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Die Erfindung betrifft eine Prägeeinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Aus der Praxis sind Prägeeinrichtungen mit Prägewalzen bekannt, die auf eine abgekühlte Warenbahn aus einem textilen Fasermaterial, insbesondere ein Nonwoven-Faservlies einwirken. Diese Prägewalzen sind beheizt.
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Ferner ist es aus der
DE 20 2011 004 335 U1 bekannt, ein Faservlies mittels heißen Gasen in einem Ofen zu verfestigen, wobei das Faservlies auf einem rotierenden Zylinder mit einem perforierten Mantel aufliegt und die heißen Gase beim radialen Durchströmen der Warenbahn das Fasermateril in die Perforationsöffnungen ziehen.
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Die
DE 100 16 182 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines plissierfähigen Filtermaterials aus einem Vliesstoff, wobei ein Faserflor aus verstreckten Synthesefasern durch einen Ofen und anschließend durch eine Kalibriereinrichtung mit ringförmig profilierten Kalanderwalzen geführt wird, welche die Flordicke verringern und kalibrieren.
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Die
DE 197 21 370 A1 lehrt das Thermoverformen eines strukturierten, maschenförmigen Netzwerkstoffs mittels eines Thermobondingofens und ein anschließendes Kalibrieren und Profilieren des Netzwerkstoffs mit daran angepassten Kalanderwalzen, denen eine separate Heizung zur Erwärmung des zwischenzeitlich an der Luft abgekühlten Netzwerkstoffs vorgeschaltet ist.
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Die
DE 60 2004 008 578 T2 zeigt ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines Verbundvliesstoffes ohne Thermoverfestigung, wobei die auf Umgebungstemperatur gehaltene Faserbahn mit Wasserstrahlen verfestigt wird.
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Die
US 7,594,372 B2 ,
US 2010/ 0 326 295 A1 und
US 2012/ 0 119 421 A1 richten sich ebenfalls auf das Herstellen und Prägen andersartiger Warenbahnen in Folienform.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Prägetechnik aufzuzeigen.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
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Mit der beanspruchten Prägetechnik, d.h. der Prägeeinrichtung und dem Prägeverfahren, kann eine höhere Effizienz hinsichtlich Funktion und Qualität des Prägevorgangs sowie Bau- und Energieaufwand erreicht werden. Das Prägen kann zu unterschiedlichen Zwecken durchgeführt werden, z.B. zum Verfestigen oder Perforieren der Warenbahn oder zu Dekorationszwecken. Die Warenbahn besteht bevorzugt aus einem textilen Fasermaterial, das z.B. ein Nonwoven-Faservlies sein kann.
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Die beanspruchte Prägetechnik nutzt die in der Warenbahn vorhandene Wärme und Temperatur, um eine plastische und dauerhafte Verformung der Warenbahn und des enthaltenen Fasermaterials beim Prägen zu erreichen. Hierbei ist eine Temperaturdifferenz zwischen der Warenbahn und dem Prägewerkzeug von Vorteil. Mit einer Kühleinrichtung für das Prägewerkzeug kann die Temperaturdifferenz optimiert sowie gesteuert und geregelt werden. Die Kühleinrichtung kann mehrteilig ausgebildet sein und weist in der bevorzugten Ausführungsform eine Korpuskühlung und eine Konturenkühlung der Prägekontur auf. Mit der Konturenkühlung, vorzugsweise in Form einer Blaseinrichtung, können die kleinen und stiftartigen Vorsprünge der Prägekontur besonders effizient gekühlt werden.
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Das Prägewerkzeug kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich um eine rotierende Prägewalze mit einem zylindrischen Korpus, die synchron mit der z.B. tangential vorbeibewegten Warenbahn dreht. Das Prägewerkzeug kann unterschiedliche Prägeprozesse, insbesondere ein Perforieren oder Einprägen, durchführen. Mittels einer Stelleinrichtung kann das Prägewerkzeug hierfür in verschiedene Stellungen gegenüber der Warenbahn und einem Gegenwerkzeug, insbesondere einer Gegenwalze, gebracht werden.
