadurch behoben werden, dass die Florfadenbündel einen kleineren Durchmesser erhalten.
Bei mechanisierten Verfahren kann dies jedoch nur begrenzt angewendet werden, weil die Anzahl an erforderlichen Florfadenbündeln dann zu gross wird. Da Kurzflorware aber im allgemeinen billiger verkauft wird als Langfiorware werden die Herstellungskosten hierfür im Verhältnis zum Materialverbrauch zu hoch.
Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zur Herstellung eines Flächengebildes mit aufgeklebtem Flor durch Verankern der Fadenenden von Florfadenabschnitten auf dem Flächengebilde, welcher Einrichtung die Abschnitte von Bündeln parallelisierter Fäden, die durch eine rohrförmige Umhüllung aus folienförmigem Material unter allseitig senkrecht zur Längsachse der Bündel einwirkendem Druck zusammengehalten werden, zuführbar sind, die gekennzeichnet ist durch (a) Mittel zum schrittweisen Vorschieben der Fadenbündelabschnitte in Richtung auf eine Schneidvorrichtung, (b) die Schneidvorrichtung zum Abschneiden von Florfaden ab schnitten vorbestimmter Länge von den Fadenbündelabschnitten, (c) Mittel umfassend eine vakuumbetätigbare Aufnahmevorrichtung für die Florfadenabschnitte,
zum Übertragen der Florfadenabschnitte von der Schneidvorrichtung bis zu einer Florfadenabstreifvorrichtung, (d) Mittel zum Aufheben des allseitig wirkenden Druckes, die vor oder nach der Schneidvorrichtung zum Abscheiden der Florfadenabschnitte angeordnet sind, und (e) Mittel zum Verankern der Florfadenabschnitte auf dem Flächengebilde.
Die erfindungsgemässe Einrichtung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und deren Betrieb beispielsweise beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1A und I B eine Perspektiv-Teilansicht der Einrichtung, die aus Zweckmässigkeitsgründen entlang der strichpunktierten Senkrechten geteilt wurde (die beiden Figuren sollten vereint betrachtet werden),
Fig. 2 eine Perspektiv-Teilansicht einer Vorrichtung zum Umhüllen parallelisierter Fäden zwecks Bildung von umhüllten Fadenbündeln,
Fig. 3 eine Perspektiv-Teilansicht einer Vorrichtung zum Abtrennen von Florfadenabschnitten von umhüllten Fadenbündelabschnitten mit Entfernung der Umhüllung vor der Abtrennung.
Fig. 4 eine Perspektiv-Teilansicht einer Vorrichtung, die eine Ausbreitung der Florfadenabschnitte ermöglicht und vorteilhaft bei unterschiedlich orientierten Fadenarten eingesetzt werden kann,
Fig. 5 eine Perspektiv-Teilansicht einer Ausbreitungsvorrichtung für die Florfadenabschnitte,
Fig. 6 eine Draufsicht auf Führungsplatten für die Bildung von Florfadenbündeln für bestimmte Muster,
Fig. 7 die Führungsplatten nach Fig. 6 in einer anderen Lage,
Fig. 8 die Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Bildung von Florfadenabschnitten,
Fig. 9 eine Perspektiv-Teilansicht einer weiteren Vorrichtung für die Ausbreitung der Florfadenabschnitte,
Fig. 10 eine Perspektivansicht eines Materials für die Herstellung der Umhüllung der Fadenbündel,
Fig. 11 die Ansicht eines hexagonalen Packungsmusters der Florfadenbündel,
Fig. 12 das Blockschema der Flordichte-, Prüf- und Steuervorrichtung,
Fig. 13 ein Beispiel für eine Ausbreitungsvorrichtung für Florfadenabschnitte.
Bevor auf die erfindungsgemässe Einrichtung näher eingegangen wird, erscheint es zweckmässig, kurz auf die Verfahren einzugehen, die in den vorbekannten Einrichtungen angewendet werden.
Wie aus der US-PS 3 499 807 hervorgeht, umfasst das Verfahren zur Verankerung von Florfäden auf textilen Flächengebilden die folgenden Verfahrensschritte: Bildung einer Vielzahl von Fadenbündeln mit einer Vielzahl von Längsfäden. Die Bündel sind von einem Rohr umgeben, welche eine Vielzahl von Fäden in komprimiertem Zustand hält. Die einzelnen Fadenbündel werden dann in der Umhüllung, die die Ausbreitung der Fäden verhindert, über eine Fläche in der gewünschten Zone angeordnet, worauf anschliessend die Umhüllungen entfernt werden. Die Enden der Fäden werden mit eine adhäsiven Fläche in Kontakt gebracht, bei der es sich in der Regel um ein textiles Flächengebilde handelt.
Es ist ersichtlich, dass dieses Verfahren viel Handarbeit umfasst und auch eine gewisse Geschicklichkeit sowohl für die
Bildung der einzelnen Fadenbündel durch das Zusammen pressen der axial ausgerichteten Fäden in einem Rohr erfor dert, das dann anschliessend in kurze Abschnitte quer zu seiner Hauptachse geschnitten wird, als auch für die nach folgende Plazierung der einzelnen Florfadenbündel auf dem
Flächengebilde mit nachfolgender Entfernung der Umhüllun gen.
Mit den nachfolgenden Ausführungsbeispielen wird eine erfindungsgemässe Einrichtung dargestellt, die im wesent lichen in der gleichen Weise arbeitet, welche jedoch weniger kompliziert ist und eine wesentliche Vereinfachung des Ar beitsablaufes ermöglicht.
