DE10109476C1

DE10109476C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen isotroper Vliesstoffe

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Publication number: DE10109476C1
Application number: DE10109476A
Authority: DE
Inventors: Gunter Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Karl Mayer Malimo Textilmachinenfabrik of Chemnitz GmbH
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2021-03-01
Also published as: ES2236373T3; ATE293712T1; DE50202821D1; EP1236818A1; PL352500A1; US20020116793A1; EP1236818B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen eines Vliesstoffes. Um einen bezüglich der Längs- und der Querrichtung weitgehend isotropen Vliesstoff kostengünstig herstellen zu können, wird erfindungsgemäß ein zweilagiges Vlies aus einer einzigen Vliesbildungseinrichtung hergestellt, wobei das eine Teilvlies überwiegend längs orientierte Fasern und das anderen, zick-zack-förmig gelegte Teilvlies - Querfaser-Teilvlies - überwiegend quer orientierte Fasern enthält. Der Primärflor für das Querfaser-Teilvlies wird mit mehrfach höherer Geschwindigkeit aus dem Vliesbildungsprozeß abgenommen als der Flor des anderen, langsameren Teilvlieses. Beide Teilvliese werden so zueinander umgelenkt und ausgerichtet, daß sie zu einem zweilagigen Vollvlies vereinigt werden können. Diese doppellagige, auf kostengünstige Weise hergestellte Vliesvorlage wird dann zu einem weitgehend isotropen Vliesstoff verfestigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines bezüglich der Festigkeit und Dehnung in Längs- und Querrich tung sich annähernd gleich verhaltenden, d. h. isotropen Vliesstoffes sowie eine entsprechende Fertigungsanlage.

Es ist bekannt, daß Vliesstoffe wegen der beim Vliesbil dungsprozeß, insbesondere beim verbreiteten Krempelverfah ren, sich bevorzugt längs ausrichtenden Fasern eine höhere Festigkeit und geringere Elastizität in der gelegten Faser längsrichtung besitzen im Vergleich zu den entsprechenden Werten in Richtung quer zur Vorzugsfaserlage. Diese Un gleichheit der Festigkeitswerte in Längs- und Querrichtung ist bei allen Vliesstoffen unabhängig von der Art ihrer Ver festigung zu beobachten, tritt also nicht nur bei thermisch verfestigten, sondern auch bei mechanisch verfestigten Vliesstoffen auf, z. B. also bei Nadelvliesen oder auch bei Wirkvliesstoffen; bei letzterem sind zumindest auf einer Seite des Vliesstoffes die Fasern vermascht.

Zwar gibt es Bemühungen, einer Längsorientierung der Fasern beim Vliesbildungsprozeß entgegen zu wirken, jedoch können damit im Endeffekt nur geringe Wirkungen erzielt werden. Die beim Vliesbildungsprozeß erreichbaren Umlenkungen der Fasern in die Querrichtung sind, was den Winkel und/oder was den Anteil der quer liegenden Fasern im Verhältnis zur Faserge samtmasse anlangt, jeweils nur bescheiden. Vielfach werden die gekräuselte Fasern verwendet oder die Fasern werden bei der Abnahme des Vlieses von der Krempel gestaucht, was zwar die Längselastizität des daraus gebildeten Vliesstoffes er höht, aber die Querfestigkeit nur unwesentlich.

Verschiedene Vorschläge befassen sich damit, die genannte, herstellungsbedingte Anisotropie des Vlieses später im Ver festigungsprozeß zu beseitigen oder wenigstens zu verrin gern. Im Zusammenhang mit Wirkvliesstoffen setzen einige dieser Vorschläge bei einer speziellen Vermaschungstechnik an, die eine höhere Querfestigkeit bringen soll (vgl. DD 283 169 A5, DD 283 171 A5, DD 288 634 A5). Ein anderer Ansatz punkt zur Verbesserung der Querfestigkeit besteht darin, während des Verfestigungs-, insbesondere des Vermaschungs vorganges Querfäden mit einzulegen und diese dabei in den Vliesstoff zu integrieren (vgl. z. B. DD 285 383 A5). Mit den hier genannten Verfahren kann die Querfestigkeit eines Vliesstoffes jedoch nur in unzureichendem Umfang verbessert werden.

Auf dem Gebiet der Vliesstofferzeugung, insbesondere der Na delvliese, ist es üblich, ein durch eine Krempel gebildetes Vlies mäßiger Breite durch zick-zack-förmiges Querlegen zu einer neuen Vliesbahn größerer Breite und größere Fasermasse je Flächeneinheit umzuformen und diese neue Vliesbahn z. B. durch Nadeln mechanisch zu verfestigen (vgl. z. B. die Buch veröffentlichung "Vliesstoffe - Rohstoffe, Herstellung, An wendung, Eigenschaften, Prüfung", herausgegeben von W. Al brecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Wiley-VCH, Weinheim, 2000, ISBN 3-527-29535-6, Seite 158, Aufgaben des Vlieslegers). In der durch das zick-zack-förmige Legen eines Flors geschaffe nen Vliesbahn sind die Fasern im wesentlichen quer zur Lauf richtung dieser Vliesbahn orientiert mit der Folge, daß die Festigkeit nun in Querrichtung höher als in Längsrichtung ist, die Ungleichförmigkeit also - wenn auch in umgekehrter Form - im Prinzip fortbesteht.

Deshalb ist man auch schon dazu übergegangen, die zick-zack- förmig quergelegten Vliese vor dem Nadeln zu strecken und die Fasern dadurch aus der Querlage in eine schräg zum Vliesrand (unter einem bevorzugten Winkel α) verlaufende Richtung zu bringen. Und zwar stellen sich beim Strecken ei nes Querfaservlieses die Fasern etwa zur Hälfte unter einem Winkel +α und zur anderen Hälfte symmetrisch unter einem Winkel -α ein; die Fasern sind also gekreuzt im Vlies ange ordnet (vgl. die o. g. Buchveröffentlichung "Vliesstoffe", Seite 165 ff über Vliesstreckung). Durch ein solches Strec ken können die Festigkeitswerte in Längs- und in Querrich tung einander angenähert und die Anisotropie im wesentlichen beseitigt werden. Außerdem erlaubt diese Art der Herstellung einer Vliesvorlage im Prinzip auch den Einsatz anderer Ver fahren als das Nadeln zur Vliesverfestigung. Nachteilig hierbei ist jedoch, daß die Richtungen höchster Festigkeit nicht parallel bzw. quer zu den Seitenkanten der Vliesbahn, sondern unter dem besagten Winkel ±α liegen. Um die Festig keit der Bahn optimal nutzen zu können, müßten beim Konfek tionieren von Zuschnitteilen diese schräg unter dem Winkel α aus der Vliesbahn herausgeschnitten werden. Wegen der dabei anfallenden, nicht verwendbaren, im Prinzip dreieckigen Ve schnitteile wird jedoch aus Kostengründen von dieser Mög lichkeit allenfalls in Ausnahmefällen Gebrauch gemacht.

Ein anderer ebenfalls auf dem Gebiet der Wirkvliestechnolo gie liegender Vorschlag (vgl. DE 198 43 078 A1) zur Erzeu gung eines weitgehend isotropen, voluminösen Wirkvliesstof fes mit hohem stehenden Faseranteil sieht vor, aus einem einheitlichen Faserflor mit bevorzugt längs orientierten Fa sern durch zick-zack-förmiges Legen desselben zunächst ein stärkeres Vlies beliebiger Breite vorzulegen. Da die Fasern dieses so gebildeten stärkeren Vlieses quer zu dessen Längs richtung orientiert sind, weist dieses Vlies in Querrichtung die höhere Festigkeit auf. Die Weiterverarbeitung dieses Vlieses erfolgt quer zur Arbeitsrichtung des Vliesbilners des primären Flors und quer zur Orientierung der Fasern. Durch mechanisches Verfestigen des so vorgelegten Vlieses mittels Vermaschen wenigstens einer Flachseite wird die Festigkeit in Längsrichtung erhöht, weil durch das Vermaschen viele Fasern in die Arbeitsrichtung beim Vermaschen ausge lenkt werden. Die geringe Längsfestigkeit der zick-zack- förmig gelegten Vorlage kann also durch das Maschenverfesti gen erhöht und so die Ungleichförmigkeit vermindert werden. Allerdings kann mit dieser Vorgehensweise nur sehr bedingt ein vollständiger Angleich von Längs- und Querfestigkeit er reicht werden. Und zwar hängt die Annäherung der Festig keitswerte in Längs- und Querrichtung von der Fasermasse des Vlieses je Flächeneinheit und von dem Anteil der Fasern ab, der durch das Vermaschen in Längsrichtung gebracht werden kann, d. h. vom Vermaschungsgrad. Im übrigen ist diese Art der Vliesherstellung an das mechanische Verfestigen des Vliesstoffes durch Vermaschen gebunden.

