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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung eines Velours, bei dem ein Vlies von einem ersten zu einem zweiten Transportband übergeben wird, wobei zwischen den Transportbändern eine Vorrichtung angeordnet ist, die ausgebildet ist, einzelne Fasern oder Polschlingen aus einer Seite des Vlieses heraus zu drücken.
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Üblicherweise wird ein textiles Velours dadurch hergestellt, in dem einzelne Fasern mittels Nadeln aus dem Verbund herausgestoßen werden. Bei textilen Geweben werden Schlingen aus dem Verbund mittels Nadeln herausgedrückt und diese aufgeschnitten.
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Die
EP 0183952 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Velournadelfilzbahn, bei dem die Nadeln in eine endlos umlaufende Bürstenplatte eintauchen und dabei die Fasern aus dem Verbund herausdrücken.
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Nachteilig ist, dass die Fasern oder Filamente durch die mechanische Beanspruchung der Nadeln mehr oder weniger stark geschädigt werden. Die scharfen Kanten und Spitzen der Nadeln erzeugen auch an den benachbarten Fasern Dünnstellen und Beschädigungen, die nicht aus dem Verbund ausgestoßen werden. Weiterhin besteht die Gefahr von Nadelbrüchen, wobei die abgebrochenen Nadeln im Endprodukt auffindbar sind. Ebenfalls von Nachteil ist, dass das Vlies eine gewisse Grundfestigkeit und damit ein vorbestimmtes Flächengewicht benötigt, damit es bei dieser Art der Weiterverarbeitung nicht beschädigt wird. Das Vlies benötigt Vliesstoffeigenschaften, wie beispielsweise eine Mindestzugfestigkeit und eine Abriebfestigkeit, damit es für die weitere Verarbeitung geeignet ist. Ein sehr dünnes Velours mit einem minimalen Flächengewicht ist nach diesem Verfahren nur sehr aufwändig herstellbar. Aufgrund der diskontinuierlichen Arbeitsweise der Nadelmaschine ist eine kontinuierliche Produktion mit hohen Arbeitsgeschwindigkeiten nicht möglich.
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Es ist Aufgabe der Erfindung ein alternatives Verfahren mit einer Vorrichtung zur Herstellung eines Velours bereitzustellen, dass die zuvor beschriebenen Nachteile nicht aufweist.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die Aufgabe wird ebenfalls durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Vlies von einem ersten zu einem zweiten Transportband übergeben wird, wobei zwischen den Transportbändern eine Vorrichtung angeordnet ist, die ausgebildet ist, einzelne Fasern oder Polschlingen aus einer Seite des Vlieses heraus zu drücken.
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Kerngedanke der Erfindung ist, dass die Vorrichtung im Bereich einer ersten Oberfläche des Vlieses mindestens einen Wasserbalken zur Erzeugung einer Vielzahl von Wasserstrahlen umfasst, sowie mindestens eine Auflagefläche für die zweite Oberfläche des Vlieses, wobei zumindest ein Teil der Auflagefläche als Bürste ausgebildet ist, und eine Absaugvorrichtung mit der zumindest einen Bürste zusammenwirkt.
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Die Verwendung einer Wasserstrahlvernadelung ist trotz der Absaugung und Bereitstellung des Wassers eine kostengünstigere Variante als die bekannte Nadelmaschine. Diese ist vom Bauraum so aufwendig und teuer, dass die Nachrüstung einer bestehenden Anlage damit nicht möglich ist. Durch die Änderung bzw. Kürzung eines Transportbandes um rund 0,5m lässt sich mit geringem Aufwand eine bestehende Anlage umrüsten. Die Wasserstrahlvernadelung bzw. Verfestigung ermöglicht auch bei geringen Flächengewichten des Vlieses eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Herstellung eines Velours. Die Fasern werden durch die Wasserstrahlen nicht mechanisch geschädigt und über die Variation von Wasserdruck und Austausch der Düsenplatten lassen sich sehr schnell Veloure unterschiedlicher Qualität herstellen, was durch den Austausch eines Nadelbettes nach dem Stand der Technik deutlich aufwendiger ist. Die Verwendung von Wasserstrahlen ermöglicht einen kontinuierlichen Produktionsfluss.
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Mit weiterem Vorteil ist die Auflagefläche unter dem zu verarbeitenden Vlies als rotierende Bürstenwalze ausgebildet, die einerseits mit der Arbeitsgeschwindigkeit der Anlage rotiert, gleichzeitig ausgebildet ist, die Wasserstrahlen abzusaugen. Mit diesem Verfahren lassen sich Veloure mit geringem Flächengewicht herstellen.