Die Fig. 1A zeigt die Einrichtung 10, die eine Fadenbün del-Formungsvorrichtung 11, eine Vorschubeinheit 12 für ho rizontalen Vorschub der Fadenbündelabschnitte 59, eine Vor richtung 13 zum schrittweisen Vorschieben der Fadenbündel abschnitte 59, Mittel 14 zum Übertragen der Florfadenab schnitte 71, eine Filmabzugvofiichtung 15, eine Filmschneide vorrichtung 16, eine Florfadenabstreifvorrichtung 17, eine
Flordichteprüfvorrichtung 18, eine Florfadenausbreitungsvor richtung 19 zum Ausbreiten der Florfadenabschnitte und eine
Verankerungsvorrichtung 20 umfasst.
Die Formungsvonich tung 11 bildet mit einer kontinuierlichen Bahn eines Kunst stoffilms 24 auf Polyäthylenbasis oder aus einem Material mit gleichen Eigenschaften und parallelisierten Fäden 25 ein um hülltes Fadenbündel 26, das in Fadenbündelabschnitte 59 gleicher Länge unterteilt wird. In der Fadenpresszone 27 ist die Pressvorrichtung 28 (Fig. 2) angeordnet, welche eine Reihe von parallelen Wellen 29 umfasst, auf denen Rollen 30 ange ordnet sind, die zum Zusammenpressen der Fäden 25 zwi schen einer den Film zu einem Zylinder formenden Trichter vorrichtung 31 und einem endlosen Band 29a dienen. Das
Band 29a wird von einem Paar paralleler Walzen 30a getragen, so dass die Fäden 25 im wesentlichen gleichmässig mit dem Band transportiert und zu einem Bündel mit im wesentlichen runden Querschnitt zusammengepresst werden.
Durch diese Konstruktion wird das Problem gelöst, ein fadengeffilltes Rohr zu formen, in welchem die in der Mitte liegenden Fäden unter einem anderen Druck stehen als die Fäden am Umfang des Bündels.
Die Trichtervorrichtung 31 umfasst ein Paar seitlich vorstehender Flansche 32, welche mit Öffnungen 33 versehen sind, in welchen ein Paar Walzen 34, 35 zur Heissverschmelzung eingesetzt sind, mit welchen die Längskante des Films 24 verschweisst wird und eine Lasche eingeformt wird, mit deren Hilfe die Bündelabschnitte später orientiert werden und die als Greifvorrichtungen 74 auf dem Film dient, der die einzel eilen Fadenbündelabschnitte 59 bzw. Florfadenabschnitte 71 umgibt, damit der Film abgezogen werden kann, wenn er nicht mehr benötigt wird. Bevor das Fadenbündel 26 in einzelne Fadenbündelabschnitte 59 aufgeteilt wird, formen die Walzen 34, 35 einen seitlichen kontinuierlichen Streifen 36, der mit den anderen Teilen des Films 24 auf dem engeren Ende 37 der Trichtervorrichtung 31 erscheint.
Diese kontinuierliche Bewegung wird durch die Transportwalzen 38 und 39 erzeugt. Die Schneidstation 40 umfasst ein kontinuierlich angetriebenes Schneideband 43 ohne Sägezähne, das über die Scheibe 44 läuft und auf einer Zweiwegbewegungseinrichtung 41, 42 mit einer axialen Führung 45 befestigt ist. Die Zweiwegbewegungseinrichtung 41, 42 bewegt das Schneideband 43 quer zur Achse des Fadenbündels 26 und verschiebt es gleich- zeitig mit der gleichen Geschwindigkeit wie sich die Transportwalzen 38 und 39 drehen, wodurch das Fadenbündel 26 rechtwinklig zu seiner Achse in Fadenbündelabschnitte 59 geschnitten wird.
Die horizontale Vorschubeinheit 12 umfasst ein flexibles Band 49, dessen Aussenseite 50 mit einer Vielzahl von länglichen Führungen 51 versehen ist, die je einen Fadenbündelabschnitt 59 aufnehmen. Das Band 49 wird von Rollen 52 schrittweise angetrieben, derart, dass die sich jeweils nachfolgenden Führungen 51 gegenüber den Fadenbündelabschnitten 59, welche mit der Formungseinrichtung 11 gebildet werden, ausgerichtet werden.
Das Mittel 13 zum schrittweisen Vorschub umfasst ein Paar endloser Ketten 56. Die Ketten tragen zwischen sich mehrere transversal verlaufende Wellen 57, die mit Zuführorganen 58 ausgestattet sind, welche auf die Enden der Fadenbündelabschnitte 59 drücken, um diese auf fixierte Führungen 60 zu übertragen. Jede der Führungen 60 ist mit einem schrittweisen Vorschub über ihre gesamte Länge versehen, der mittels einer Welle 63 mit einem Kurbeltrieb 64 und einem gezahnten Anschlag 65 betätigt wird. Am vorderen Ende 66 der fixierten Führung 60 ist eine Schneidvorrichtung 67 angebracht, die ein Schneidband 68 und Führungsrollen 61 umfasst, durch die das Schneideband 68 vertikal geführt wird. Eine angetriebene Walze 70a und eine Schleifwalze 70b schärfen das Schneideband 68 kontinuierlich.
Die Florfadenabschnitte 71 werden abgetrennt, wobeijeder aus zusammengepressten Florfäden 72 und der Umhüllung 73 besteht, die mit einer Lasche 74 versehen ist.