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Die Prägeeinrichtung kann ferner eine Reinigungstechnik für das Prägewerkzeug aufweisen. Dies kann ein bevorzugt rotierender Abnehmer sein, der Faserrückstände von der Manteloberfläche des Prägewerkzeugs entfernt. Mittels einer Absaugung können die Faserrückstände abtransportiert werden. Die Absaugung kann außerdem mit der zur Konturenkühlung eingesetzten Blaseinrichtung verbunden werden. Hierüber kann ein effizienter Luftkreislauf mit einer Pumpe und einem Abscheider für die Faserrückstände gebildet werden.
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Die Prägeeinrichtung kann eine eigenständige Baueinheit darstellen, die einer Heizeinrichtung für die Warenbahn z.B. einem Thermobonding-Ofen, zugeordnet sein kann. Dies kann im Wege der Erstausrüstung oder Nachrüstung bzw. Umrüstung erfolgen. Eine Positioniereinrichtung ist für die räumliche Zuordnung vorteilhaft. Die Prägeeinrichtung kann auch mit der Heizeinrichtung zu einer Wärmebehandlungseinrichtung kombiniert werden.
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Die Prägeeinrichtung kann zur effizienten Ausnutzung der in der Warenbahn vorhandenen Wärmeenergie sehr nahe an der Heizeinrichtung angeordnet, insbesondere an dieser angebaut werden. Die enge Zuordnung von Heizeinrichtung und Prägeeinrichtung spart außer Energie auch Platz und Bauaufwand. Alternativ ist ein größerer Abstand zwischen Heizeinrichtung und Prägeeinrichtung möglich, wobei ein zusätzliches Heizmittel zwischengeschaltet sein kann. Eine Erfassungseinrichtung für Prozessparameter, insbesondere Temperatur(en), erlaubt eine optimale Steuerung des Prägeprozesses. An die Prägeeinrichtung kann sich eine Kühlstrecke beliebiger Art anschließen.
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Mit dem Prägeprozess kann die eingangs erwähnte Verfestigung der Warenbahn erreicht werden. Dies bringt auch Vorteile mit der Führung und dem Transport der Warenbahn mit sich. Die Warenbahn kann durch den unmittelbar an den Heizprozess anschließenden Prägeprozess schnell und wirksam mechanisch stabilisiert werden und lässt sich anschließend leichter und sicherer führen und transportieren. Unerwünschte Verformungen der Warenbahn auf Transportstrecken hinter der Heizeinrichtung können vermieden werden.
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Ein besonderer Vorteil der beanspruchten Prägetechnik liegt in der Möglichkeit zur Leistungssteigerung und zur Erhöhung der Geschwindigkeit der laufenden Warenbahn. Durch die bereits in der Warenbahn enthaltene Wärmeenergie genügt für den Prägeprozess eine räumlich und zeitlich kurze Beaufschlagung der Warenbahn mit dem Prägewerkzeug. Die eingebrachten Verformungen in der Warenbahn werden durch ein termisches Anhaften oder ein Verschmelzen der Fasern schnell fixiert. Hierfür ist die eingangs genannte Temperaturdifferenz zwischen Warenbahn und Prägewerkzeug besonders günstig. Die Fasern in der Warenbahn können dadurch ohne Anhaftgefahr von der Prägekontur mitgenommen bzw. verformt und erst am Ende des Prägevorgangs fixiert werden. Die vorbekannten Prägeeinrichtungen mit beheizten Prägewalzen haben demgegenüber eine wesentlich reduzierte Leisungsfähigkeit und Effizienz. Der Wärmeeintrag aus der Prägewalze in die Warenbahn braucht eine gewisse Zeit, was die mögliche Warenbahngeschwindigkeit deutlich reduziert.