Ein anderer, ebenfalls auf dem Gebiet der Wirkvliesstoffe liegender Vorschlag nach der DD 292 489 A5 verwendet mehrere Faserlagen im Vlies mit unterschiedlich orientierten, paral lel bzw. quer zum Bahnrand verlaufenden, sich kreuzenden Fa sern. Und zwar wird bei dem in der genannten Druckschrift vorgestellten Verfahren das Faservlies aus zwei getrennten Lagen aufgebaut, deren eine bevorzugt längsorientierte Fa sern und deren andere bevorzugt quer orientierte Fasern auf weist. Dabei sind die unterschiedlichen Faserlagen zunächst von separaten Vliesbildnern erzeugt und werden nach der Ver einigung zu einem gemeinsamen Vlies einer mechanischen Vliesverfestigung durch Vermaschen zugeführt. Mit derartigen doppellagigen Vliesen lassen sich isotrope Wirkvliesstoffe mit hohem stehenden Faseranteil herstellen. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch das Erfordernis zweier separater Vliesbildner. Aufgrund der dazu erforderlichen, erheblichen Investitionskosten wird der auf die Flächeneinheit bezogene Gestehungspreis des Endproduktes sehr verteuert, so daß die so hergestellten Wirkvliesstoffe u. U. nicht mehr wettbe werbsfähig auf dem Markt angeboten werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines Vliesstoffes aufzuzeigen, welches bezüglich der Längs- und der Querrichtung weitgehend isotrop ist, wobei die maximalen Festigkeitswerte parallel bzw. quer zur Bahnseitenkante erreicht werden, welches ferner bei ge ringen Investitionskosten herstellbar ist und welches sich durch beliebige Verfahren verfestigen läßt.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Herstellungsverfahrens er findungsgemäß durch die Gesamtheit der Merkmale von Anspruch 1 und bezüglich der Herstellungsanlage durch die Gesamtheit der Merkmale von Anspruch 11 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird ein zweilagiges Vlies aus einer einzigen Vliesbildungseinrichtung hergestellt, wobei die ei ne Faserlage überwiegend längs orientierte Fasern und die andere zick-zack-förmig gelegte Faserlage überwiegend quer orientierte Fasern enthält. Die zick-zack-förmig gelegte Fa serlage wird umgelenkt und mit der anderen Faserlage verei nigt. Diese doppellagige, auf kostengünstige Weise herge stellte, weitgehend isotrope Vliesvorlage kann dann nach ei nem beliebigen Verfahren zu einem Vliesstoff verfestigt wer den.

Zwar ist es beim Herstellen von Vliesstoffen zur Vergleich mäßigung der lokalen Dichte über die Fläche eines Vliesstof fes hinweg bekannt, mehrere Flore zu einem Vlies zu vereini gen, wobei wenigstens eine Vliesbildungseinrichtung mit zwei Vliesabnehmern oder mehrere in Linie hintereinander aufge stellte Vliesbildungseinrichtungen eingesetzt werden (vgl. die genannte Buchveröffentlichung "Vliesstoffe", Seite 157 f über Vliesbildung). Dabei werden in wenigstens einem Vlies bildungsprozeß oder in mehreren, gleichzeitig ablaufenden Vliesbildungsprozessen aus den gleichen Rohfasern bzw. Roh fasergemisch wenigstens zwei separate Flore gleicher Breite gebildet, die über unterschiedliche Wege geführt und an schließend bei gleicher Geschwindigkeit und gleicher Rich tung sowie Querposition wieder zu einem gemeinsamen Vlies vereinigt werden. Aufgrund eines lagenweisen Aufbaus des Vlieses durch mehrere Flore gleichen sich etwaige lokale Dichteunterschiede weitgehend aus. Anschließend wird das so erzeugte Vlies nach beliebigen Verfahren zu einem Vliesstoff verfestigt. Mit dieser Technik läßt sich jedoch nicht das Verhältnis von Längs- und Querfestigkeit in nennenswerter Weise beeinflussen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unter ansprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines zweilagigen Vorlagevlieses zur Bildung eines Vliesstoffes, welches aus einer unteren Vlieslage mit längs orientierten Fa sern und aus dem oben liegenden Querfaser-Teilvlies zusammengesetzt ist,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines dreilagigen Vorlagevlieses mit mittig angeordnetem Querfaser-Teil vlies und oberer und unterer Vlieslage mit längs ori entierten Fasern,

Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Her stellung eines mehrlagigen, isotropen Vliesstoffes, bei dem die Arbeitsrichtung der Vliesbildungseinrich tung und die Einrichtung zur Verfestigung des Vlies stoffes in einer geradlinigen Flucht liegen, bei der allerdings im Zuge des schnelleren bzw. des Querfaser- Teilvlieses eine zweimalige, sich kompensierende Um lenkung um 90° stattfindet, nämlich zuerst eine bloße Umlenkung des schnelleren Teilvlieses in eine quer verlaufende Richtung und dann eine prozeß-immanente 90°-Umlenkung durch das zick-zack-förmige Legen des schnelleren Teilvlieses zu dem Querfaser-Teilvlies,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Her stellung eines mehrlagigen, isotropen Vliesstoffes mit ebenfalls fluchtender Arbeitsrichtung bezüglich Vliesbildung und Weiterverarbeitung des Vollvlieses, wobei ebenfalls im Zuge des schnelleren bzw. des Querfaser- Teilvlieses eine zweimalige, sich kompensierende Um lenkung um 90° stattfindet, und zwar hier zuerst das zickzakförmige Legen des schnelleren Teilvlieses zu dem Querfaser-Teilvlies unter einer ersten 90°-Umlen kung und dann eine weitere Umlenkung desselben zurück in die ursprüngliche Richtung,

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Her stellung eines mehrlagigen, isotropen Vliesstoffes, bei dem die Arbeitsrichtung des Vliesbildungseinrich tung einerseits und die der Einrichtung zur Verfesti gung des Vliesstoffes andererseits rechtwinklig zuein ander angeordnet sind und bei der sowohl im Zuge des langsameren Teilvlieses als auch im Zuge des Querfa ser-Teilvlieses jeweils eine Umlenkung um 90° statt findet, und zwar beim Querfaser-Teilvlies bedingt durch das zickzakförmige Legen und beim langsameren Teilvlies bedingt durch das Erfordernis nach einer übereinstimmenden Laufrichtung und Querpostion,

Fig. 6 eine perspektivische, isolierte Darstellung einer raumsparend ausgebildeten Vliesumlenkeinrichtung.

Der anhand verschiedener Ausführungsbeispiele zu erörternde Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage und ein Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen isotropen Vliesstoffs, der auf beliebige Art, vorzugsweise durch Vermaschung der ober flächennahen Fasern, zumindest an einer Flachseite mecha nisch verfestigt ist, wobei zumindest eine Lage in dem Vor lagevlies mit quer orientierten Fasern versehen ist. Der er findungsgemäß bei geringen Investitionskosten herstellbare Vliesstoff soll sich bezüglich der Längs- und der Querrich tung weitgehend isotrop verhalten, wobei die maximalen Fe stigkeitswerte parallel bzw. quer zur Bahnseitenkante er reicht werden.

Es geht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der ent sprechenden Produktionsanlage darum, auf kostengünstige Wei se ein mehrlagiges Vorlagevlies für die anschließende Vlies stoffverfestigung bereitzustellen. Das mehrlagige Vollvlies 4, welches zu einem Vliesstoff verfestigt werden soll, be steht aus wenigstens einem Teilvlies 5 mit im wesentlichen längs orientierten Fasern 3' und einem weiteren, aus einem zick-zack-förmig gelegten Flor bestehenden Querfaser-Teil vlies 1 mit im wesentlichen quer orientierten Fasern 3, wie dies in Fig. 1 für ein zweilagiges Vorlagevlies perspekti visch dargestellt ist. Es ist hierbei nicht von primärer Be deutung, ob das quer orientierte Teilvlies 1 oder das längs orientierte Teilvlies 5 oben oder unten im Vollvlies 4 liegt. Dies ist eher eine Frage des eingesetzten Verfesti gungsverfahrens und des späteren Verwendungszwecks des Vliesstoffes. Im übrigen haben die beiden Teilvliese in gro ber Näherung untereinander etwa gleiches Flächengewicht. Im konkreten Fall wird man jedoch in Abhängigkeit vom einge setzten Verfestigungsverfahren und vom späteren Verwendungs zweck des Vliesstoffes eine Aufteilung der Fasermengen des Vliesstoffes auf die beiden Teilvliese 1 und 5 empirisch wählen.