Die Transportvorrichtung 14 umfasst ein Paar Seitenplatten 80 zum Tragen eines Paares transversaler Wellen 81, wo beijede Welle eine Walze (nicht dargestellt) trägt, auf welcher ein endloses Band 83 läuft. Die Aussenseite des Bandes 83 trägt Reihen von Aufnahmevorrichtungen 84, und jede Reihe weist mehrere einzelne Kammern auf, die durch Seitenwände 86 und eine Endwand 87 begrenzt sind und einen Aufnahmeschlitz 88 für die Laschen 74 sowie eine Basisfläche 89 aufweisen. Jede Basisfläche weist eine kreisförmige poröse Fläche 90 auf, die die freien Enden der Florfadenabschnitte 71 ansaugen und festhalten, bis sie auf dem horizontalen endlosen Band 83 abgesetzt werden, wo das Vakuum aufgehoben wird.
Die Bewegung der Aufnahmeelemente erfolgt entlang der mit dem breiten Pfeil 91 bezeichneten Strecke unter der Steuerung einer Nockenscheibe (nicht dargestellt), so dass in dieser Zeit die Fadenbündelabschnitte 59 aufgenommen und aufgesetzt werden, bevor die Florfadenabschnitte 71 vom Bündel 59 abgetrennt werden. Bei einer weiteren Bewegung werden die offenen Seiten 93 der Aufnahmevorrichtung 84 zur Filmschneidevorrichtung 16 gebracht, in welcher Klingen 94 angebracht sind, die den jeden Florfadenabschnitt 71 umgebenden Film 73 schneiden, so dass dieser aufreissen kann, und nachfolgende Klemmrollen 95 und 96 der Filmabzugsvorrichtung 15 die aufgetrennten Umhüllungen entfernen, damit sich die zusammengepressten Florfäden 72 ausbreiten können.
Die Klemmrollen 95, 96 sind die parallel, wobei die Rolle 95 auf einer vertikal angetriebenen Welle 97 angeordnet ist, die mit Hilfe eines Ritzelantriebes 98, mit einem Ritzel 99 und einem Zahnrad 100 auf der angetriebenen Welle 101, im Eingriff steht.
Die Florfadenabstreifvorrichtung 17 bewirkt die Ablösung der Florfäden 105 von der Aufnahmevorrichtung 84 und arbeitet wie ein Spachtel. Sie umfasst die Abstreifwand 102 mit Schlitzen 103 zur Aufnahme der Seitenwände 86, und wird dadurch betätigt, dass die Aufnahmevorrichtung 84 um ein weniges angehoben wird, wie dies durch den Verlauf des breiten Pfeiles 118 dargestellt ist. Durch die Bewegung der Transportvorrichtung 14, bewegen sich die Aufnahmevorrichtungen 84 über der jetzt horizontalen Strecke für die Florfadenausbreitung. Die Fäden 105 bewegen sich nach links, wie aus Fig. 1 A zu ersehen ist, in Richtung auf die Florfadendichte-Prüfvorrichtung 18, in welchem Punkt sie immer noch relativ kompakt sind. Wie angedeutet ist, kann Dampf durch die poröse Fläche 90 geblasen werden, um Florfäden, die in einer ersten Station 106 sind, zu richten.
Eine zweite Station
107 umfasst wiederum eine Prüfung der Florfadendichte nach der teilweisen Ausbreitung der Florfäden 115 durch den Dampf und einen Durchgang für die ausgebreiteten Florfäden
115 zwischen der Florfadenausbreitungsvorrichtung 19 mit einem oberen und einem unteren Transportband 110 und 111, die synchron durch obere und untere Walzen 112 und 113 angetrieben werden. Die erhöhte Geschwindigkeit der Bänder
110 und 111 im Verhältnis zum Band 92 bestimmt, wie stark die Ausbreitung in der Station erfolgen soll. Es können auch mehrere Stationen vorgesehen sein, um eine weitere Ausbreitung der Florfäden zu bewirken.
Die Vorrichtung 20 zum Verankern der fertig ausgebreiteten Florfäden 127 auf einem Flächengebilde 120 ist über dem zweiten endlosen Band 117 angeordnet, auf welchem die ausgebreiteten Florfäden 127 kontinuierlich bewegt werden.
Eine angetriebene Walze 119, die mit dem Band 117 synchronisiert ist, ist eine von vielen (nicht dargestellten), welche ein Flächengebilde 120, z.B. ein mit Klebstoff beschichtetes Gewebe, führen und in Berührung mit den Enden der Florfäden
127 bringen, worauf das Flächengebilde und die darauf verankerten Florfäden nach links in eine Trocknungsvorrichtung geführt werden, auf einer Strecke, die ausreicht, um die Verankerung zu fixieren, worauf das Gewebe gerollt oder gefaltet wird.
Bei anderen Verfahren, bei welchen eine hohe Dichte des Flors erwünscht ist, werden die Bänder 110 und 111 mit kleinerer Geschwindigkeit angetrieben als das Band 92, so dass die Florfäden mehr zusammengepresst werden.
