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Verfahren und Vorrichtung zum Zusammendrücken biegsamen streifenförmigen
Materials.
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Die Erfindung bezieht sich auf das Zusammendrücken biegsamen streifenförmigen
Materials in der Längsrichtung durch Bildung kleiner Querfalten in demselben, wodurch
die Biegsamkeit und Dehnbarkeit des so behandelten Materials wesentlich erhöht wird.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung solcher
kleiner Falten in verschiedenen Mustern, ao daß nicht nur die Biegsamkeit und Dehnbarkeit
des so behandelten biegsamen streifenförmigen Materials erhöht wird, sondern auch
gefällige Muster erhalten werden. Die Erfindung ist ah auf dehnbare biegsame Faserprodukte
gerichtet, die soi*hgkleinen Walten in verschiedenen Mustern aufweisen.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, biegsame streifenförmige Materialien,
Wie z. B gewebte und nicht gewebte Stoffes in der Lhngsrichtung mechanisch zusammenzudrücken,
um in denselben kleine Querfalten zu bilden. Durch die Vorrichtung und das Verfahren
gemäß der erfindung ist eine große Z;
von Faltenmustern erhältlich,
indem in dem Stoff bei seinem Durchgang durch die Vorrichtung eine Vielzahl von
kleinen oder Mikrofalten in verschiedenen Mustern gebildet werden.
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben, in denen mehrere beispielsweise Ausfiltirungsformen der Vorrichtung
dargestellt sind.
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Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung
mit weggebrochenen Teilen.
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Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1.
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Fig. 3 ist eine schaubildliche Ansicht des in der Vorrichtung verwendeten
Keils, der in Fig. 2 in Seitenansicht dargestellt ist.
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Fig. 4 zeigt in größerem Maßstab dierDruckzone der Vorrichtung gemäß
Fig. 2.
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Fig. 5 zeigt den Einführungsspalt der Vorrichtung gemäß Fig. 1, durch
den das Material in die Druckzone eingeführt wird.
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Fig. 6 ist eine Fig. 2 ähnliche Ansicht, die nur die Walzenanordnung
der Vorrichtung und eine andere AusführungsSorm des Keils zeigt.
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Fig. 7 zeigt eine Draufsicht aus den Keil der Fig. 6.
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Fig. 8 ist eine Fig. 2 ähnliche Ansicht, welche die Walzenanordnung
der Vorrichtung zeigt, in welcher kein Keil verwendet wird.
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Fig. 9 zeigt einen Teil einer Faltwalze, die ein anderes Oberflächenmuster
aufweist als die obere Faltwalze der Fig. 1 bis 8.
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Fig. 10 ist ein teilweiser Längsschnitt nach der Linie 10-10 der Fig.
9.
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Fig. 11 zeigt einen Teil einer Faltwalze mit noch einem anderen Oberflächenmuster.
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Fig. 12 zeigt einen Abschnitt eines gefalteten Stoffes, nachdem derselbe
unter Verwendung der Faltwalze gemäß Fig.-5 durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 hindurchgegangen
ist.
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Fig. 13 ist ein Querschnitt nach der Linie 13-13 der Fig. 12, Fig.
14 hin Querschnitt nach der Linie. 14-14 der Fig. 12.
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Fig. 15 zeigt einen Abschnitt eines gefalteten Stoffes, nachdem derselbe
unter Verwendung der Faltwalze gemäß Fig. 11 durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1
hindurchgegangen ist.
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Fig. 16 zeigt einen Abschnitt eines gefalteten Stoffes naohdem derselbe
unter Verwendung der Faltwalze gemäß Fig. 9 durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 hindurchgegangen
ist.
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Fig, 17 ist eine Ansicht der Rückseite des in Fig. 16 gezeigten Abschnitts
des gefalteten Stoffes.
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Fig. 18 ist ein Querschnitt nach der Linie 18-18 der Fig. 16., In
der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist eine Druckzone vorgesehen, in welche das
Material aus einem EinfUbrungsspalt eingeführt wird, der zwischen zwei Förderwalzen
gebildet ist, welche sich mit ungefähr der gleichen thnfangs geschwindigkeit drehen.