In Fig. 2 ist ein dreilagiges Vorlagevlies 6 perspektivisch dargestellt, welches unter- und oberseitig je ein "geradlini ges" Teilvlies 5' bzw. 5" mit überwiegend längs orientierten Fasern 3' aufweist, wogegen das dazwischen angeordnete Quer faser-Teilvlies 1" überwiegend quer orientierte Fasern 3' enthält. Für den dreilagigen Aufbau des Vorlagevlieses ist eine Mittenanordnung des Querfaser-Teilvlies 1" wesentlich.

Die weiteren Ausführungen behandeln lediglich die kostengün stige und rationelle Herstellung eines zweilagigen Vorlage vlieses 4. Die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen der Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Anlagen zum Herstellen eines solchen Vliesstoffes umfassen allgemein folgende Anla genkomponenten:
Zunächst muß eine Einrichtung zur trockenen Vliesbildung vorgesehen sein, die grundsätzlich von beliebiger Bauart sein kann, wobei jedoch einschränkend gesagt werden muß, daß nur solche Vliesbildungeinrichtungen in Bertracht kommen, an denen sich lokal versetzt gleichzeitig wenigstens zwei Vlie se oder Flore abnehmen lassen und bei denen auch erhebliche Unterschiede bei der Abnahmegeschwindigkeit der Vliese mög lich sind. Im Zusammenhang mit Vliesbildungsverfahren sei insbesondere auf die weiter oben bereits erwähnte Buchveröf fentlichung "Vliesstoffe - Rohstoffe, Herstellung, Anwen dung, Eigenschaften, Prüfung" verwiesen, herausgegeben von W. Albrecht, H. Fuchs, W. Kittelmann, Wiley-VCH, Weinheim, 2000, ISBN 3-527-29535-6. Dieses Lehrbuch geht im Kapitel 4 "Trockenverfahren" (Seiten 137-228) auf die verschiedenen Verfahren zur trockenen Herstellung von Vliesen ein und be handelt in dem Unterkapitel 4.1.2 "Faservliese nach dem Kar dierverfahren", insbesondere auf den Seiten 145-157 verfah rens- und maschinentechnische Einzelaspekte der Vliesher stellung auf Krempeln. Da nach Kenntnis des Anmelders nur bei Krempeln oder Kardiermaschinen mehrere Vliesabnehmer be kannt sind, die außerdem bei entsprechender Ausrüstung der Garnituren an den Abnehmerwalzen mit stark unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden können, ist bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Vliesbil dungskrempel 10 angedeutet.

Die Vliesbildungskrempel 10 weist zwei höhenversetzt ange ordnete Vliesabnehmer 11 und 12 auf. Der eine, in Fig. 3 unten angedeutete Vliesabnehmer 11 ist aufgrund entsprechen der Ausrüstung der Garnituren an den Abnehmerwalzen derart ausgebildet, daß er eine um ein Vielfaches höhere Abnahmege schwindigkeit v₂ des dort abgenommenen Teilvlieses 2 erlaubt, als am anderen, in Fig. 3 weiter oben angedeuteten Vliesab nehmer 12; dort beträgt die Abnahmegeschwindigkeit lediglich v₁. Auf das Verhältnis v₁/v₂ der beiden Abnahmegeschwindigkei ten sei weiter unten näher eingegangen. An dieser Stelle sei lediglich erwähnt, daß für den Fall, daß an beiden Abnehmern pro Zeiteinheit eine etwa gleich große Fasermasse abgenommen wird, der am unteren, schneller laufenden Abnehmer 11 abge nommene Flor entsprechend dem Geschwindigkeitsverhältnis im Flächengewicht leichter ist als der am anderen Abnehmer 12 langsamer abgenommene Flor 5. Durch das zick-zack-förmige Legen des schnelleren Teilvlieses zu einem langsamer laufen den Querfaser-Teilvlies 1 wird dessen Flächengewicht ent sprechend dem Geschwindigkeitsverhältnis v₁/v₂ allerdings wieder erhöht.

In den weiteren Ausführungen werden nur noch die verkürzten Begriffe "schnellerer Vliesabnehmer 11", "schnelleres Teil vlies 2", "langsamerer Vliesabnehmer 12" und "langsameres Teilvlies 5" verwendet.

Was die an den Vliesabnehmern 11 und 12 im konkreten Fall tatsächlich abgenommene Fasermasse bzw. das Massenverhältnis anlangt, so hängt dies im wesentlichen vom Verfestigungsver fahren und vom beabsichtigten Verwendungszweck des herzu stellenden Vliesstoffes ab. Soll der Vliesstoff beispiels weise maschenverfestigt werden, so kann durchaus ein deut lich niedrigerer Fasermassenanteil für das langsamere Teilvlies 5 mit längs ausgerichteten Fasern (z. B. 35 Gew.-%) im Vergleich zum schnelleren Teilvlies 2 mit den später quer ausgerichteten Fasern (z. B. 65 Gew.-%) sinnvoll sein, weil durch die Verfestigungsmaschen bzw. die Maschenstäbchen der in Längsrichtung verlaufende Faseranteil im Vliesstoff wie der erhöht wird. Allgemein läßt sich sagen, daß von der Vliesbildungseinrichtung für das schnellere Teilvlies 2 in grober, eine Ungleichheit von ±20 Gew.-% zulassenden Näherung eine etwa gleichgroße Fasermasse je Zeiteinheit abgenommenen wird wie für das langsamere Teilvlies 5. Das Spektrum der Massenverteilung kann also etwa von 30 : 70 bis 70 : 30 reichen.

Dem schnelleren Teilvlies 2 ist bei allen in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigten Varianten der Erfindung zumindest mittel bar eine Vlieslegevorrichtung 14, 22 bzw. 45 zugeordnet, mit denen das schnellere Teilvlies 2 zick-zack-förmig zu einem Querfaser-Teilvlies 1 gelegt werden kann. Das Teilvlies wird der Vlieslegevorrichtung in jedem Fall durch Transportbänder zugeführt, was jedoch in der vereinfachten, prinzipiellen Darstellungsweise der Fig. 3 und 5 nicht gezeigt ist. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Transportband 21 zum zuführen des schnelleren Teilvlieses 2 zu der Vlieslegevorrichtung 22 gezeigt. Durch das zick-zack- förmige Legen des schnelleres Teilvlies 2 wird ein Querfa ser-Teilvlies 1 mit bevorzugt quer zur Längsrichtung der Vliesbahn orientierten Fasern 3 erzeugt. Durch das zick- zack-förmige Legen des schnellere Teilvlieses 2 zu dem Quer faser-Teilvlies 1 wird zum einen dessen Laufgeschwindigkeit veringert und auch dessen Flächengewicht in entsprechendem Ausmaß erhöht. Im Zusammenhang mit dem zick-zack-förmigen Legen von Vliesen sei ebenfalls auf das erwähnte Lehrbuch "Vliesstoffe" verwiesen, das in dem Unterkapitel 4.1.2.3 "Vliesbildung" (Seiten 157-165) auf verfahrens- und maschi nentechnische Einzelaspekte beim Kreuzlegen oder zick-zack- förmigen Legen von Floren insbesondere beim Bilden von quer orientierten Vliesen eingeht. Dort werden unterschiedliche Bauformen von Vlieslegern, nämlich u. a. Steilarmleger (Ca melback) und Horizontalleger unterschieden. In den Ausfüh rungsbeispielen der Fig. 3 und 5 sind der Einfachheit halber pendelnd arbeitende Steilarmleger als Vlieslegevor richtung 14 bzw. 45 angedeutet, wogegen beim Ausführungsbei spiel nach Fig. 4 ein Horizontalleger als Vlieslegevorrich tung 22 in der Bauart eines Wagenlegers prinzipmäßig gezeigt ist.

Nachdem die beiden Teilvliese, nämlich das langsameres Teil vlies 5 und das zick-zack-förmig gelegte Querfaser-Teilvlies 1 zu einem gemeinsamen Vollvlies 4 zusammengeführt werden sollen, müssen sie beide nicht nur von übereinstimmender Breite sein, sondern müssen darüber hinaus bezüglich der Querlage positionsgleich und mit übereinstimmender Bahnge schwindigkeit zusammengeführt werden. Um diese Maßbedingung erfüllen zu können, gelten für die erfindungsgemäß einge setzten Vlieslegevorrichtungen allgemein bestimmte Prozeßbe dingungen, damit die o. g. Geometrie-Bedingungen, d. h. gleiche Breite und gleiche Geschwindigkeit des Querfaser-Teil vlieses 1 und des langsameren Teilvlieses 5, eingehalten werden können.