Die Fadenbündel-Formungsvorrichtung 11 kann ohne weiteres wegfallen, da geeignete umhüllte Fadenbündel- und -abschnitte im Handel erhältlich sind.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schnei devorrichtung zur Herstellung von Florfadenabschnitten, die sich von der oben beschriebenen im wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die Umhüllung des Fadenbündelabschnittes 133 ähnlich wie eine Bananenschale abgeschält wird, bevor einzelne Florfadenabschnitte 138 von dem Bündel 133 abgetrennt werden. Der Fadenbündelabschnitt 133 wird von einem Gehäuse 139 aufgenommen. Die freien Enden der Fäden berühren die Fläche 132 einer Platte 131, an welcher die Saugvorrichtung 130 wirkt, nicht. Der Film 134, welcher die Florfadenabschnitte 138 umschliesst, wird axial mit den Messern 135 aufgetrennt. Die geschnittenen Enden 136 des Films werden von Klemmrollen erfasst, welche sie in eine Vakuumvorrichtung (nicht dargestellt) einführen und damit ausserhalb des Weges des Schneidebandes 139 halten.
Der Zwischenraum zwischen den Florfadenabschnitten 138 und der Fläche 132 entspricht der Dicke des Schneidebandes 139. Während des Schneidens werden die Florfadenabschnitte 138 durch das Vakuum festgehalten. Die Platte 131 bewegt sich in die nächste Station und das Schneideband 139 kehrt zum Ausgangspunkt des Hubes zurück, worauf das Bündel 133 um eine Länge vorgeschoben wird, welche gleich der gewünschten Höhe der Florfadenabschnitte ist, um den Zyklus zu vollenden.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung 140, mit der eine gleichmässige Ausbreitung der Florfadenabschnitte ermöglicht wird, indem die vertikalen, die Florfäden haltenden Wände divergierend zueinander gehalten werden, um die Reibung zwischen den Florfäden und der Wand auf ein Minimum zu reduzieren. Eine feste horizontale Fläche 141 ist mit sich ausweitenden Seitenführungen 142a versehen, deren Winkel so bestimmt ist, dass sich die zusammengepressten Florfäden eines Florfadenabschnittes mit einem Minimum an Reibung entlang der Wände entspannen können. Durch Versuche kann ein präziser Schlupfwinkeh) bestimmt und die Seitenführungen 142a entsprechend eingestellt werden.
Fig. 5 zeigt ein ähnliches Beispiel, in welchem die einzelnen Florfadenabschnitte seitlich mit Abstand gehalten werden, um einen Raum für eine relativ reibungsfreie Ausbreitung zu gewinnen. In dieser Vorrichtung umfasst die Übertragungsvorrichtung 150 eine Vielzahl von Aufnahmeelementen 152, die mit sich erweiterten Wänden 153 versehen sind, welche entlang der Linie 154 konvergieren und die seitliche Ausbreitung der Florfäden führen.
Fig. 9 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ausbreitungsstation, welches sich von den zuvor beschriebenen in der Art unterscheidet, wie die Florfäden auf die Enddichte ausgebreitet werden. Die zusammengepressten Florfäden 140a werden auf die poröse Fläche 141a gebracht, durch welche Frischdampf und/ oder Luft 142 eingeführt wird. Die Strömungsgeschwindigkeit und der Druck des Dampfes und/oder der Luft wird gesteuert, so dass ein Fadenfliessbett gebildet wird, wobei die Florfäden schwebend gehalten werden und die Fläche 141a nicht berühren. Die Florfäden werden seitlich durch endlose Bänder 142 gehalten, die mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben werden, wie die Florfäden sich bewegen und deren Bewegung der Pfeil 143 anzeigt. Die Divergenz der endlosen Bänder ermöglicht den Florfäden, sich seitlich und in Richtung der Verarbeitung auszubreiten.
In der zweiten Station sind die endlosen Bänder 144a konvergierend und bewirken, dass die Florfäden seitlich zurück zu ihrer ursprünglichen Breite zusammengepresst werden. Da sich jedoch die Bänder mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Flor fäden bewegen und nur eine geringe Reibung zwischen den
Fäden und der porösen Fläche 141a besteht, wird eine Aus breitung in Richtung der Verarbeitung bewirkt. Die austre tenden Florfäden sind dann ausgebreitet und die Abmessung der Breite ist wiederum auf die am Eingang vorhandene Ab messung reduziert.
Fig. 6 und 7 zeigen eine von einer Gruppe von Führungs platten 190 aus einer Fadenbündel-Formungsvorrichtung, von denenjede mit einer zentralen Öffnung 191 und Randöffnungen 192 versehen ist, welche durch Scheidewände 193 gebildet werden. Die Führungsplatte bestimmt den Weg der Fäden vor der Bildung des Fadenbündels, wobei jede Öffnung 191, 192 für eine andere Fadenfarbe bestimmt ist, so dass bei einer axialen Rotation um das Zentrum der Führungsplatte 190 die Muster durch Drehen gebildet werden können. Die Führmgsplatte 190 ist wesentlich dicker als die zusammengepressten Fadenbündel, so dass die Reibung zwischen den Florfäden und der Führungsplatte minimal ist.
Fig. 8 zeigt noch eine weitere Vereinfachung der Übertragung mittels Vakuum und unterscheidet sich von dem Aus fährungsbeispiel der Fig. 1A durch ein poröses Band 160, das über die Rollen 161 und eine poröse Rolle 164 geführt wird, um eine kontinuierliche Aufnahmevorrichtung 162 zu bilden, die ein Teil der Vakuumkammer 163 ist. Mit diesem Band erübrigen sich individuelle Aufnahmeelemente und es bietet den Vorteil, die Ansaugung zu unterbrechen, wenn das Band sich so weit fortbewegt hat, dass es horizontal über dem Band 92 liegt, über welches die Florfadenabschnitte ausgebreitet werden.