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In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
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1: eine schematische Darstellung einer Faserbehandlungsanlage mit einer Prägeeinrichtung und einer Wärmebehandlungseinrichtung,
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2: eine Variante der Faserbehandlungsanlage von 1,
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3: eine abgebrochene Darstellung einer Prägeeinrichtung an einer Heizeinrichtung und
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4: eine ausschnittsweise und vergrößerte Darstellung der Prägeeinrichtung von 3.
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Die Erfindung betrifft eine Prägeeinrichtung (4) und ein Prägeverfahren für eine Warenbahn (2). Die Erfindung betrifft ferner eine Wärmebehandlungseinrichtung (1), die von einer Prägeeinrichtung (4) und einer Heizeinrichtung (3) gebildet wird sowie ein Wärmebehandlungsverfahren. Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Faserbehandlungsanlage (25) mit einer solchen Prägeeinrichtung (4) sowie ggf. auch einer Wärmebehandlungseinrichtung (1). Zur Erfindung gehört außerdem ein in der Faserbehandlungsanlage (25) durchgeführtes Behandlungsverfahren für Fasern.
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Die Warenbahn (2) besteht in den gezeigten Ausführungsbeispielen aus einem textilen Fasermaterial. Vorzugsweise handelt es sich um ein Nonwoven-Faservlies. Das Fasermaterial besteht vorzugsweise aus Kunstfasern, insbesondere sogenannten BiCo-Fasern oder zwei-Komponenten-Fasern. Alternativ sind auch Naturfasern oder Fasergemische möglich.
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1 und 2 zeigen Varianten einer Faserbehandlungsanlage (25) zur Herstellung und Verarbeitung einer solchen Warenbahn (2). In einem eingangsseitigen Florerzeuger (26), z.B. einer Karde oder Krempel oder einer Airlay-Maschine, wird ein einlagiger oder mehrlagiger Faserflor hergestellt, der die Warenbahn (2) im Frühstadium bildet. Der Faserflor wird anschließend einem Vliesleger (27) zugeführt und dort zu einem mehrlagigen Faservlies abgelegt. Dieses kann anschließend in einer Heizeinrichtung (3) termisch verfestigt werden. Dieser Prozess wird auch als Thermobonding bezeichnet. Die erhitzten Fasern in der Warenbahn (2) schmelzen zumindest partiell und haften aneinander oder verbinden sich miteinander.
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Anschließend durchläuft die in Transportrichtung (21) bewegte heiße Warenbahn (2) eine Prägeeinrichtung (4), in der die Warenbahn (2) einem mechanischen Prägeprozess unterworfen wird. Hierbei können Einprägungen in die Warenbahn (2) eingebracht werden. Die Warenbahn (2) kann auch perforiert werden. An die Prägeeinrichtung (4) kann sich eine Kühlstrecke (24) für die Warenbahn (2) anschließen. Ferner ist eine beliebige Weiterverarbeitung, insbesondere auch ein Zuschneiden, Aufwickeln, Bevorraten oder dergleichen möglich.
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In der Variante von 1 ist die Prägeinrichtung (4) in unmittelbarer Nähe der Heizeinrichtung (3) angeordnet. Sie kann dabei direkt hinter der Heizeinrichtung (3) angeordnet oder an die Heizeinrichtung (3) angebaut sein. Bei der Variante von 2 ist eine größerer Abstand zwischen der Heizeinrichtung (3) und der Prägeinrichtung (4) vorhanden. Falls dies zu einer übermäßigen Abkühlung der Warenbahn (2) führen sollte, kann ein zusätzliches Heizmittel (30) im Zwischenraum angeordnet und der Prägeeinrichtung (4) vorgeschaltet sein. Alternativ oder zusätzlich können eine oder mehrere andere Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der für den Prägeprozess vorteilhaften Warenbahntemperatur getroffen werden.