Und zwar müssen die zick-zack-förmigen Teillagen innerhalb des Querfaser-Teilvlieses 1 unter einem solchen Winkel α ab gelegt werden, dessen Sinuswert dem Wert eines echten Bru ches der Form 1/n mit n als ganzer Zahl unter sieben ent spricht. Mit anderen Worten müssen die zick-zack-förmigen Teillagen innerhalb des Querfaser-Teilvlieses 1 wahlweise unter einem der nachfolgend genannten Winkel α abgelegt wer den:
30,0° (sin α = ½),
ca. 19,5° (sin α = 1/3),
ca. 14,5° (sin α = ¼) oder
ca. 11,5° (sin α = 1/5).

Das schnellere Teilvlies 2 muß zu diesem Zweck mit einer um ein entsprechendes ganzzahliges Vielfaches größeren Ge schwindigkeit v₂ von der Vliesbildungseinrichtung abgenommen werden, als das langsamere Teilvlies mit der Abnahmege schwindigkeit v₁. Das bereits erwähnte Verhältnis der Abnah megeschwindigkeiten bzw. der Reziprokwert v₂/v₁ beträgt also vorzugsweise zwei, drei, vier oder fünf. Die beiden unter schiedlich schnell laufenden Vliesabnehmer 11 und 12 müssen also ungeachtet ihrer u. U. wechselnden Absolutgeschwindig keit mit einem fest einstellbaren Geschwindigkeitsverhältnis entsprechend einem der genannten Werte laufen. Je höher das Geschwindigkeitsverhältnis v₂/v₁ ist, um so geringer ist der mögliche Winkel α zwischen den zick-zack-förmigen Teillagen innerhalb des Querfaser-Teilvlieses 1 und um so eher sind die Fasern 3 des Ausgangsflors tatsächlich quer innerhalb des Querfaser-Teilvlieses 1 orientiert. Andererseits berei tet ein zu hohes Geschwindigkeitsverhältnis v₂/v₁ der Vlies abnehmer 11 und 12 nicht nur Probleme bei der Vliesabnahme sondern auch beim zick-zack-förmigen Legen des Querfaser- Teilvlieses 1. Eine technisch realisierbare Obergrenze er scheint bei einem Geschwindigkeitsverhältnis v₂/v₁ in der Hö he von etwa 5 bis 7 erreicht zu sein. Eine weitere Steigerung würde die technischen und betrieblichen Schwierigkeiten nur erhöhen und textiltechnologisch am fertigen Vliesstoff kaum weitere Vorteile erbringen.

Durch das zick-zack-förmige Legen des schnelleren Teilvlie ses 2 in einer Vlieslegevorrichtungen 14, 22 bzw. 45 ( Fig. 3, 4 oder 5) zu dem Querfaser-Teilvlies 1 findet auf prozeß-immanente Weise eine Umlenkung der Bahnlaufrichtung um 90° statt. Andererseits sollen das so gebildete Querfa ser-Teilvlies 1 und das langsamere Teilvlies 5 bei gleicher Richtung, Querposition und Geschwindigkeit zusammengeführt werden. Deshalb ist in den unterschiedlichen Ausführungsbei spielen der Produktionsanlage jeweils noch eine Vliesumlen keinrichtung 17, 28 bzw. 43 vorgesehen, die einen solchen Parallellauf der zusammen zu führenden Teilvliese herbei führt, worauf weiter unten im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen noch einmal eingegangen werden soll. Es sei an dieser Stelle lediglich erwähnt, daß die Vliesum lenkeinrichtung 17, 28 bzw. 43 der unterschiedlichen Ausfüh rungsbeispiele jeweils unterschiedlich innerhalb der Produk tionsanlage angeordnet bzw. unterschiedlichen Teilvliesen zugeordnet ist. In dieser Hinsicht und den sich daraus erge benden Folgen unterscheiden sich die Ausführungsbeispiel der Fig. 3, 4 und 5 voneinander.

Eine vorliegend ganz erfindungswesentliche Anlagen- und Ver fahrenskomponente ist die Vliesumlenkeinrichtung 17, 28 bzw. 43, die in allen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorgesehen ist, wenn auch in unterschiedlicher Zuordnung. Übereinstimmend für alle Ausführungsbeispiele ist, daß die Vliesumlenkeinrichtung 17, 28 bzw. 43, unabhängig davon, welchem der Teilvliese sie zugeordnet ist, in jedem Fall das zugeordnete Teilvlies bezüglich seiner im Grundriß gesehenen Laufrichtung um einen rechten Winkel umlenkt. Ferner über einstimmend für alle Ausführungsbeispiele ist, daß die Vliesumlenkeinrichtung bezüglich ihres umlenkwirksamen Teils, nämlich der Vliesumlenkstange 18, 30 bzw. 43 - im Grundriß gesehen - etwa positionsgleich zum wirksamen Teil der jeweiligen Vlieslegevorrichtung 14, 22 bzw. 45 für das schnellere Teilvlies und höhenversetzt zu ihr angeordnet ist.

Im Zusammenhang mit der Positionsgleichheit dieser beiden Anlagenkomponenten und den diesbezüglichen Orientierungsgrö ßen sei zum einen erwähnt, daß die Legewalzen (in Fig. 4 die Bezugszahl 25) der Vlieslegevorrichtungen 14, 22, 45 beim Hin- und Herfahren ein Quadrat bestreichen. Zum anderen liegt die Vliesumlenkstange 18, 30, 43 der Vliesumlenkein richtungen 17, 28, 43 jeweils diagonal in einem Quadrat gleicher Größe. Diese beiden genannte Quadrate der Vliesle gevorrichtung einerseits bzw. der Vliesumlenkeinrichtung an dererseits müssen im Grundriß positionsgleich liegen.

Nachdem das langsamere Teilvlies 5 und das Querfaser-Teil vlies 1 zu dem Vollvlies 4 zusammengeführt sind, ist in der Produktionsanlage schließlich eine Vorrichtung 13 zum Verfe stigen des Vollvlieses 4 zu einem Vliesstoff angeordnet, die lediglich in Fig. 3 in generalisierender Weise angedeutet ist. Hier kommt grundsätzlich die gesamte Palette der be kannten Vliesverfestigungsverfahren in Betracht. In diesem Zusammenhang sei wiederum auf das o. g. Lehrbuch "Vliesstof fe" verwiesden, das im Kapitel 6 "Vliesverfestigung" (Seiten 269-399) auf die bekannten Verfahren zur Vliesverfestigung, insbesondere auch zur Maschenverfestigung von Vliesstoffen, eingeht. Auf die Verfestigung des mehrlagigen Vorlagevlieses zu einem Vliesstoff sei nachfolgend nicht näher eingegangen, sondern lediglich angemerkt, daß eine Maschenverfestigung mit in Bahnlängsrichtung liegenden Maschenstäbchen textil technologisch und auch bezüglich der Verwendung des Vlies stoffes die meisten Vorteile zu bieten scheint.

Nachdem bisher die Übereinstimmungen der verschiedenen Aus führungsbeispiele der Fig. 3, 4 und 5 erwähnt sind, sei nun näher auf die einzelnen Ausführungsbeispiele selber ein gegangen, die sich - wie gesagt - im wesentlichen durch die Art der Zuordnung der erfindungswesentlichen Vliesumlenkein richtung unterscheiden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Produktionsanlage ist die dort vereinfacht nur mit der Vliesumlenkstange 18 darge stellte Vliesumlenkeinrichtung 17 dem schnelleren Teilvlies zugeordnet und funktionell der Vlieslegevorrichtung 14 vor geordnet. Vor der ebenfalls stark vereinfacht und als pen delnd arbeitender Steilarmleger dargestellten Vlieslegevor richtung 14 wird das schnellere Teilvlies 2 "vorübergehend" in eine quer zur Arbeitsrichtung 7 verlaufende Richtung ge bracht und aus dieser Querrichtung heraus das Querfaser- Teilvlies 1 gelegt, wodurch ebenfalls - auf prozeß-immanente Weise - eine 90°-Umlenkung erfolgt. Dadurch wird das schnel lere Teilvlies 2 bzw. das Querfaser-Teilvlies 1 in seinem Lauf zwei mal - im Grundriß gesehen - umgelenkt, wobei sich diese beiden Umlenkungen im Ergebnis kompensieren. Die Lauf richtung 8 des vereinigten Vollvlieses 4 stimmt - im Grund riß gesehen - mit der Arbeitsrichtung 7 der Vliesbildungs krempel 10 überein; beide Richtungen 7 und 8 sind in einer gemeinsamen Fluchtlinie angeordnet. Das langsamere Teilvlies 5 wird mittels eines Vliestransportbandes 15 über die Vlie sumlenkeinrichtung 17 und die darunter angeordnete Vliesle gevorrichtung 14 hinweg transportiert. Erst in einem von der Vlieslegevorrichtung in Arbeitsrichtung abgerückten Position wird das langsamere Teilvlies 5 auf das von dem Vliestrans portband 16 getragene Querfaser-Teilvlies 1 bei gleicher Querposition und übereinstimmender Geschwindigkeit v, abge legt; durch ein Druckwalzenpaar 19 werden die Teilvliese zu sammengedrückt, bevor sie durch das Vliestransportband 16 in die Vliesstoff-Verfestigungseinrichtung 13 getragen werden.