Fig. 13 zeigt noch eine andere Vorrichtung für die Ausbreitung der Florfadenabschnitte. Ein endloses Band 170 ist aus dehnbarem Material, z.B. einem Elastomer, hergestellt, und wird mit den zwei Rollen 171 mit gleichmässiger Geschwindigkeit V1 angetrieben. Ein weiteres Paar von An triebsrollen 172, welches mit grösserer Drehzahl als das erste Rollenpaar 171 angetrieben wird, bewirkt, dass das Band mit einer Geschwindigkeit V2 angetrieben wird, die grösser ist als die Geschwindigkeit V1. Die Florfadenabschnitte 173, welche dicht gepackt sind, werden bei der Annäherung an die Rollen
171 quer zur Tangente an die Rollen beschleunigt, während welcher Zeit das Band 170 gestreckt wird.
Die teilweise ausgebreiteten Florfäden bewegen sich quer über die Übertragungsplatten 174, auf welchen ein Band mit der Geschwindigkeit V2 gleiten, das durch eine nicht dargestellte Vorrichtung angetrieben wird. Danach werden die Florfäden zu einer weiteren Gruppe von Bändern 175 geleitet, welche die Operation wiederholen, bis die verlangte Dichte des Flors erreicht ist.
Fig. 10 zeigt eine besondere Ausführungsform des Films, mit dem die Fadenbündelabschnitte umhüllt sind. Dieser Film
176, der aus Polyäthylen oder einem anderen geeigneten Material bestehen kann, ist mit Nuten 177 versehen, deren Tiefe etwa 25% der Dicke des Films beträgt. Die Nuten verlaufen transversal zur Vorschubrichtung des Films. Wenn mit dem Film ein rundes Fadenbündel umhüllt wird, verlaufen die Nuten transversal zur Achse der Florfäden, wodurch die Reibung zwischen der Oberfläche des Films und den Florfäden am Rand erhöht wird. Wenn der Film später aufgetrennt und abgezogen wird, verlaufen die Nuten parallel zu der Bewegung des Films und haben nur einen sehr geringen Anteil an der Reibung zwischen dem Film und den darin zusammengehaltenen Fadenabschnitten, so dass die Fäden beim Abnehmen der Umhüllung nur unwesentlich beschädigt werden.
Fig. 11 zeigt eine Anordnung von Florfadenabschnitten, in welcher nur ein minimaler Raum zwischen den Abschnitten vorhanden ist. Der resultierende Zwischenraum 178 ist die kleinste Raumeinheit, die mit runden Abschnitten des gleichen Durchmessers erreicht werden kann, und diese Anordnung repräsentiert die grösste Zahl von Florfadenabschnitten, die auf der gegebenen Fläche angeordnet werden kann. Die Anordnung ist in Fig. 1 benützt und könnte mit einer Taumelscheibenanordnung aus einer Übemahmereihe für die Florfadenabschnitte zu einer versetzten Anordnung modifiziert werden, wie mit punktierten Linie 179 gezeigt ist.
Fig. 12 stellt ein Blockschema einer Vorrichtung für die Prüfung und Steuerung der Fluorfadendichte dar. Ein Eingangsfühler 180 ist auf den Ausgangsfühler 181 abgestimmt, so dass in einem Differentialsignalerzeuger 182 ein Signal erzeugt wird, welches proportional zur Dichteänderung ist. Dieses Signal wird verstärkt in dem Verstärker 183 und benutzt, um die Geschwindigkeit des Antriebsmotors mittels des Motordrehzahlreglers 184 zu steuern, welcher für die Dichte der Fäden in der Flordichteprüfvorrichtung 185 zuständig ist. Die Änderung wird mit den Fühlern 180 und 181 abgetastet und damit die Rückkopplung vervollständigt.
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PATENT CLAIMS
1. Device for producing a fabric with glued-on pile by anchoring the thread ends of pile thread sections on the fabric, which device sections of bundles of parallel threads, which are held together by a tubular covering made of film-shaped material under pressure acting on all sides perpendicular to the longitudinal axis of the bundle, can be fed , characterized by (a) means (13) for gradually advancing the thread bundle sections (59) towards a cutting device (67, 68), (b) the cutting device (67,
68) for separating pile thread sections (71) of predetermined length from the thread bundle sections (59), (c) means (14) comprising a vacuum-actuated receiving device (84) for the pile thread sections (71) for transferring the pile thread sections (71) from the cutting device ( 67, 68) to the pile thread stripping device (17), (d) means (16 or 135) for releasing the all-round pressure, which are arranged before or after the cutting device (67, 68), and (e) a device (20 ) for anchoring the pile threads (127) on the fabric (120).
2. Device according to claim 1, characterized in that the means (14) for transferring the pile thread sections (71) is a vacuum-actuated receiving device (84) with at least one movably arranged porous surface (90) for sucking in the thread bundle sections (59) and for holding and Transporting the pile thread sections (71) and means (83) for moving this surface (s) (90) from a first location near the cutting device (67, 68) to a second location (92) at the processing station.
3. Device according to claim 1 or 2, characterized by a thread bundle shaping device (11) for forming with a film-like material (24) wrapped thread bundles (26) from parallel threads (25) and a cutting station (40) for dividing the thread bundle (26) in thread bundle sections (59).
4. Device according to claims 1 and 2, characterized by several with means (49 to 51) for moving combined and arranged side by side feed members (58) to bring several bundle of thread sections (59) into contact with the porous surface (90) simultaneously.