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In 1 ist außerdem schematisch eine Positioniereinrichtung (28) für die Prägeeinrichtung (4) dargestellt. Damit lässt sich die Prägeeinrichtung (4) in einer oder mehreren Raumachsen, insbesondere in der Höhe und/oder im horizontalen Abstand verstellen und an die Heizeinrichtung (3) und ggf. die Lage der Warenbahn (2) anpassen. Die Positioniereinrichtung (28) kann auch bei den anderen Ausführungsbeispielen vorhanden sein.
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Die Heizeinrichtung (3) und die Prägeinrichtung (4) können miteinander eine Wärmebehandlungseinrichtung (1) bilden. Die Prägeeinrichtung (4) kann dabei einen integralen Bestandteil der Wärmebehandlungseinrichtung (1) darstellen. Sie kann alternativ eine separate Baueinheit bilden.
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3 und 4 zeigen die Wärmebehandlungseinrichtung (1). Die Heizeinrichtung (3) ist z.B. als Ofen mit einem umgebenden Gehäuse (22) ausgebildet und heizt die Warenbahn (2) auf. Die kann z.B. mit einem Heißgas erfolgen. Die Warenbahn (2) wird in Transportrichtung (21) mittels einer Fördereinrichtung (18) transportiert und verlässt die Heizeinrichtung (3) und das Gehäuse (22) durch einen Auslauf (23). Das zusätzliche Heizmittel (30) kann ebenfalls als Ofen oder alternativ als Strahlungsheizung oder in anderer Weise ausgebildet sein.
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Die Fördereinrichtung (18) kann mehrteilig ausgebildet sein. Sie weist z.B. im Ofenbereich ein umlaufend bewegtes und angetriebenes endloses Transportband (20) auf, auf dem die Warenbahn (2) aufliegt. Im Bereich der Prägeeinrichtung (4) weist die Fördereinrichtung (18) eine Bahnführung (19) mit mehreren und zumindest teilweise angetriebenen Umlenk- und Treibrollen für die Warenbahn (2) auf.
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Die Prägeeinrichtung (4) weist ein Prägewerkzeug (5) zur Durchführung des Prägeprozesses an der laufenden Warenbahn (2) auf. Bei dem Prägeprozess werden mechanische Verformungen in die Warenbahn (2) eingebracht. Dies sind lokale und diskrete Verformungen. Sie können als Einprägungen an der beaufschlagten Seite, insbesondere Oberseite, der Warenbahn (2) oder als Perforationen der Warenbahn (2) ausgebildet sein. Hierbei werden lokal durchgehende Löcher im Gegensatz zu den als begrenzte Vertiefungen ausgebildeten Einprägungen eingebracht.
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Die Prägeeinrichtung (4) ist für eine heiße Warenbahn (2) vorgesehen und ausgebildet. Das Prägewerkzeug (5) hat dabei eine niedrigere Temperatur als die heiße Warenbahn (2). Die Prägeeinrichtung (4) und das Prägewerkzeug (5) sind an die Warenbahn (2) und das Bahnmaterial, vorzugsweise Fasermaterial, adaptiert.
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Das Prägewerkzeug (5) weist einen Korpus (6) mit einer außenseitigen profilierten Prägekontur (7) auf. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Prägewerkzeug (5) als rotierende Prägewalze mit einem zylindrischen Korpus (6) ausgebildet. Die Prägekontur (7) weist mehrere Vorsprünge auf, die am Korpusmantel verteilt angeordnet sind. Die Vorsprünge sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen klein und stiftartig ausgebildet, wobei sie ein spitzes oder verrundetes freies Ende haben können. In einer anderen Ausführungsform können die Vorsprünge als Leisten ausgebildet sein, die eine gerade oder gebogene Form haben. Die Vorsprünge stehen quer, insbesondere radial, vom Korpusmantel ab. Ferner können Vertiefungen am Korpusmantel vorhanden sein.