In Fig. 4 ist lediglich ein mittlerer Ausschnitt der Pro duktionsanlage gezeigt, d. h. die Vliesbildung selber und die Abnahme der beiden Teilvliese 2 und 5 mit unterschiedlicher Geschwindigkeit v₁ und v₂ einerseits und die Einrichtung zur Verfestigung des Vollvlieses 4 zu einem Vliesstoff anderer seits sind in der Darstellung der Fig. 4 weggelassen. Das langsamere Teilvlies 5 wird von dem Vliestransportband 20 geradlinig durch die Produktionsanlage hindurchgetragen, d. h. auch diese Anlage ist gestreckt bzw. geradlinig, bei der also die Arbeitsrichtung 7 des Vliesbildners und die Weiterverarbeitungsrichtung 8 übereinstimmen.

In weiterer Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist auch bei der Anlage nach Fig. 4 die Vliesum lenkeinrichtung 28 dem Lauf von schnellerem Teilvlies 2 bzw. Querfaser-Teilvlies 1 zugeordnet. Jedoch ist abweichend zu Fig. 3 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 die Vliesum lenkeinrichtung 28 dem Querfaser-Teilvlies 1 zugeordnet und funktionell der Vlieslegevorrichtung nachgeordnet. Im übri gen ist die Vliesumlenkeinrichtung 28 vollständig, wenn gleich auf die funktionswesentlichen Teile beschränkt, in Fig. 4 dargestellt, worauf weiter unten näher eingegangen werden soll. Auch die als flach bauender Horizontalleger in Wagenlegerbauart ausgebildete Vlieslegevorrichtung 22 ist in Fig. 4 eingehender, wenn auch lediglich in den funktionswe sentlichen Elementen gezeigt. Das schnellere Teilvlies 2 wird der Vlieslegevorrichtung 22 auf einem Vliestransport band 21 zugeführt und dort auf ein Paar höhenversetzt und vertikal beabstandet, d. h. nicht berührend angeordneten Zwi schentransportbändern 24, 24' eines Oberwagens (Band 24) und eines Legewagens (Band 24') mit Legewalzen 25 abgelegt, die sich im Takt des zick-zack-förmigen Legens synchron aber ge genläufig zueinander horizontal bewegen. Dabei wird das schnellere Teilvlies 2 (Geschwindigkeit v₂) auf dem sich quer zum Transportband 21 und den Zwischenbändern 24, 24' mit der langsameren Geschwindigkeit v₁ bewegenden Vliestransportband 23 in Zick-zack-form und in einer mit der ursprünglichen Breite übereinstimmenden Bahnbreite abgelegt.

Durch das zick-zack-förmige Legen des Flors zu dem Querfa ser-Teilvlieses 1 erfolgt prozeß-immanent eine 90°-Umlenkung des Teilvlieses. Durch die der Vlieslegevorrichtung 22 nach geordnete Vliesumlenkeinrichtung 28 kann diese durch eine weitere 90°-Umlenkung wieder kompensiert und die ursprüngliche Richtung 7/8 wieder herbeigeführt werden. Die Vliesum lenkeinrichtung 28 ist oberhalb des Vliestransportbandes 20 für das langsamere Teilvlies 5 angeordnet und mit ihrem für die Umlenkung des Querfaser-Teilvlieses maßgebenden Teil, nämlich mit der Vliesumlenkstange 30 - im Grundriß gesehen - positionsgleich zu der Vlieslegevorrichtung 22 angeordet, was jedoch in der perspektivischen Darstellung nach Fig. 4 nicht ganz deutlich wird.

Zur Überbrückung des Höhenunterschiedes des Ablageniveaus der Vlieslegevorrichtung 22 einerseits und der Vliesumlenk einrichtung 28 andererseits ist in dem Vliestransportband 23 eine Hubstrecke 26 vorgesehen, indem durch sinnreiche Anord nung von Umlenkt- und Führungswalzen der Bandlauf des Vlies transportbandes 23 L-förmig abgewinkelt und in die steil aufwärts gerichtete Hubstrecke übergeleitet ist. Das förder wirksame Trum des Vliestransportbandes 23, auf dem sich das Querfaser-Teilvlies befindet, geht in die Hubstrecke 26 über. Um das Querfaser-Teilvlies sicher auf diesem Steil stück zu führen, ist ein ebenfalls L-förmig geführtes Stütz band 27 vorgesehen, welches mit einem steil verlaufenden Teilstück an dem förderwirksamen Trum des Vliestransportban des 23 im Bereich der Hubstrecke 26 berührend anliegt. Das Querfaser-Teilvlies wird also in der Hubstrecke zwischen Vliestransportband 23 und berührendem Stützband 27 gehalten und nach oben transportiert. Der obere Schenkel des L-förmig geführten Stützbandes 27 verläuft annähernd horizontal und oberhalb der Vliesumlenkeinrichtung 28. Das förderwirksame Trum des Vliestransportbandes 23 der Hubstrecke 26 reicht geringfügig in diesen annähernd horizontalen Schenkel des Stützbandes 27 hinein, so daß das nach oben geförderte Quer faser-Teilvlies dort abgelegt werden kann. Von dem horizon talen Schenkel des Stützbandes wird das Querfaser-Teilvlies dann auf das Führungsband 32 der Vliesumlenkeinrichtung 28 übergeben.

Die in Fig. 4 eingehender dargestellte Vliesumlenkeinrich tung 28 besteht im wesentlichen aus einem angetriebenen, in einem Rechteck über nicht rotierende Wendestangen 29, 30 ge führten, endlosen Führungsband 32. Benachbarte, an je einer Wendestange ineinander übergehende Trume des Führungsbandes schließen mit ihren Seitenkanten einen - im Grundriß gesehen - zumindest angenähert rechten Winkel ein, wobei aber die jeweiligen Flachseiten des Führungsbandes im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Eine solche Führung des Bandes ist bei gleichbleibendem Bandlauf nur möglich, wenn an den Wendestangen eine gleitende Umlenkung stattfindet. Die Wendestangen dürfen also nicht rotieren. Zweckmäßiger weise handelt es sich um oberflächlich glatte und gehärtete Rohre.

Das Führungsband 32 der Vliesumlenkeinrichtung 28 ist mit der Geschwindigkeit des zugeordneten Teilvlieses angetrie ben, was bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei spiel durch mehrere Antriebswalzenpaare 31 erfolgt, von de nen eine diesseits und die andere jenseits des Führungsban des angeordnet ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die erforderliche Laufgeschwindigkeit des Führungsbandes 32 die - geringere - Geschwindigkeit v₁ des Querfaser-Teil vlieses 1. An dieser Stelle sei gleich bemerkt, daß auch beim Beispiel nach Fig. 5, wo die Vliesumlenkeinrichtung 43 dem langsameren Teilvlies 5 zugeordnet ist, diese mit der geringeren Geschwindigkeit v₁ dieses Teilvlieses angetrieben ist. Lediglich beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die dortige Vliesumlenkeinrichtung 17 dem schnelleren Teilvlies 2 zugeordnet und muß daher mit der höheren Geschwindigkeit v₂ dieses Teilvlieses angetrieben werden, was sich zumindest bei Verzicht auf Reibungsvermindernde Einrichtungen an den Wendestangen u. U. als ein gewisser Nachteil erweisen könnte.

Die Wendestangen 29, 30 können in dem vom Führungsband um schlungenen Bereich jeweils mit einer Vielzahl von rasterar tig verteilt angeordneten, reibungsvermindernden Einrichtun gen versehen sein. Hierbei kann es sich um in die Rohrwan dung der Wendestangen eingelassene, frei bewegliche aber verliersicher gehaltene Kugeln handeln, über die das Führungsband hinwegrollen kann. Eine andere Möglichkeit zur Reibungsverminderung besteht darin, ein flächendeckendes Luftpolster im Berührungsbereich zwischen Wendestange 29, 30 und Führungsband 32 aufzubauen. In diesem Fall wären in dem vom Führungsband umschlungenen Bereich rasterartig verteilt angeordnete Luftaustrittsbohrungen anzuordnen, denen vom In neren der rohrförmigen Wendestangen aus laufend Druckluft im Überschuß zugeführt wird. Das Führungsband schwimmt dann ge wissermaßen auf einem Druckluftfilm, der zugleich auch eine etwaige Reibungswärme abführt. Die Gefahr einer elektrosta tischen Aufladung des Führungsbandes wäre auch geringer, insbesondere wenn die Druckluft gut angefeuchtet wäre. Zwar ließe sich das Führungsband 32 dank des Druckluftfilmes na hezu widerstandslos über die Wendestangen hinwegführen, je doch müßte für die Erzeugung der nötigen Druckluft eine ge wisse Leistung aufgebracht werden, was jedoch ohne weiteres in Kauf genommen werden kann.