U.S. Patent No. 3,499,807 involves the manufacture of a large number of individual pile bundles, each of which contains compressed and oriented threads, which are held by a sheath or sleeve which is removed when, or immediately before, the threads are applied to the adhesive sheet be stuck on. This method still requires a great deal of manual work, which increases the manufacturing costs of the goods, so that competition between such manufactured and comparable pile thread surfaces which are produced with conventional knitting machines is not possible.
An apparatus for mechanically performing substantially the same operations with higher productivity has also been described. The amount that can be produced is above the amount achieved with conventional carpet knitting machines and far above that of woven carpets. In this device, the individual pile thread units, each of which is produced as a bundle of pile threads with a removable covering, are automatically brought into the desired position, after which the covering is removed from the bundle. As a result, the threads forming the pile can expand and fill the spaces between the adjoining bundles.
A first difficulty in the manufacture of goods with glued pile according to the known methods mentioned above is that a minimum height of the pile in relation to the diameter of the pile bundle is required.
In both cases, the pile thread bundles are formed by first providing an elongated bundle of parallelized threads and inserting them into a thin, flexible covering. The flexible covering with the pile threads is then divided into short individual sections.
While the threads oriented in parallel have a certain affinity for one another, the outer covering, which remains after the division into sections, cannot guarantee the cohesion of the bundle if the sections are too short. Where a relatively low pile height is desired, this difficulty can be remedied by making the pile threads smaller in diameter.
However, this can only be used to a limited extent in mechanized processes because the number of pile thread bundles required then becomes too large. Since short pile products are generally sold cheaper than long pile products, the manufacturing costs are too high in relation to the material consumption.
In contrast, the present invention relates to a device for producing a fabric with glued-on pile by anchoring the thread ends of pile thread sections on the fabric, which device is the sections of bundles of parallel threads, which are exerted by a tubular wrapping made of sheet-like material on all sides perpendicular to the longitudinal axis of the bundle are held together, can be fed, which is characterized by (a) means for gradually advancing the thread bundle sections in the direction of a cutting device, (b) the cutting device for cutting pile thread from cut a predetermined length from the thread bundle sections, (c) means comprising a vacuum-actuated pick-up device for the pile thread sections,
for transferring the pile thread sections from the cutting device to a pile thread stripping device, (d) means for releasing the all-round pressure, which are arranged before or after the cutter for separating the pile thread sections, and (e) means for anchoring the pile thread sections on the fabric.
The device according to the invention is described below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings and their operation, for example.
Show it:
1A and I B is a partial perspective view of the device, which has been divided along the dash-dotted line for convenience reasons (the two figures should be considered together),
2 is a partial perspective view of an apparatus for wrapping parallel threads to form wrapped bundles of threads,
3 is a partial perspective view of a device for separating pile thread sections from covered thread bundle sections with removal of the cover before the separation.
4 is a partial perspective view of a device which enables the pile thread sections to spread and which can advantageously be used with differently oriented thread types,
5 is a partial perspective view of a spreading device for the pile thread sections,
6 is a plan view of guide plates for the formation of pile thread bundles for certain patterns,
7 shows the guide plates according to FIG. 6 in a different position,
8 shows the side view of a further exemplary embodiment of a device for forming pile thread sections,
9 is a partial perspective view of another device for spreading the pile thread sections,
10 is a perspective view of a material for producing the wrapping of the thread bundle,
11 is a view of a hexagonal packing pattern of the pile thread bundle,
12 shows the block diagram of the pile density, testing and control device,
13 shows an example of a spreading device for pile thread sections.
Before the device according to the invention is discussed in more detail, it seems appropriate to briefly go into the methods used in the previously known devices.
As is apparent from US Pat. No. 3,499,807, the method for anchoring pile threads on textile fabrics comprises the following method steps: Forming a large number of thread bundles with a large number of longitudinal threads. The bundles are surrounded by a tube which holds a large number of threads in a compressed state. The individual bundles of threads are then arranged in the covering, which prevents the threads from spreading, over a surface in the desired zone, whereupon the coverings are subsequently removed. The ends of the threads are brought into contact with an adhesive surface, which is usually a textile fabric.
It can be seen that this procedure involves a lot of manual work and also a certain skill for both
Formation of the individual thread bundles by pressing together the axially aligned threads in a tube, which is then cut into short sections transversely to its main axis, as well as for the subsequent placement of the individual pile thread bundles on the
Flat structures with subsequent removal of the coverings.
With the following exemplary embodiments, a device according to the invention is shown which essentially works in the same manner, but which is less complicated and allows the workflow to be simplified considerably.
Fig. 1A shows the device 10, a Fadenbün del-forming device 11, a feed unit 12 for ho rizontal feed of the thread bundle sections 59, an on device 13 for gradually advancing the thread bundle sections 59, means 14 for transferring the pile thread sections 71, one Filmabzugvofiichtung 15, a film cutting device 16, a pile thread stripping device 17, a
Pile density testing device 18, a pile thread spreading device 19 for spreading the pile thread sections and one
Anchoring device 20 comprises.
The Formungsvonich device 11 forms with a continuous web of a plastic film 24 based on polyethylene or of a material with the same properties and parallelized threads 25 to a wrapped bundle of threads 26, which is divided into bundle sections 59 of equal length. In the thread pressing zone 27, the pressing device 28 (FIG. 2) is arranged, which comprises a series of parallel shafts 29, on which rollers 30 are arranged, for pressing the threads 25 between a film forming a cylinder funnel device 31 and an endless belt 29a. The
Belt 29a is carried by a pair of parallel rollers 30a so that the threads 25 are transported substantially uniformly with the belt and pressed together to form a bundle with a substantially round cross section.