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Das Prägewerkzeug (5) ist beweglich angeordnet und kann eine oder mehrere Bewegungsachsen aufweisen. In der gezeigten Ausführungsform ist der Korpus (6) drehbeweglich gelagert und wird von einem Antrieb (8) rotierend angetrieben. Die Warenbahn (2) wird z.B. tangential an der Prägewalze (5) vorbeigeführt. Die Werkzeug- und Bahnbewegung können in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt, insbesondere gleich gerichtet und ggf. auch in ihrer Geschwindigkeit an der Eingriffstelle synchronisiert werden. Hierbei kann eine Steuerung und ggf. auch eine Regelung über entsprechende Geschwindigkeitserfassungen stattfinden.
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Die Warenbahn (2) tritt aus dem Auslauf (23) mit vorzugsweise gerader Erstreckung und z.B. in horizontaler Richtung aus. Sie kann nach dem Auslauf (23) vom Transportband (20) abgelöst werden und gelangt dann auf ein in Transportrichtung (21) distanziert angeordnetes Gegenwerkzeug (9). Dieses ist z.B. als gleichsinnig mit der Warenbahn (2) rotierende Gegenwalze ausgebildet. Das Gegenwerkzeug (9) befindet sich in der Nähe des Prägewerkzeugs (5) auf der anderen, gegenüber liegenden Seite der Warenbahn (2) und ist z.B. unterhalb von dieser angeordnet. Die Zuordnung kann alternativ auch umgedreht sein.
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Das oberhalb der Warenbahn (2) befindliche Prägewerkzeug (5) kann mittels einer Stelleinrichtung (10) an die Warenbahn (2) und gegenüber der Gegenwalze (9) zugestellt werden. Mit der Stelleinrichtung (10) ist auch eine Verstellung des Prägewerkzeugs (5) zwischen verschiedenen Funktionsstellungen, insbesondere einer Prägestellung (11) und einer Perforierstellung (12) möglich. Hierbei kann das Prägewerkzeug (5) z.B. entlang der Warenbahn (2) verschwenkt werden.
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Die Stelleinrichtung (10) ist im Einzelnen nicht dargestellt. Sie kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein, z.B. als Schwenkantrieb für das Prägewerkzeug (5). In der Prägestellung (11) ist das Prägewerkzeug (5) entgegen der Transportrichtung (21) mit etwas Abstand vor dem Gegenwerkzeug (9) angeordnet. Die Warenbahn (2) ist in der Prägestellung (11) z.B. nicht unterstützt. Alternativ kann in einer Prägestellung ein Gegenwerkzeug in entsprechender Ausbildung vorhanden sein.
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In der Perforierstellung (12) ist das Prägewerkzeug (5) quer zur Warenbahn (2) gegenüber liegend zum Gegenwerkzeug (9) angeordnet, wodurch die Warenbahn (2) zwischen den Werkzeugen (5, 9) eingeklemmt und mit der Prägekontur (7) durchstoßen wird. Das Gegenwerkzeug (9) hat hierfür eine geeignete, z.B. nachgiebige, Mantelausbildung. Es kann z.B. einen Gummimantel haben. Für in der Tiefe begrenzte Einprägungen kann das Gegenwerkzeug in geeigneter und ggf. anderer Weise ausgebildet sein. Die Warenbahn (2) wird vom (9) lokal unterstützt.
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Die eingangs genannte Kühleinrichtung (13) kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist sie mehrteilig. Sie kann alternativ einteilig sein.
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Die Kühleinrichtung (13) weist z.B. eine Korpuskühlung (14) auf. Diese kann z.B. eine fluidische Kühlung mit Kühlkanälen in oder am Mantel des Korpus (6) sein. Hierfür kann ein entsprechendes Kühlaggregat im oder am Prägewerkzeug (5) angeordnet sein.