Das durch die Druckzone bewegte biegsame streifenförmige Material wird bei seinem
Austritt aus derselben auf eine Geschwindigkeit verlangsamt, die wesentlich geringer
ist als Jene, mit der es in dieselbe eintritt. Das Material füllt infolgedessen
die Druckzone aus und wird in den Spalt zwischen den beiden Förderwalzen zurückgedrückt.
Da das Material entgegen dem Rückdruck, der dasselbe in den Einführungsspalt zurückdrückt,
weiter in die Druckzone eingeführt wird, wird das Material in Form von sehr kleinen
Falten oder Mikrofalten in sich selbst zurückgefaltet. Gemäß der Erfindung ist die
eine der Förderwalzen auf er Oberfläche mit Vertiefungen versehen, vorzugsweise
in Form von Nuten, wie die Fig. 1 und 5 zeigen, so daß die Mikrofaltung, die auf
der Ausgangsseite des Einführungsspalts vor sich geht, in einem ungleichmäßigen
Begrenzungsbereich erfolgt. Dies ergibt die eine Art von Mikrofalten, die am Einführungsspalt
im Bereich der erhöhten Grate gebildet wird, während gleichzeitig eine andere Art
von
Mikrofalten am Einführungsspalt in den vertieften Bereichen gebildet wird. Da keine
Mikrofaltung zu erfolgen scheint, wenn die Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird,
sondern erst, nachdem die Druckzone mit dem Material gefüllt ist, so daß dasselbe
in die Ausgangsseite des Einführungsspalts zurückgedrückt wird, und da das Muster
der erzielten Mikrofalte durch das Muster der verwendeten Walze verändert wird,
scheint es ziemlich sicher zu sein, daß'die tatsächliche Mikrofaltenbildung auf
der Ausgangsseite des EinDUhrungsspalts beim Eintritt des zu faltenden Materials
in die Druckzone erfolgt.
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Gemäß Fig. 1-ist die Vorrichtung 10 mit einer oberen Walze 11 und
einer unteren Walze 12 versehen, die gegeneinander gedrückt werden, um einen Einführungsspalt
13 zu bilden.
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Bei der dargestellten Ausführungsform wird die untere Walze 12 elastisch
gegen die Oberfläche der oberen Walze 11 angedrückt, und zwar durch Druckluft aus
den Zylindern 14, welche die Lager, in denen die Walze 12 gelagert ist, nach oben
drückt, um die Walzen 11 und 12 gegeneinander zu pressen. Die Erfindung ist jedoch
nicht auf diese Art der Anordnung und des Antriebs der Walzen und der Lager beschränkt.
Gewünschtenfalls könnte auch die untere Walze 12 ortsfest gehalten und die obere
Walze 11 so angeordnet werden, daß sie gegen die untere Walze 12 bewegt wird. Die
Oberfläche der unteren Walze 11 ist mit einer Reihe von Umfangsnuten 15 verstehen,
zwischen denen erhöhte Grate 16 gebildet werden. Die Oberfläche der Grate 16 berührt
die Oberfläche der Walze 12, wenn kein biegsames streifenförmiges Material durch
den Einführungsspalt 13 zugeführt wird. Eine Verzögerungswalze 9 wird durch eine
elastisch angeordnete Stützwalze 17 elastisch gegen die Oberfläche der Förderwalze
12 angedrückt. Da die Verzögerungswalze 9 einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser
aufweist, so daß dieselbe verhEltnismäßig nahe dem Einführungsspalt 13 angeordnet
werden
kann, ist eine schwerere Stützwalze, wie die Walze 17 erforderlich,
um ein Verbiegen der Verzögerungswalze zu verhindern, wenn die Druokzone 18 unter
Druck gesetzt wird, Die Lager der Stützwalze 17 werden durch Federn 19 elastisch
gegen die Verzögerungwa1ze 9 angedrückt. Die Lager der Verzögerungswalze 9 sind
verschiebbar angeordnet, so daß der Druck, mit dem die Oberfläche derselben gegen
die Oberfläche der Förderwalze 12 angedrückt wird, mittels der Spannung regelbar
ist, die den Federn 19 durch die einstellbare Schraubenspindel 20 erteilt wird.