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Insbesondere bei leichten Vliesen kann mit einer hydrodynamischen Vorverfestigung, die mit einem Druck von 20 bis 100 bar erfolgen kann, eine höhere Prozesssicherheit und eine höhere Arbeitsgeschwindikgeit erzielt werden.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung auf eine Anlage zur Herstellung eines Velours;
- 2: eine weitere Ausführungsform mit mehreren Bürstenwalzen;
- 3: eine weitere Ausführungsform mit einer Bürstenwalze.
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1 zeigt eine Anlage 1 zur Herstellung eines Velours 2b, bei dem ein unverfestigtes Vlies 2a aus einer Vorverarbeitung, beispielsweise durch eine Krempel oder ein Spinnvliesverfahren hergestellt wird. Damit kann das Vlies 2a aus Stapelfasern mit natürlichen und/oder synthetischen Fasern bestehen, aus einem Nassvliesstoff oder einer Kombination aus den zuvor aufgeführten Fasern. Das Vlies 2a wird mittels eines Transportbandes 7 unter einen Wasserbalken 4 geführt und an ein weiteres Transportband 8 übergeben. Zwischen den Transportbändern 7, 8 ist unter dem Wasserbalken 4 eine Absaugvorrichtung 3 angeordnet, auf der das Vlies 2a aufliegt. Der Wasserbalken 4 weist eine Vielzahl von Düsen 5 auf, aus denen Wasserstrahlen 6 auf das Vlies 2a treffen. Die Wasserstrahlen 6 treffen mit einem Druck von 40 bis 200 bar auf das Vlies 2a auf und verdichten das Vlies 2a. Dabei drücken die Wasserstrahlen 6 einzelne Fasern bzw. Polschlingen aus der Unterseite des Vlieses teilweise2a heraus, so dass ein Velours 2b entsteht. Die Absaugvorrichtung 3 weist einen Absaugschlitz 3b auf, der die Wasserstrahlen 6 in eine Absaugkammer 3 durchlässt. Diese kann besaugt sein und führt das Wasser des Wasserbalkens 4 ab. Beidseitig des Absaugschlitzes 3b sind Bürsten 3c angeordnet, auf denen das Vlies 2a zwischen den Transportbändern 7, 8 aufliegt. Die Bürsten 3c bilden die Auflagefläche für das Vlies 2a für den Bereich der Wasserstrahlverarbeitung und ermöglichen das Austreten von einzelnen Fasern bzw. Polschlingen aus dem verdichteten Vlies 2a. Demnach wird eine vertikale Faser- bzw. Polschicht erzeugt, die aus der Unterseite des Vlieses 2a, also der den Wasserstrahlen 6 gegenüberliegenden Seite austritt. Alternativ zum durchgehenden Absaugschlitz 3b kann auch eine Platte mit Bürsten 3c versehen sein, wobei zwischen den einzelnen Bündeln von Bürsten 3c Absaugbohrungen angeordnet sein können. Die Bürsten 3c können aus einem harten Kunststoff oder Metalldrähten bestehen. Über das Transportband 8 wird der Velours 2b einer weiteren Verarbeitung zugeführt. Die Arbeitsbreite der Anlage 1 kann zwischen 0,1 m bis 3,8 m betragen, wobei der Wasserbalken 4 und die Absaugung 3 sich über die gesamte Arbeitsbreite erstrecken.
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Optional, als zuschaltbare Einheit kann in Arbeitsrichtung im Bereich vor dem Wasserbalken 4, mit dem das Velours erzeugt wird, mindestens ein weiterer Wasserbalken 20 mit einer Absaugung 23 angeordnet sein. Dieser Wasserbalken 20 wird mit einem geringeren Druck von beispielsweise 20 bis 100 bar betrieben, und kann insbesondere bei leichten Vliesen oder einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden. Die Düsenreihe 21 kann eine höhere Düsendichte aufweisen, als die Düsenreihe 5 zur Bildung eines Velours. Auch die Düsendurchmesser können einen geringeren Durchmesser aufweisen, so dass hier mit feineren Wasserstrahlen 22 vorverfestigt wird, als mit dem Wasserbalken 4. Mit diesem mindestens einen Wasserbalken 20 kann eine Vorbefeuchtung oder Vorverfestigung des unverfestigten Vlieses 2a erfolgen, so dass eine höhere Prozesssicherheit und/oder eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit der Anlage insbesondere bei Vliesen mit geringen Flächengewichten erzielt wird.