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Die Kühleinrichtung (13) kann ferner eine Konturenkühlung (15) aufweisen, mit der die Prägekontur (7) zusätzlich und bevorzugt von außen gekühlt wird. Dies ist insbesondere bei den kleinen und z.B. stiftartigen Vorsprüngen von Vorteil, die je nach Ausbildung sich stark im Eingriff mit der Warenbahn (2) aufheizen. Die Konturenkühlung (15) kann z.B. als Blaseinrichtung ausgebildet sein, mit der Kühlluft in geeigneter Weise, z.B. tangential, gegen die Prägekontur (7) geblasen wird.
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Die Prägeeinrichtung (4) kann eine Reinigungsvorrichtung haben. Sie weist z.B. einen dem Prägewerkzeug (5) zugeordneten Abnehmer (17) für Materialrückstände, z.B. Faserrückstände, auf. Der Abnehmer (17) kann z.B. als rotierend angetriebene Walze ausgebildet sein, die gegen den Korpusmantel (6) angestellt ist und die z.B. gegensinnig zum Prägewerkzeug (5) rotiert. Die Abnehmerwalze (17) kann eine zur Materialaufnahme, insbesondere Faseraufnahme, geeignete Ausbildung haben, wobei sie z.B. auf dem Mantel einen Haft- oder Bürstenbesatz trägt.
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Der Abnehmer (17) kann ebenfalls von der Stelleinrichtung (10) beaufschlagt werden und zusammen mit dem Prägewerkzeug (5) zwischen der Prägestellung (11) und der Perforierstellung (12) hin und her bewegt werden. In 4 sind das Prägewerkzeug (5) und der Abnehmer (17) in der Prägestellung (11) mit durchgezogenen Strichen und in der Perforierstellung (12) gestrichelt dargestellt.
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Die Prägeeinrichtung (4) weist ferner eine Absaugung (16) für Materialrückstände, z.B. Faserrückstände auf, die dem Prägewerkzeug (5) und/oder dem Abnehmer (17) zugeordnet ist. In den gezeigten Ausführungsformen befindet sich die Absaugung (16) an der vom Prägewerkzeug (5) abgewandten Seite des Abnehmers (17). Sie ist z.B. zwischen dessen Abnehmerpositionen in der Präge- und Perforierstellung (11, 12) angeordnet.
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Die Absaugung (16) kann mit der Blaseinrichtung (15) über eine Leitung verbunden sein. Hierüber kann die Luft in einer Kreislaufbewegung geführt werden. In der Leitung können eine Pumpe und ein Abscheider für das (Faser-)Material angeordnet sein.
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Wie 4 verdeutlicht, ist die als horizontaler Strich symbolisierte Auslassdüse der Blaseinrichtung (15) etwa in Höhe des Eingriffsbereichs von Prägewerkzeug (5) und Abnehmer (17) angeordnet und bläst gegen die Drehrichtung der Prägewalze (5). Der Blasstrom kühlt einerseits die Prägekontur (7) und unterstützt andererseits das Ablösen der Faserrückstände. Der Blasstrom kann im wesentlichen horizontal und dabei tangential gegen den Korpus (6) gerichtet sein.
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Wie 3 und 4 verdeutlichen, ist die Prägeeinrichtung (4) in Transportrichtung (21) der bewegten Warenbahn (2) hinter der Heizeinrichtung (3) angeordnet. Sie befindet sich dabei nahe am Auslauf (23). In den gezeigten und bevorzugten Ausführungsbeispielen ist die Prägeeinrichtung (4) direkt hinter der Heizeinrichtung (3) angeordnet. Vorzugsweise ist dabei die Prägeeinrichtung (4) an die Heizeinrichtung (3) und deren Gehäuse (22) angebaut. Die aus dem Auslauf (23) austretende Warenbahn (2) läuft dadurch unmittelbar in die Prägeeinrichtung (4) ein. Die Warenbahn (2) kühlt auf diesem kurzen Weg nicht oder nur unwesentlich ab.