Von den vier Wendestangen 29, 30, die zum Führen des Füh rungsbandes 32 in einem Rechteck erforderlich sind und die an den "Ecken" des Rechteckes angeordnet sind, spielt eine, nämlich die in Fig. 4 mit der Bezugszahl 30 versehene Wen destange, eine besondere Rolle. Nur die beiden an dieser ei nen, nachfolgend Vliesumlenkstange 30 genannten Wendestange zusammenlaufenden Trume des Führungsbandes 32 berühren über haupt das umzulenkende Querfaser-Teilvlies. Nur über diese Vliesumlenkstange 30 wird also das Querfaser-Teilvlies 1 um gelenkt. Die anderen drei Wendestangen dienen lediglich zum Leiten des Führungsbandes in einem geschlossenen Rechteck. Die besondere Vliesumlenkstange 30 ist außerdem - im Grund riß gesehen - etwa positionsgleich zur Vlieslegevorrichtung 22 und oberhalb von ihr angeordnet.

Die erfindungswesentliche Vliesumlenkeinrichtung hat außer der Umlenkung des Teilvlieses zumindest beim Ausführungsbei spiel nach Fig. 4 auch noch die Aufgabe, eine exakte Über einstimmung der beiden zu vereinigenden Teilvlies in Brei tenrichtung herbeizugühren. Zu diesem Zweck ist von den das endlose Führungsband führenden, nicht rotierenden Wendestan gen 29, 30 wenigstens eine Wendestange parallel zur Ebene der angrenzenden Trume im Sinne einer Bandlaufkorrektur ver schwenkbar gelagert und mit einem entsprechenden Schwenkan trieb versehen. Nachdem die Vliesumlenkstange 30 unmittelbar am Zusammenlaufpunkt der beiden Teilvliese 1 und 5 angeord net ist, wäre die Vliesumlenkstange 30 für die Bandlaufkor rektur in sofern am ehesten geeignet, als sie mit der ge ringsten Zeitverzögerung zwischen Regeleingriff und neuer Bandlaufposition eine regelungstechnische Breitenpositionie rung ermöglichen würde. U. U. ist es zweckmäßig, die der Vliesumlenkstange 30 diagonal gegenüberliegende Wendestange in gleicher Weise schwenkbar zu haltern und mit einem Schwenkantrieb zu versehen. Bei synchroner, aber gegenläufi ger Verschwenkung der beiden schwenkbar gehalterten Stangen würde sich trotz Regeleingriff eine gleichmäßige Basndspan nung über die gesamte Breite des Führungsbandes ergeben. Au ßerdem würde dies einen insgesamt stabileren Bandlauf erge ben, d. h. die Gefahr eines regelungstechnischen Instabilwer dens der Bandlaufregelung wäre geringer.

Damit das Führungsband der Vliesumlenkeinrichtung sich im Sinne einer regelungstechnischen Breitenpositionierung gut betreiben läßt, muß das Führungsband ungeachtet thermischer oder alterungsbedingter Dehnungen oder Schrumpfungen stets unter einer gewissen Bandspannung gehalten werden. Zu diesem Zweck sind zwei benachbarte Wendestangen der Vliesumlenkein richtung 28 parallel zur Ebene der angrenzenden Trume im Sinne eines Spannens des Führungsbandes 32 verschiebbar ge lagert und mit einem entsprechenden Verschiebeantrieb verse hen. Zweckmäßigerweise sind die beiden in diesem Sinne ver schiebbaren Wendestangen parallel zu dem beiden gegenüber liegenden Seiten des durch die Wendestangen aufgespannten Rechtecks verschiebbar. Bei einer solchen Ausrichtung der Verschiebbarkeit entstehen beim Spannen keine Winkeländerun gen innerhalb des Rechteckes und somit keine Einflußnahme auf die Breitenposition des Bandlaufes.

Der Vollständigkeit halber sei im Zusammenhang mit dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Variante er wähnt, bei der - ähnlich wie bei den Ausführungen nach den Fig. 3 und 5 - innerhalb des aus den beiden Teilvliesen 1 und 5 vereinigten Vollvlieses das Querlagen-Teilvlies 1 un ten und das langsamere Teilvlies 5 oben angeordnet ist. Zu diesem Zweck müßte zum einen das Vliestransportpand 20, wel ches das langsamere Teilvlies 5 trägt, über die Vliesumlenk einrichtung 28 hinweg und zu einer weiter hinten in der An lage auf einem gesonderten Vliestransportpand vorgesehenen Vereinigungsstelle weitergeführt werden. Zum anderen müßte eben dieses gesonderte, entsprechend der Weiterverarbei tungsrichtung 8 ausgerichtete Vliestransportpand installiert werden, auf welchen das in die Weiterverarbeitungsrichtung umgelenkte Querlagen-Teilvlies 1 von der Vliesumlenkeinrich tung 28 abgelegt werden kann.

Die oberseitige Anordnung des langsameren Teilvlieses mit den längs ausgerichteten Fasern hat für das anschließende Maschenverfestigen des Vollvlieses zu einem Vliesstoff bei bestimmten Maschenverfestigungsverfahren bauliche und be triebliche Vorteile.

Bei dem dritten in Fig. 5 ausschnittsweise und wiederum sehr vereinfachend dargestellten Ausführungsbeispiel einer Produktionsanlage ist die Vliesumlenkeinrichtung, die nur durch ihre Vliesumlenkstange 43 repräsentiert ist, dem lang sameren Teilvlies 5 zugeordnet. An der Stelle der Vliesum lenkstange 43 müßte man sich eine Vliesumlenkeinrichtung nach dem Vorbild von Fig. 4 oder nach dem Vorbild von Fig. 6 vorstellen. Das an der Vliesumlenkstange 43 umgelenkte langsamere Teilvlies 5 wird auf das Vliestransportband 44 abgelegt, welches es in Richtung 8 weiterträgt. Auch das Querfaser-Teilvlies 1 wird prozeß-immanent durch das zick- zack-förmige Legen des schnelleren Teilvlieses 2 zu dem Querfaser-Teilvlies 1 in die quer zur Arbeitsrichtung 7 der Vliesbildungseinrichtung liegende Weiterverarbeitsrichtung 8 umgelenkt. Die Vlieslegevorrichtung 45 legt die zick-zack- förmigen Teillagen des Querfaser-Teilvlieses 1 auf dem unte ren Vliestransportband 46 ab, welches ebenfalls parallel zur Weiterverarbeitungsrichtung 8 verläuft. Auch hier sind wie derum die Vliesumlenkstange 43 und die Vlieslegevorrichtung 45 zueinander höhenversetzt aber - im Grundriß - positions gleich angeordnet. Das auf dem oberen Vliestransportband 44 in einer Gefällestrecke beförderte langsamere Teilvlies 5 wird mit dem auf dem unteren Vliestransportband 46 abgeleg ten Querfaser-Teilvliese 1 zu dem zweilagigen Vollvlies 4 zusammengeführt, welches dann zu einem Vliesstoff verfestigt werden kann. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 kann auch das Vliestransportband 44 bei Integration entsprechender Vlieskanten-Detektoren und regelbarer Bandführungswalzen in nerhalb des Bandlaufes dazu ausgenutzt werden, eine überein stimmende Querposition des langsameren Teilvlieses 5 mit dem Querfaser-Teilvlies 1 herbeizuführen.

Die in Fig. 5 angedeutete Produktionsanlage verläuft - im Gegensatz zu den geradlinigen Anlagen nach den Fig. 3 oder 4 - als ganzes abgewinkelt; die Arbeitsrichtung 7 der Vliesbildungskrempel und die Weiterverarbeitungsrichtung 8 schließen miteinander einen rechten Winkel ein.

Der Grundflächenbedarf für die in Fig. 4 gezeigte, aber auch in den Anlagen nach den Fig. 3 oder 5 zu denkende Vliesumlenkeinrichtung 28 ist relativ groß. Es kann angenom men werden, daß das vom Führungsband 32 ausgespannte, annä hernd quadratische Rechteck eine Seitenlänge von etwa dem Zweieinhalbfachen der Arbeitsbreite der Vliesbildungskrempel hat. Deshalb ist es zweckmäßig, die Vliesumlenkeinrichtung in angehobener Position vorzusehen, so daß sie an der Dec kenkonstruktion der Fabrikhalle oder an einer die Produkti onslinie überspannende Tragkonstruktion aufgehängt werden kann, ohne wertvollen Platz am Hallenboden in Anspruch zu nehmen.