This construction solves the problem of forming a thread-filled tube in which the threads in the middle are under a different pressure than the threads on the circumference of the bundle.
The funnel device 31 comprises a pair of laterally projecting flanges 32, which are provided with openings 33, in which a pair of rollers 34, 35 are inserted for hot fusion, with which the longitudinal edge of the film 24 is welded and a flap is formed, with the aid of which the Bundle sections are later oriented and which serves as gripping devices 74 on the film, which surrounds the individual ropes bundle sections 59 or pile thread sections 71, so that the film can be pulled off when it is no longer needed. Before the thread bundle 26 is divided into individual thread bundle sections 59, the rollers 34, 35 form a lateral continuous strip 36 which appears with the other parts of the film 24 on the narrower end 37 of the funnel device 31.
This continuous movement is generated by the transport rollers 38 and 39. The cutting station 40 comprises a continuously driven cutting band 43 without saw teeth, which runs over the disc 44 and is fastened on a two-way movement device 41, 42 with an axial guide 45. The two-way movement device 41, 42 moves the cutting belt 43 transversely to the axis of the thread bundle 26 and moves it at the same speed as the transport rollers 38 and 39, whereby the thread bundle 26 is cut into thread bundle sections 59 at right angles to its axis.
The horizontal feed unit 12 comprises a flexible band 49, the outside 50 of which is provided with a plurality of elongated guides 51, each of which receives a thread bundle section 59. The belt 49 is driven in steps by rollers 52 such that the subsequent guides 51 are aligned with the thread bundle sections 59 which are formed with the shaping device 11.
The means 13 for the gradual feed comprises a pair of endless chains 56. The chains carry between them a plurality of transversely extending shafts 57 which are equipped with feed elements 58 which press on the ends of the thread bundle sections 59 in order to transfer them to fixed guides 60. Each of the guides 60 is provided with a gradual feed over its entire length, which is actuated by means of a shaft 63 with a crank mechanism 64 and a toothed stop 65. At the front end 66 of the fixed guide 60, a cutting device 67 is attached, which comprises a cutting band 68 and guide rollers 61, through which the cutting band 68 is guided vertically. A driven roller 70a and a grinding roller 70b continuously sharpen the cutting belt 68.
The pile thread sections 71 are separated, each consisting of compressed pile threads 72 and the covering 73, which is provided with a tab 74.
The transport device 14 comprises a pair of side plates 80 for supporting a pair of transverse shafts 81, where each shaft carries a roller (not shown) on which an endless belt 83 runs. The outside of the belt 83 carries rows of receptacles 84, and each row has a plurality of individual chambers that are delimited by side walls 86 and an end wall 87 and have a receiving slot 88 for the tabs 74 and a base surface 89. Each base surface has a circular porous surface 90 which sucks and holds the free ends of the pile thread sections 71 until they are deposited on the horizontal endless belt 83 where the vacuum is released.
The movement of the receiving elements takes place along the route indicated by the broad arrow 91 under the control of a cam (not shown), so that the thread bundle sections 59 are picked up and placed on before the pile thread sections 71 are separated from the bundle 59. With a further movement, the open sides 93 of the holding device 84 are brought to the film cutting device 16, in which blades 94 are attached, which cut the film 73 surrounding each pile thread section 71 so that it can tear open, and subsequent pinch rollers 95 and 96 of the film pulling device 15 die Remove the separated coverings so that the compressed pile threads 72 can spread out.
The pinch rollers 95, 96 are parallel, the roller 95 being arranged on a vertically driven shaft 97 which is in engagement by means of a pinion drive 98, with a pinion 99 and a gear 100 on the driven shaft 101.
The pile thread stripping device 17 detaches the pile threads 105 from the receiving device 84 and works like a spatula. It comprises the stripping wall 102 with slots 103 for receiving the side walls 86, and is actuated in that the receiving device 84 is raised a little, as is shown by the course of the wide arrow 118. Due to the movement of the transport device 14, the receiving devices 84 move over the now horizontal path for the pile thread propagation. The threads 105 move to the left, as can be seen in FIG. 1A, towards the pile thread tester 18, at which point they are still relatively compact. As indicated, steam can be blown through porous surface 90 to straighten pile threads that are in a first station 106.
A second stop
107 again comprises a check of the pile thread density after the partial spreading of the pile threads 115 by the steam and a passage for the spread pile threads
115 between the pile thread spreading device 19 with an upper and a lower conveyor belt 110 and 111, which are driven synchronously by upper and lower rollers 112 and 113. The increased speed of the tapes
110 and 111 in relation to band 92 determines how strongly the propagation should take place in the station. Several stations can also be provided in order to bring about a further spreading of the pile threads.
The device 20 for anchoring the ready-laid pile threads 127 on a fabric 120 is arranged above the second endless belt 117, on which the spread pile threads 127 are continuously moved.
A driven roller 119, synchronized with the belt 117, is one of many (not shown) which comprise a sheet 120, e.g. a fabric coated with adhesive, guide and in contact with the ends of the pile threads
127, whereupon the sheet and the pile threads anchored thereon are guided to the left into a drying device, on a distance sufficient to fix the anchorage, whereupon the fabric is rolled or folded.
In other processes in which a high density of the pile is desired, the belts 110 and 111 are driven at a lower speed than the belt 92, so that the pile threads are pressed together more.
The thread bundle shaping device 11 can easily be dispensed with, since suitable covered thread bundle and sections are commercially available.