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Die Prägeeinrichtung (4) bildet eine Verfestigungseinrichtung für die Warenbahn (2). Die Warenbahn (2) wird in der eingangs erwähnten Weise durch die mechanischen Einprägungen und/oder Perforationen mechanisch stabilisiert und verfestigt. In Transportrichtung (21) hinter dem Prägewerkzeug (5) ist die mechanische Festigkeit, insbesondere auch die Zugfestigkeit in Laufrichtung, so groß, dass die Warenbahn (2) über Umlenk- und Treibrollen der Bahnführung (19) geführt und mit Klemmschluss oder ggf. auch bei entsprechender Walzenausbildung mit Formschluss angetrieben werden kann.
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Die Prägeeinrichtung (4) und/oder die Wärmebehandlungseinrichtung (1) kann eine in 3 angedeutete Erfassungseinrichtung (28) für einen oder mehrere Prozessparameter aufweisen. Dies kann z.B. die Temperatur der Warenbahn (2) und/oder des Prägewerkzeugs (5) sein. Ferner kann die Bahn- und/oder Werkzeuggeschwindigkeit, die Bahnstruktur etc. detektiert werden. Die Erfassungseinrichtung (28) kann für die Parametererfassung einen oder mehrere geeignete Sensoren oder dgl. Erfassungsmittel aufweisen, z.B. einen Temperaturfühler, eine Wärmebildkamera oder dgl.. Ferner ist eine nicht dargestellte Steuerung vorhanden, an welche die Erfassungseinrichtung (28) und die anderen angetriebenen Komponenten der Prägeeinrichtung (4) angeschlossen sind. Eine Anschlussmöglichkeit kann auch für die weiteren Komponenten der Wärmebehandlungseinrichtung (1) bzw. der gesamten Anlage bestehen. Die Steuerung steuert und regelt den Prägeprozess und ggf. weitere Prozesse bzw. Vorrichtungen.
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Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der Ausführungsbeispiele und ihrer Abwandlungen beliebig miteinander kombiniert, insbesondere auch vertauscht werden.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Prägeeinrichtung (4) ein einzelnes Prägewerkzeug (5) auf. Alternativ kann eine Mehrfachanordnung von Prägewerkzeugen (5) vorhanden sein. Das Prägewerkzeug (5) ist umlaufend bewegt und angetrieben. Dies kann in Abwandlung der gezeigten Ausführungsform auch durch ein Prägebahn erreicht werden, dass in einer endlosen Schleife über mehrere Stützrollen geführt ist und bei dem das Band mit außenseitigen Vorsprüngen den Korpus (6) und die Prägekontur (7) bildet. Ferner kann in einer Variante die Warenbahn (2) das Prägewerkzeug (5) zumindest partiell am Umfang umschlingen.
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In einer weiteren Variante kann die Kühleinrichtung (13) nur die Korpuskühlung (14) oder die Konturenkühlung (15) aufweisen. Ferner kann die Stelleinrichtung (10) reduziert werden oder entfallen.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Prägeeinrichtung (4) multifunktional und kann die Prägestellung (11) und die Perforierstellung (12) sowie ggf. weitere Funktionsstellungen für den Eingriff mit der Warenbahn (2) einnehmen. In Abwandlung hierzu ist es möglich, die Stellungszahl zu reduzieren und eine unifunktionale Prägeeinrichtung (4) vorzusehen, deren Prägewerkzeug (5) nur eine Stellung, z.B. die Prägestellung (11) oder die Perforierstellung (12), einnehmen kann.
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In einer weiteren Abwandlung kann eine abwechselnde oder kombinierte Präge- und Perforierfunktion auch auf anderem Wege, z.B. durch eine Mehrfachanordnung von Prägewerkzeugen (5) erreicht werden, die in Transportrichtung (21) hintereinander angeordnet sind und die mit der Stelleinrichtung (10) bedarfsweise einzeln oder gemeinsam an die Warenbahn (2) und an ein etwaiges Gegenwerkzeug (9) zugestellt werden.