Um den Platzbedarf der Vliesumlenkeinrichtung zu verringern, ist bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel das Führungsband 51 der Vliesumlenkeinrichtung 50 platzsparend in zwei verschiedenen, zueinander beabstandet angeordneten Ebenen geführt. Und zwar ist an dem von der Vliesumlenkstan ge 54 ablaufenden Trum des Führungsbandes und in dem in der gleichen Horizontalebene gegenüberliegenden, parallel ver laufenden Trum jeweils eine von diesen Trum zu 180° um schlungene Umlenkwalze 52, 52' angeordnet. Der Durchmesser dieser Umlenkwalzen bestimmt den Abstand der beiden Ebenen des Führungsbandes 51. Neben dem geringeren Platzbedarf hat die Vliesumlenkeinrichtung 50 nach Fig. 6 den weiteren Vor teil einer kompakten Bauweise. Dies bedeutet, daß die Trag konstruktion für die einzelnen Bauteile wie Walzen, Wendest angen u. dgl. kompakter und steifer ist. Von den vier Wen destangen 54, 55 liegen jeweils zwei in der Draufsicht zu mindest angenähert deckungsgleich aber um etwa den Walzen durchmesser höhenversetzt, also nahe beieinander. Nachdem hier zwei gegenüberliegende Trume des Führungsbandes die Um lenkwalzen 52, 52' stark umschlingen, bietet es sich an, von diesen Umlenkwalzen zumindest eine zum Antrieb des Führungs bandes 51 der Vliesumlenkeinrichtung zu verwenden und mit einem entsprechende Drehantrieb zu versehen. Falls beide Um lenkwalzen 52, 52' zum Antrieb des Führungsbandes verwendet werden sollen, wäre zu berücksichtigen, daß beide Umlenkwal zen zwar gleich schnell, aber in entgegengesetzter Richtung umlaufen müssen. Zur Synchronisation der beiden anzutreiben den Umlenkwalzen wäre in diesem Fall ein Reversiergetriebe mit einer 1 : 1-Übersetzung zwischen beiden Umlenkwalzen sinn voll. Über den Antrieb hinaus können die Umlenkwalzen auch zum Spannen des Führungsbandes verwendet werden, indem sie in Richtung der sie umschlingenden Trume linear verfahrbar gelagert und mit einem entsprechenden Verschiebeantrieb ver sehen sind.

Im Zusammenhang mit dem in Fig. 2 dargestellten, dreilagi gen Vorlagevlies 6 sei der Vollständigkeit halber erwähnt, daß hierzu eine Vliesbildungskrempel mit drei unterschiedli chen Vliesabnehmern oder zwei verschiedene in Tandemanord nung hintereinander aufgestellte Vliesbildungskrempeln erforderlich wären, die gemeinsam die drei Vliesabnehmer auf weisen. Auf einer solchen Vliesbildungseinrichtung werden in ein und demselben Vliesbildungsprozeß aus den gleichen Roh fasern bzw. Rohfasergemisch drei separate Teilvliese 5', 2, 5" gebildet und jeweils an den drei verschiedenen, versetzt angeordneten Vliesabnehmern abgenommen. Der mittlere Vlies abnehmer wird mit der mehrfach höheren Geschwindigkeit v₂ be trieben, wogegen die beiden anderen Vliesabnehmer langsamer (v₁) laufen. An ihnen werden die beiden langsameren Teil vliese 5', 5" aus dem Vliesbildungsprozeß abgenommen. Das am schnelleren Vliesabnehmer abgenommene schnellere Teilvlies 2 wird zick-zack-förmig zu dem Querfaser-Teilvlies 1 gelegt, wobei prozeß-immanent eine Umlenkung erfolgt. Anschließend wird auch hier das Querfaser-Teilvlies 1 und die langsameren Teilvliese 5', 5" bezüglich ihres Laufes in gegenseitige Übereinstimmung gebracht, wofür die in den Fig. 3, 4 oder 5 gezeigten Ausführungsbeispiele als Vorbild dienen können. Die drei Teilvliese 5', 1 und 5" werden dann bei untereinan der gleicher Geschwindigkeit v₁, gleicher Richtung und glei cher Querposition zu einem dreilagigen Vollvlies 6 verei nigt, das schließlich zu einem Vliesstoff verfestigt werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Vliesstoffes, umfassend folgende Verfahrensschritte:

- auf einer Vliesbildungseinrichtung (10) mit zwei Vliesab nehmern (11, 12) werden in ein und demselben Vliesbil dungsprozeß aus den gleichen Rohfasern bzw. Rohfaserge misch zwei separate Teilvliese (2, 5) gebildet,
- das an dem einen Vliesabnehmer (11) abgenommene Teilvlies - nachfolgend "schnelleres Teilvlies (2)" genannt - wird mit einer mehrfach höheren Geschwindigkeit (v₂) als der (v₁) des anderen Teilvlieses - nachfolgend "langsameres Teilvlies (5)" genannt - aus dem Vliesbildungsprozeß (10) abgenommen,
- das schnellere Teilvlies (2) wird zick-zack-förmig zu ei nem neuen Teilvlies - im folgenden "Querfaser-Teilvlies (1)" genannt - mit einer mit der Breite des langsameren Teilvlieses (5) übereinstimmenden Breite und bei einer mit der Laufgeschwindigkeit (v₁) des langsameren Teilvlieses (5) übereinstimmenden Geschwindigkeit (v₁) gelegt, wobei die Fasern (3) bevorzugt quer zur Längsrichtung des Quer faser-Teilvlieses (1) orientiert werden,
- das Querfaser-Teilvlies (1) und das langsamere Teilvlies (5) werden bezüglich ihres Laufes in gegenseitige Überein stimmung gebracht und bei untereinander gleicher Geschwin digkeit (v₁), gleicher Richtung und gleicher Querposition zu einem nachfolgend Vollvlies (4) genannten zweilagigen Vlies vereinigt,
- das so vorgelegte Vollvlies (4) wird zu einem Vliesstoff verfestigt (13).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schnellere Teilvlies (2) zunächst in eine quer zur Ar beitsrichtung (7) der Vliesbildungseinrichtung (10) liegende Laufrichtung umgelenkt (17) und erst aus dieser Laufrichtung heraus zick-zack-förmig zu dem Querfaser-Teilvlies (1) ge legt und dabei prozeß-immanent erneut umgelenkt wird (14), so daß dessen Laufrichtung - im Grundriß gesehen - mit der Arbeitsrichtung (7) der Vliesbildungseinrichtung (10) in ei ner Flucht liegt, daß das langsamere Teilvlies (5) an der Vliesumlenkeinrichtung (17) für das schnellere Teilvlies und an der Vlieslegevorrichtung (14) zum Legen des Querfaser- Teilvlieses vorbeigeführt und anschließend beide Teilvliese zu dem Vollvlies (4) vereinigt werden. (Fig. 3)

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das schnellere Teilvlies (2) unmittelbar zu dem Querfaser- Teilvlies (1) zick-zack-förmig gelegt und dabei prozeß-imma nent in eine quer zur Arbeitsrichtung (7) der Vliesbildungs einrichtung (10) liegende Arbeitsrichtung umgelenkt wird und
daß das Querfaser-Teilvlies (1) anschließend aus dieser quer verlaufenden Arbeitsrichtung wieder in eine parallel zur Ar beitsrichtung (7) der Vliesbildungseinrichtung (10) und in eine übereinstimmende Flucht mit dem langsameren Teilvlies (5) umgelenkt wird. (Fig. 4)

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das schnellere Teilvlies (2) unmittelbar zu dem Querfaser- Teilvlies (1) zick-zack-förmig gelegt und dabei prozeß-imma nent in eine quer zur Arbeitsrichtung (7) der Vliesbildungs einrichtung (10) liegende Arbeitsrichtung umgelenkt wird und
daß auch das langsamere Teilvlies (5) in diese quer verlau fenden Arbeitsrichtung und in eine übereinstimmende Flucht mit dem Querfaser-Teilvlies (1) umgelenkt wird. (Fig. 5)

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zick-zack-förmigen Teillagen innerhalb des Querfaser- Teilvlieses (1) unter einem solchen Winkel (α) abgelegt wer den, dessen Sinuswert dem Wert eines echten Bruches der Form 1/n mit n als ganzer Zahl unter 7 entspricht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zick-zack-förmigen Teillagen innerhalb des Querfaser- Teilvlieses wahlweise unter einem der nachfolgend genannten Winkel (α) abgelegt werden: 30,0° (sin α = ½), ca. 19,5° (sin α = 1/3), ca. 14,5° (sin α = ¼) oder ca. 11,5° (sin α = 1/5).