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Die Größe der Mikrofalte kann durch Veränderung des Drucks geregelt
werden, mit dem die Walze 9 gegen die Oberfläche der Walze 12 angedrückt wird. Wenn
der Druck zunimmt, wird die Größe- der gebildeten Mikrofalte verringert.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Walze 12 erhitzt, beispielsweise
durch Umlauf erhitzten Mediums in derselben so daß das Material erhitzt wird, wenn
die Mikrofalten gebildet werden und während dasselbe in der Druckzone 18 unter Druck
steht.
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Die Druakzone 18 ist auf den Bereich zwischen dem Ein£hrungsspalt
13, durch den das Material eintritt, und dem Austrittsspalt 21 begrenzt, der zwischen
der Oberfläche der Förderwalze 12 und der Verzögerungswa1ze 9 gebildet ist und durch
den das gefaltete Material die Druckzone verläßt.
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Die Druckzone 18 wird durch die Oberflächen der Walzen 11,10 und 9
begrenzt und kann durch diese Oberflächen vollständig bestimmt werden, wie es beispielsweise
bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungform der Fall ist. Vorzugsweise wird jedoch
die Druckzone auf einer Seite durch die untere Oberfläche eines beweglichen Keils
bestimmt. Bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Vorrichtung besteht dieser Keil
22 aus zwei Teilen 23 und 24, deren untere Oberflächen 25 und 26 den Rest der Druckzone
18 bilden. Durch Veränderung
der Stellung der Oberflächen 25 und
26 kann auch das Muster der Falten verändert werden. Um eine Bewegung dieser Oberflächen
zu ermöglichen, ist die Stellung der Keilabschnitte 23 und 24 durch Stellschrauben
27 und 28 regelbar.
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Zum Antrieb der Förderwalzen 11,12 und der Verzögerungswalze 9 kann
irgendeine übliche Antriebseinrichtung verwendet werden. Die Verzögerungswalze 9
soll jedoch mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden, die wesentlich
geringer ist als die UmSangsgescharindiglceiten der Walzen 11 und 12. Die Umfangsgeschwindigkeit
der Verzögerungswalze 9 soll vorzugsweise ungefähr 1/8 der UmSangsgeschT^sindigLeiten
der Walzen 11 und 12 betragen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform werden die Walzen mittels einer
(nicht dargestellten) Antriebseinrichtung durch einen Riemen angetrieben, welcher
den Antrieb auf das Getriebegehäuse f überträgt, von welchem die beiden Walzen 11
und 17 durch übliche Antriebseinrichtungen angetrieben werden, während die Walze
12 durch Reibungsberührung mit der Oberfläche der Walze 11 oder durch Reibungsberührung
mit dem biegsamen Material angetrieben wird, das durch den Spalt 13 zwischen den
Walzen 11 und 12 zugeführt wird. Die Oberfläche der Walze 12 bewegt sich im wesentlichen
mit der gleichen Geschwindigkeit wie jene der Walze 11, ist aber infolge des Reibungsantriebs
tatsächlich etwas langsamer.
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Beide Walzen 11 und 12 können wirksam angetrieben werden, um gewünschtenfalls
die gleiche Umfangsgeschwindigkeit zu gewährleisten. Die Verzögerungswalze 9 wird
durch Reibungsberührung mit der Oberfläche der Stützwalze 17 angetrieben, welche
ihrerseits durch ein (nicht dargestelltes) Vorgelege angetrieben wird, das seinen
Antrieb von der durch den Riemen übertragenen Antriebskraft erhält.
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Das biegsame streifenförmige Material 29, wie zE. ein kontinuierlicher
Streifen nicht gewebten Stoffes, wird
durch den Spalt 13 zwischen
den Walzen 11 und 12 in die Vorrichtung eingeführt. Anfänglich geht das Material
durch den Austrittsspalt 21 zwischen den Walzen 12 und 9 hindurch.