Fig. 3 shows a further embodiment of a cutting device for the production of pile thread sections, which differs from the one described above essentially in that the sheathing of the thread bundle section 133 is peeled off like a banana peel before individual pile thread sections 138 are separated from the bundle 133. The thread bundle section 133 is received by a housing 139. The free ends of the threads do not touch the surface 132 of a plate 131 on which the suction device 130 acts. The film 134, which surrounds the pile thread sections 138, is cut axially with the knives 135. The cut ends 136 of the film are gripped by pinch rollers which insert them into a vacuum device (not shown) and thus keep them out of the way of the cutting belt 139.
The space between the pile thread sections 138 and the surface 132 corresponds to the thickness of the cutting tape 139. During the cutting, the pile thread sections 138 are held in place by the vacuum. The plate 131 moves to the next station and the cutting belt 139 returns to the starting point of the stroke, whereupon the bundle 133 is advanced by a length which is equal to the desired height of the pile thread sections to complete the cycle.
FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a device 140 with which a uniform spreading of the pile thread sections is made possible by keeping the vertical walls holding the pile threads diverging to one another in order to minimize the friction between the pile threads and the wall. A fixed horizontal surface 141 is provided with widening side guides 142a, the angle of which is determined such that the compressed pile threads of a pile thread section can relax with a minimum of friction along the walls. A precise slip angle can be determined by tests and the side guides 142a can be adjusted accordingly.
Fig. 5 shows a similar example, in which the individual pile thread sections are laterally spaced apart in order to gain space for a relatively frictionless spread. In this device, the transmission device 150 comprises a plurality of receiving elements 152 which are provided with flared walls 153 which converge along the line 154 and guide the lateral spreading of the pile threads.
Fig. 9 shows yet another embodiment of the spreading station, which differs from those previously described in the way the pile threads are spread to the final density. The compressed pile threads 140a are brought onto the porous surface 141a, through which live steam and / or air 142 is introduced. The flow rate and pressure of the vapor and / or air is controlled to form a fluidized bed, keeping the pile threads in suspension and not touching surface 141a. The pile threads are held laterally by endless belts 142 which are driven at the same speed as the pile threads move and whose movement is indicated by arrow 143. The divergence of the endless ribbons enables the pile threads to spread out laterally and in the direction of processing.
In the second station, the endless belts 144a converge and cause the pile threads to be compressed laterally back to their original width. However, since the tapes move at the same speed as the pile threads and there is little friction between them
Threads and the porous surface 141a, spreading is caused in the direction of processing. The emerging pile threads are then spread out and the width dimension is in turn reduced to the existing dimension at the entrance.
6 and 7 show one of a group of guide plates 190 from a bundle of thread forming apparatus, each of which is provided with a central opening 191 and peripheral openings 192 which are formed by partitions 193. The guide plate determines the path of the threads prior to the formation of the thread bundle, each opening 191, 192 being intended for a different thread color, so that when rotated axially around the center of the guide plate 190, the patterns can be formed. The guide plate 190 is considerably thicker than the compressed thread bundles, so that the friction between the pile threads and the guide plate is minimal.
Fig. 8 shows yet another simplification of the transfer by means of vacuum and differs from the exemplary embodiment from FIG. 1A by a porous belt 160 which is guided over the rollers 161 and a porous roller 164 to form a continuous receiving device 162, which is part of the vacuum chamber 163. This belt eliminates the need for individual receiving elements and it offers the advantage of interrupting the suction when the belt has moved so far that it lies horizontally over the belt 92, over which the pile thread sections are spread.
Fig. 13 shows yet another device for spreading the pile thread sections. An endless belt 170 is made of stretchable material, e.g. an elastomer, and is driven by the two rollers 171 at a uniform speed V1. Another pair of drive rollers 172, which is driven at a higher speed than the first pair of rollers 171, causes the belt to be driven at a speed V2 which is greater than the speed V1. The pile thread sections 173, which are tightly packed, become closer to the rolls
171 accelerates across the tangent to the rollers during which time the belt 170 is stretched.
The partially spread pile threads move across the transfer plates 174 on which a belt with the speed V2 slides, which is driven by a device, not shown. The pile threads are then passed to another group of belts 175 which repeat the operation until the required pile density is reached.
10 shows a special embodiment of the film with which the thread bundle sections are encased. This movie
176, which may be made of polyethylene or other suitable material, is provided with grooves 177, the depth of which is approximately 25% of the thickness of the film. The grooves are transverse to the direction of advance of the film. When the film wraps a round bundle of threads, the grooves are transverse to the axis of the pile threads, increasing the friction between the surface of the film and the pile threads at the edge. If the film is later separated and pulled off, the grooves run parallel to the movement of the film and have only a very small proportion of the friction between the film and the thread sections held together, so that the threads are only insignificantly damaged when the covering is removed.
Fig. 11 shows an arrangement of pile thread sections in which there is only a minimal space between the sections. The resulting gap 178 is the smallest unit of space that can be achieved with round sections of the same diameter, and this arrangement represents the largest number of pile thread sections that can be placed on the given area. The arrangement is used in FIG. 1 and could be modified to a staggered arrangement with a swash plate arrangement from a row of transfers for the pile thread sections, as shown by dotted line 179.
12 shows a block diagram of a device for testing and controlling the fluorine thread density. An input sensor 180 is matched to the output sensor 181, so that a signal is generated in a differential signal generator 182 which is proportional to the change in density. This signal is amplified in the amplifier 183 and used to control the speed of the drive motor by means of the motor speed controller 184, which is responsible for the density of the threads in the pile density testing device 185. The change is sensed with sensors 180 and 181, thus completing the feedback.