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Im Ausführungsbeispiel der 2 sind mindestens zwei Wasserbalken 4 in Arbeitsrichtung hintereinander oberhalb, aber zwischen den Transportbändern 7, 8 angeordnet. Statt der Absaugvorrichtung 3 nach 1 ist jedem Wasserbalken 4 eine Bürstenwalze 10 zugeordnet. Jede Bürstenwalze 10 kann eine Absaugkammer 10a und mehrere auf dem Umfang verteilte Absaugschlitze 10b aufweisen. Zwischen den Absaugschlitzen 10b sind Bürsten 10c angeordnet, die in Form von Einschubleisten in oder an der Bürstenwalze 10 austauschbar befestigbar sind. In diesem Ausführungsbeispiel weist jede Bürstenwalze 10 sechs Absaugschlitze 10b mit dazwischen angeordneten Bürsten 10c auf. Die Bürstenwalzen 10 sind vorzugsweise angetrieben und weisen die gleiche Umfangsgeschwindigkeit am äußeren Durchmesser der Bürsten 10c auf, wie die Arbeitsgeschwindigkeit des Vlieses. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der 1 wird das hergestellte Velours 2b nicht über feststehende Bürsten gezogen, wodurch die Qualität insbesondere bei den geringen Flächengewichten leiden kann, sondern kontinuierlich durch die rotierenden Bürstenwalzen 10 fast reibungsfrei zum Transportband 8 bewegt.
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Alternativ zu den hier abgebildeten Bürstenwalzen 10 können die Bürsten auch bündelweise an der Bürstenwalze 10 angeordnet sein, wobei zwischen den Bürsten eine Vielzahl von nicht dargestellten Bohrungen angeordnet sind, über die das Wasser des Wasserbalkens abgesaugt wird. Auch in diesem Ausführungsbeispiel werden die Wasserbalken 4 mit einem Druck von 40 bis 200 bar betrieben.
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Statt der Bürstenwalze 10 kann auch ein umlaufendes perforiertes Transportband mit einem Bürstenbelag verwendet werden, wobei dann unterhalb der Auflagefläche für das Vlies des Transportbandes eine Absaugung einzurichten ist.
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Auch dieses Ausführungsbeispiel weist optional als zuschaltbare Einheit, mindestens einen weiteren Wasserbalken 20 mit einer Absaugung 23 in Arbeitsrichtung im Bereich vor dem Wasserbalken 4 auf, mit dem das Velours erzeugt wird. Dieser Wasserbalken 20 wird mit einem geringeren Druck von beispielsweise 20 bis 100 bar betrieben, und kann insbesondere bei leichten Vliesen oder einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden. Die Düsenreihe 21 kann eine höhere Düsendichte aufweisen, als die Düsenreihe 5 zur Bildung eines Velours. Auch die Düsendurchmesser können einen geringeren Durchmesser aufweisen, so dass hier mit feineren Wasserstrahlen 22 vorverfestigt wird, als mit dem Wasserbalken 4. Mit diesem mindestens einen Wasserbalken 20 kann eine Vorbefeuchtung oder Vorverfestigung des unverfestigten Vlieses 2a erfolgen, so dass eine höhere Prozesssicherheit und/oder eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit der Anlage insbesondere bei Vliesen mit geringen Flächengewichten erzielt wird.
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In dem Ausführungsbeispiel der 3 erfolgt die Beaufschlagung des Vlieses durch die Wasserstrahlen 6 von unten, da das Vlies unterhalb einer drehenden Bürstenwalze 10 geführt wird. Auch diese Bürstenwalze weist eine nicht weiter bezeichnete Absaugkammer und Absaugschlitze oder Absaugbohrungen auf, durch die zumindest ein Teil des Wassers vom Wasserbalken 4 abgeführt werden kann. Die dann entstehende Schicht eines Velours 2b liegt mit den Polfasern nicht mehr auf dem Transportband 8 auf. Auch dieses Ausführungsbeispiel kann eine Vorbefeuchtung oder Vorverfestigung mit mindestens einem weiteren Wasserbalken 20 mit Zubehör vorsehen, der mit einem geringeren Druck betrieben wird, als der Wasserbalken 4.
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Mit der erfindungsgemäßen Anlage 1 der Ausführungsbeispiele der 1 bis 3 können Vliese mit einem Flächengewicht von 50 g/m2 bis 500 g/m2 verarbeitet werden. Insbesondere bei Verwendung einer Vorverfestigung kann die Arbeitsgeschwindigkeit bis zu 300m/min betragen. Vorzugsweise weisen die Fasern des Vlieses mindestens eine Länge von 20 mm auf. Die über der Bürstenwalze 10 oder der Absaugvorrichtung 3 vorstehende Länge der einzelnen Bürsten kann bis zu 15 mm betragen.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anlage
- 2a
- unverfestigtes Vlies
- 2b
- Velours
- 3
- Absaugvorrichtung
- 3a
- Absaugkammer
- 3b
- Absaugschlitz
- 3c
- Bürsten
- 4
- Wasserbalken
- 5
- Düsenreihe
- 6
- Wasserstrahl
- 7
- Transportband
- 8
- Transportband
- 10
- Bürstenwalze
- 10a
- Absaugkammer
- 10b
- Absaugschlitz
- 10c
- Bürsten
- 20
- Wasserbalken
- 21
- Düsenreihe
- 22
- Wasserstrahl
- 23
- Absaugung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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