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Wenn sich die Vorrichtung in Betrieb befindet, ist der Durchgang des
Materials durch die Druckzone 18 wesentlich langsamer als sein Eintritt in dieselbe,
und zwar wegen der wesentlich geringeren Geschwindigkeit, mit der sich die Verzögerungswalze
9 dreht. Dadurch wird das Material in sich selbst zurüokgeraltet, so daß verhältnismEßig
große Falten 30 gebildet werden, die bald die Druckzone ausfüllen mit dem Ergebnis,
daß das in die Druckzone eintretende Material in die Ausgangsseite des Einführungsspalts
13 zurückgedrückt wird. Dies bewirkt, daß an dem Spalt 13 zwischen den Oberflächen
der Walzen 11 und 12 eine äußerst kleine Falte gebildet wird, die als Mikrofalte
bezeichnet wird. Diese Mikrofalten 31 sind in dem den Austrittsspalt 21 verlassenden
gefalteten Material 32 etwas vergrößert dargestellt.
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In Fig. 6 ist eine Vorrichtung schematisch dargestellt, die jener
gemäß den Fig. 1 bis 5 ähnlich ist. Der Hauptunterschied besteht in dem Keil, der
verwendet wird, um eine Seite der Druclczone lPj' zu bilden. -Der Keil 39 weist
eine Vielzahl von Fingern 40~auSß die in die Nuten 15' zwischen den Graten 16' der
Walze llt passen. Da diese Finger 40 die Nuten 15t im wesentlichen ausfüllen, bewirken
sie die Bildung des Mikrofaltenmusters. Durch geringe Verstellung der Lage des Keils
mit der sich daraus ergebenden Verschiebung der Finger kann das Mikrofaltenmuster
verändert werden, weil dadurch auch die Oberfläche des Spaltbereichs etwas verändert
wird, in welchem die Mikrofaltenbildung erfolgt.
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Die in den Fig. 6 und 7 dargestellte besondere Ausbildung des Keils
ist jedoch nur in Verbindung mit einer Walze geeignet, welche die in den Fig. 1
und 5 gezeigten Vertiezungen aufweist. Wie bereits erwähnt, können andere Walzen
verwendet
werden, wie z.B. die in den Fig. 9 und 10, bzw. in Fig. 11 dargestellte Walze. Mit
diesen Walzen kann die in den Fig. 6 und 7 gezeigte abgeänderte Ausführungsform
des Keils nicht verwendet werden.
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Bei der in Fig. 8 schematisch dargestellten Vorrichtung ist die Druckzone
1Ç3tt von den Oberflächen der Walzen 11, 12" und der Verzögerungswalze 9t? vollständig
eingeschlossen.
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Bei dieser besonderen Ausführungsform wird kein Keil verwendet, um
eine Seite der Druckzone 18"zu bilden. Wenn jedoch kein Keil verwendet wird, ist
das erhaltene gefaltete Produkt nicht gleichmäßig, da eine periodische Aufhäufung
mit nachfolgendem Ausstoßen aus der Druckzone 18"erfolgt.
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Die Mikrofaltung findet jedoch statt und die Vorrichtung kann verwendet
werden, wenn ein ungleichmäßiges Produkt gewünscht wird, d.h. ein Produkt mit einem
ringförmigen Muster.
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In den Fig. 12, 13 und 14 ist ein Abschnitt eines nicht gewebten Stoffes
50 dargestellt, der unter Verwendung der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 5 mit
Mikrofalten versehen wurde. In dieser Vorrichtung wurde die in Fig. 5 gezeigte Faltwalze
11 verwendet, die mit Umfangsnuten 15 und Graten 16 versehen ist. Der gefaltete
Stoff 50 enthält eine Vielzahl von kleinen diskontinuierlichen Falten, die sich
quer zur Breite des Stoffes erstrecken. Diese Falten bestehen aus einer Reihe von
sehr kleinen Falten 52, die durch etwas größere Falten 51 voneinander getrennt sind,
welche abwechselnd auf einer Seite erhöht und auf der anderen Seite vertieft sind,
um dem Stoff ein kordaamtähnliches Aussehen zu geben. Das Muster wiederholt sich
über die ganze Lange des Stoffes, so daß Reihen von kleinen Palten 52 und Reihen
von großen Falten 51 getrennt voneinander angeordnet sind und sich in der Langsrichtung
des Stoffes erstrecken.