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Ferner ist es möglich, die Prägeeinrichtung (4) als eigenständige und separate Baueinheit auszubilden. Sie kann auch weiter als in den gezeigten Ausführungsbeispielen von der Heizeinrichtung (3) in Transportrichtung (21) der Warenbahn (2) distanziert werden. Die Fördereinrichtung (18) ist hierfür entsprechend angepasst.
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Bei einer eigenständigen Anordnung der Heizeinrichtung (34) kann der Abstand zur Heizeinrichtung (3) gerade so groß gewählt werden, dass kein für den Prägeprozess abträglicher Wärmeverlust in der Warenbahn (2) eintritt. Eine Wärmedämmung kann Wärmeverluste der Warenbahn (2) vermeiden oder minimieren und größere Abstände ermöglichen. Zwischen der Prägeeinrichtung (4) und der Heizeinrichtung (3) können in Abwandlung der Ausführungsbeispiele ggf. auch weitere Maschinenteile oder Komponenten angeordnet sein, welche die Warenbahn (2) einer Zusatzbehandlung unterziehen.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen durchläuft eine einzelne Warenbahn (2) die Heizeinrichtung (3) und die Prägeeinrichtung (4). In Abwandlung hierzu ist eine Mehrfachanordnung von Warenbahnen (2) möglich. Insbesondere können mehrere Warenbahnen (2) voneinander getrennt durch die Heizeinrichtung (3) transportiert und an der Prägeeinrichtung (3) für einen gemeinsamen Prägeprozess zusammengeführt werden. Ferner ist es möglich, eine Prägeeinrichtung (4) mehreren Heizeinrichtungen (3) zuzuordnen.
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Die Warenbahn (2) hat in den Ausführungsbeispielen eine zusammenhängende, mattenartige Struktur, wobei deren Breite größer als die Dicke ist. Sie kann vor Eintritt in die Prägeeinrichtung (3) eine im wesentlichen ebene und homogene Oberfläche an einer Breitseite haben. Die Warenbahn (2) kann alternativ von einzelnen parallelen Strängen gebildet werden. Die beanspruchte Prägetechnik sowie ggf. die Wärmebehandlungstechnik eignet sich in entsprechender Anpassung auch für Warenbahnen (2), die aus einem anderen Material, z.B. einem Band- oder Folien aus Metall, Kunststoff oder dgl. bestehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wärmebehandlungseinrichtung
- 2
- Warenbahn, Vlies
- 3
- Heizeinrichtung, Ofen
- 4
- Prägeeinrichtung, Verfestigungseinrichtung
- 5
- Prägewerkzeug, Prägewalze
- 6
- Korpus, Zylinder
- 7
- Prägekontur, Vorsprünge
- 8
- Antrieb
- 9
- Gegenwerkzeug, Gegenwalze
- 10
- Stelleinrichtung
- 11
- Prägestellung
- 12
- Perforierstellung
- 13
- Kühleinrichtung
- 14
- Korpuskühlung
- 15
- Konturenkühlung, Blaseinrichtung
- 16
- Absaugung
- 17
- Abnehmer, Abnehmerwalze
- 18
- Fördereinrichtung
- 19
- Bahnführung
- 20
- Transportband
- 21
- Transportrichtung
- 22
- Gehäuse
- 23
- Auslauf
- 24
- Kühlstrecke
- 25
- Faserbehandlungsanlage
- 26
- Florzeuger, Karde
- 27
- Vliesleger
- 28
- Erfassungseinrichtung
- 29
- Positioniereinrichtung
- 30
- Heizmittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011004335 U1 [0003]
- DE 10016182 A1 [0004]
- DE 19721370 A1 [0005]
- DE 10019496 A1 [0006]
- DE 19749106 A1 [0006]
- DE 602004008578 T2 [0007]
- DE 69601770 T2 [0008]
- DE 1505669 A1 [0008]
- DE 1126126 A [0008]
- US 7594372 B2 [0009]
- US 2010/0326295 A1 [0009]
- US 2012/0119421 A1 [0009]