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schnellere Teilvlies (2) mit einer um ein ganzzahliges Vielfaches größeren Geschwindigkeit (v₂) von der Vliesbil dungseinrichtung (10) abgenommen wird, als das langsamere Teilvlies (5, Geschwindigkeit v₁), und zwar vorzugsweise mit der zwei-, drei-, vier- oder fünffachen Geschwindigkeit (v₂).

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Vliesbildungseinrichtung (10) für das schnellere Teilvlies (2) in grober, eine Ungleichheit von ±20 Gew.-% zu lassenden Näherung eine etwa gleichgroße Fasermasse je Zeiteinheit abgenommenen wird wie für das langsamere Teil vlies (5).

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schnellere Teilvlies (2) an einem in Höhenposition tie fer gelegenen Vliesabnehmer (11) von der Vliesbildungsein richtung (10) abgenommen wird und das langsamere Teilvlies (5) an einem in Höhenposition höher gelegenen Vliesabnehmer (12).

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Vliesbildungseinrichtung in ein und demselben Vliesbildungsprozeß aus den gleichen Rohfasern bzw. Rohfa sergemisch drei separate Teilvliese (5', 1, 5") gebildet und jeweils an drei verschiedenen, höhenversetzt angeordneten Vliesabnehmern abgenommen werden, wobei das an dem einen, vorzugsweise mittleren Vliesabnehmer abgenommene schnellere Teilvlies mit der mehrfach höheren Geschwindigkeit (v₂) als die beiden anderen, langsameren Teilvliese (5', 5") aus dem Vliesbildungsprozeß abgenommen werden, daß das schnellere Teilvlies zick-zack-förmig zu dem Querfaser-Teilvlies (1) gelegt wird, daß anschließend das Querfaser-Teilvlies (1) und die langsameren Teilvliese (5', 5") bezüglich ihres Lau fes in gegenseitige Übereinstimmung gebracht und bei unter einander gleicher Geschwindigkeit (v₁), gleicher Richtung und gleicher Querposition zu einem dreilagigen Vollvlies (6) vereinigt werden und dieses zu einem Vliesstoff verfestigt wird.

11. Anlage zum Herstellen eines Vliesstoffes, umfassend fol gende Anlagenkomponenten:

- eine Vliesbildungskrempel (10) mit zwei höhenversetzt an geordneten Vliesabnehmern (11, 12), wobei der eine, vorzugs weise untere Vliesabnehmer - im folgenden "schnellerer Vliesabnehmer (11)" genannt - derart ausgebildet ist, daß er eine um ein Vielfaches höhere Abnahmegeschwindigkeit (v₂) des dort abgenommenen Teilvlieses - im folgenden "schnelleres Teilvlies (2)" genannt - erlaubt als die Abnahmegeschwindig keit (v₁) des anderen, im folgenden "langsamerer Vliesabneh mer (12)" genannten Vliesabnehmers, an dem ein nachfolgend "langsameres Teilvlies (5)" genanntes Teilvlies abnehmbar ist,
- eine dem schnelleren Vliesabnehmer (11) zugeordnete und mit ihm durch Vliestransportbänder verbundene Vlieslegevor richtung (14, 22, 45) zum zick-zack-förmigen Legen des schnelleren Teilvlieses (2) zu einem neuen, nachfolgend "Querfaser-Teilvlies (1)" genannten Teilvlies mit einer mit der ursprünglichen Breite des schnelleren Teilvlieses (2) übereinstimmenden Breite und mit bevorzugt quer zur Längs richtung des Querfaser-Teilvlieses (1) orientierten Fasern (3),
- eine weitere Vorrichtung (17, 28, 43) zum Ausrichten des Querfaser-Teilvlieses (1) zu dem langsameren Teilvlies (5) bei gleicher Geschwindigkeit (v₁), gleicher Richtung sowie gleicher Querposition zwecks Zusammenführen zu einem nach folgend Vollvlies (4) genannten mehrlagigen Vlies,
- schließlich eine Einrichtung (13) zum Verfestigen des Voll vlieses (4) zu einem Vliesstoff.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum gegenseitigen Ausrichten von Querfaser- Teilvlies (1) und langsameren Teilvlies (5) zwecks Zusammen führen der Teilvliese (1, 5) zu dem Vollvlies (4) eine einem der Teilvliese (2, 5 bzw. 1) zugeordnete, höhenversetzt zur Vlieslegevorrichtung (14, 22, 45) angeordnete Vliesumlenk einrichtung (17, 28, 43) enthält, welche das zugeordnete Teilvlies (2, 1, 5) bezüglich seiner im Grundriß gesehenen Laufrichtung um einen rechten Winkel umlenkt, wobei die Vliesumlenkeinrichtung (17, 28, 43) bezüglich ihres umlenk wirksamen (18, 30, 43) Teils - im Grundriß gesehen - etwa positionsgleich zum wirksamen Teil der Vlieslegevorrichtung (14, 22, 45) für das schnellere Teilvlies (2) angeordnet ist.

13. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesumlenkeinrichtung (17) dem schnelleren Teilvlies (2) zugeordnet und funktionell der Vlieslegevorrichtung (14) vorgeordnet ist, derart daß im Lauf des schnelleren Teil vlieses (2) bzw. Querfaser-Teilvlieses (1) aufgrund einer zweimaligen, sich im Ergebnis kompensierenden Umlenkung die Laufrichtung (8) des vereinigten Vollvlieses (4) im Grundriß mit der Arbeitsrichtung (7) der Vliesbildungskrempel (10) in einer übereinstimmenden Fluchtlinie angeordnet ist. (Fig. 3)

14. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesumlenkeinrichtung (28) dem Querfaser-Teilvlies (1) zugeordnet und funktionell der Vlieslegevorrichtung (22) nachgeordnet ist, derart daß im Lauf des schnelleren Teil vlieses (2) bzw. Querfaser-Teilvlieses (1) aufgrund einer zweimaligen, sich im Ergebnis kompensierenden Umlenkung die Laufrichtung (8) des vereinigten Vollvlieses (4) im Grundriß mit der Arbeitsrichtung (7) der Vliesbildungskrempel (10) in einer übereinstimmenden Fluchtlinie (8) angeordnet ist. ( Fig. 4)

15. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesumlenkeinrichtung (43) dem langsameren Teilvlies (5) zugeordnet ist und daß sowohl die im Grundriß erkennbare Laufrichtung des langsameren Teilvlieses (5) - und zwar durch die Vliesumlenkeinrichtung (43) - als auch die des schnelleren Teilvlieses (2) und des daraus hervorgehenden Querfaser-Teilvlieses (1) - und zwar durch die Vlieslegevor richtung (45) - jeweils um 90° umgelenkt werden, so daß die Laufrichtung (8) des aus den Teilvliesen (1 und 5) vereinig ten Vollvlieses (4) im Grundriß quer zur Arbeitsrichtung (7) der Vliesbildungskrempel (10) angeordnet ist. (Fig. 5)

16. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die höhenversetzt zur Vlieslegevorrichtung (22) angeordnete Vliesumlenkeinrichtung (28) im wesentlichen aus einem ange triebenen, in einem viereckigen Polygon, vorzugsweise in ei nem Rechteck über nicht rotierende Wendestangen (29, 30) ge führten, endlosen Führungsband (32) besteht, deren benach barte, an je einer Wendestange ineinander übergehende Trume bezüglich der Seitenkanten des Führungsbandes (32) zwar ei nen - im Grundriß gesehen - zumindest angenähert rechten Winkel miteinander einschließen, die aber mit der jeweilige Flachseite des Führungsbandes (32) im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, wobei eine (30) der vier Wende stangen (29, 30), nachfolgend Vliesumlenkstange (30) ge nannt, im Grundriß gesehen etwa positionsgleich zur Vliesle gevorrichtung (22) angeordnet ist und wobei das umzulenkende Teilvlies (1) durch die beiden an der Vliesumlenkstange (30) zusammenlaufenden Trume des Führungsbandes (32) geführt ist und mit ihm umgelenkt wird.

17. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsband (32) der Vliesumlenkeinrichtung (17, 28, 43) mit der Geschwindigkeit (v₁, v₂) des zugeordneten Teil vlieses (2, 1, 5) angetrieben ist.

18. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendestangen (29, 30) in dem vom Führungsband (32) um schlungenen Bereich jeweils mit einer Vielzahl von rasterar tig verteilt angeordneten, reibungsvermindernden Einrichtun gen versehen sind.

19. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsband (51) der Vliesumlenkeinrichtung (50) platz sparend in zwei verschiedenen, zueinander geneigt angeordne ten oder zueinander beabstandeten Ebenen geführt ist, indem an dem von der Vliesumlenkstange (54) ablaufenden Trum des Führungsbandes (51) und in dem diametral gegenüberliegenden Trum etwa mittig jeweils eine von diesen Trum zu 90° oder zu 180° umschlungene Umlenkwalze (52, 52') angeordnet ist.