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Die sehr kleinen Falten 52 sind besser in Fig. 14 veranschaulicht,
die ein Querschnitt nach der Linie 14-14 der Fig. 12 ist und n welcher dieselben
wesentlich vergrößere dargestellt sind, Die etwas größeren Falten 51, die im wesentlichen
die gleiche Form wie die sehr kleinen Falten 51, aber eine etwas größere Amplitude
aufweisen, sind besser in Fig. 13 veranschaulicht, die ein Querschnitt nach der
Linie 13-13 der Fig. 12 ist und in welcher dieselben ebenfalls wesentlich vergrößert
dargestellt sind. Dieses Muster von abwechselnden Falten verschiedener Größe, die
sich quer zum Stoff erstrecken, verleiht demselben nicht nur ein ästhetisches Aussehen,
sondern verbessert auch wesentlich die Drapierung in der Querrichtung, ohne die
dem Stoff durch die Bildung der Falten erteilte Dehnbarkeit zu beeinträchtigen.
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In Fig. 15 ist ein Abschnitt eines nicht gewebten Stoffes 60 dargentellt,
der dem zur Herstellung des Stoffes gemäß Fig. 12 verwendeten khnlich ist und der
mittels der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 5 gefaltet wird, in welcher die Profilwalze
gemaß Fig. 11 verwendet wird. Der sich ergebende gefaltete Stoff 60 enthält wieder
eine Vielzahl von kleinen diskmntinuierlichen Falten, die sich über die Breite des
Stoffes erstrecken. Diese Falten bestehen aus einer Reihe von sehr kleinen Falten
62, die durch etwas größere Falten 61 voneinander getrennt sind, welche im wesentlichen
die gleiche Form und Amplitude wie die Falten des Stoffes gemäß den Fig. 12 bis
14 aufweisen. Während jedoch bei dem Stoff gemaß Fig. 12 die Mikrofalten in Reihen
angeordnet sind, die zurAchse der Primärreihen parallel sind, sind im vorliegenden
Fall die Mikrofalten in Reihen angeordnet, die sich zwar ebenfalls in der Längsrichtung
des Stoffes erstrecken, die aber gegen die Bchse der Primärreihen geneigt sind und
dieselbe kreuzen.
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Ein nicht gewebter Stoff 70, der unter Verwendung der in den Fig.
9 und 10 dargestellten Faltwalze gefaltet wurde, welche auf ihrer Oberfläche eine
Vielzahl von seichten kreisförmigen Vertiefungen 43 aufweist, ist in den Fig. 16
bis 18 veranschaulicht, Die kleinen diskontinuierlichen Falten, die sich quer zur
Breite des gefalteten Stoffes 70 erstrecken, bestehen aus einer Reihe von taschenartigen
Falten rfl, die von kleineren Falten j-2 umgeben sind, welche zwischen die größeren
taschenartigen Falten 1 eingeschaltet sind. Die taschenartigen Falten r, 1 und die
kleineren Falten 72 wechseln quer zur Breite des Stoffes und in der Lngsrichtung
desselben miteinander ab. Die kleineren Falten 72 sind in der Längsrichtung des
Stoffes häufiger vorhanden als die größeren taschenartigen Falten 71. Das Muster
der abwechselnden kleineren Falten 72 und der größeren taschenartigen Falten 71
wiederholt sich in der Querrichtung und in der Längsrichtung des Stoffes.
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Das Muster auf der Rückseite des in Fig. 16 dargestellten Abscimitts
des Stoffes ist in Fig. 17 gezeigt. Dort sind die taschenartigen Falten nicht so
ausgeprägt, werden aber von einem Muster von rippenartigen Falten l, 3 überlagert,
die sich in der Querrichtung des Stoffes erstrecken. Dies ist wahrscheinlich darauf
zurückzuführen, daß in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 nur die Walze 11 mit Vertiefungen
versehen ist.
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Anstelle der in den Fig. 5, 9 und 11 dargestellten Muster walzen können
andere Musterwalzen verwendet werden, durch welche andere und verschiedene für das
Auge gefällige Faltenmuster erhalten werden können. Das Aussehen des gefalteten
Produktes wird auch von der Art des zu faltenden Stoffes und seiner Dicke abhängen.
In jedem Fall wird jedoch ein Muster erhalten, in welchem die quer zum Stoff verlaufenden
Falten sich in ihrer Größe verändern, wobei größere
Falten durch
kleinere Falten voneinander getrennt sind, um ein besser zu drapierendes Produkt
zu erzielen.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen beispielsweisen
Ausführungsformen beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren können, ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen.