DE2401614A1

DE2401614A1 - Vorrichtung zur aenderung der breite und der dicke eines faservlieses

Info

Publication number: DE2401614A1
Application number: DE2401614A
Authority: DE
Inventors: Bonaventura Tautvaisas
Original assignee: Kendall Co
Current assignee: Kendall Co
Priority date: 1973-01-15
Filing date: 1974-01-14
Publication date: 1974-07-18
Also published as: NL172086C; DK145991B; CH573999A5; FR2214007B1; FI56407C; JPS49108376A; NO136257C; CA993180A; BE809792A; AR198899A1; FI56407B; US3808639A; NO740051L; SE405741B; NL7400541A; NL172086B; ZA74162B; GB1389400A; IT1002657B; JPS5724426B2

Description

Patentanwälte Dip'.- Ing. V/. Scherrmann Dr.- Ing. R. Rüger

TjOO Esslingen (Neckar), FabrikstraBe 24, Postfach 348

Telefon
1_{Λ Tarn},,_r Λ ΟΊ Λ Stuttgart (0711)356539

Januar 1974 359619

p^ 53 naha - Telagrarnme Patentschutz

Esslingenneckar

fc Kendall Company/ 95 West Street, Walpole,
Massachusetts , USA

Vorrichtung zur Änderung der Breite und der Dicke
eines Faservlieses

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Änderung der Breite und der Dicke eines Faservlieses, bei der mehrere gleichzeitig in Umlauf zu setzende und an ihrem Umfang radiale Aufnahmeelemente tragende Scheiben gleichachsig und zueinander divergierend angeordnet sind. Insbesondere betrifft axe Erfindung eine Vorrichtung zur Vergrößerung der Breite eines Faservlieses, die
gleichzeitig zur Vergrößerung seines Gewichtes und
seiner Dicke führt.

Bei der Herstellung von Vliesstoffen wird ein durch
eine Karde erzeugtes Faservlies z.B. aus Wickeln
aus Rohmaterial erzeugt und fortlaufend verschiedenen Verfahrens schritten unterworfen, z.B.' einem Verkleben oder dgl.. Da jedoch bei den Verfahren, die heutzutage für die Herstellung von Vliesstoffen in Gebrauch sind, im allgemeinen Rohmaterialwicke] genormter Abmessungen verwendet werden, ist das Problem entstandei., die Breite des Faservlieses während des Verfahrens mit den aufeinanderfolgenden Schritten zu ändern, um seine Güte zu verbessern oder^:um einfach nur eine besondere Vliesbreite zu erhalten.

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Es sind. ζ. Β. Vorrichtungen zu diesem Zweck bekannt geworden, die eineα ausziehbaren Träger besitzen, mit dessen Hilfe das Faservlies gedehnt wird. Derartige Vorrichtungen werden jedoch erfahrungsgemäß schnell unbrauchbar, weil sie durch den für die Herbaiführung der Dehnung des Faservlieses erforderlichen Kraftaufwand sehr stark beansprucht sind. Zudem sind diese bekannten Vorrichtungen langsam und ermöglichen auch nicht eine einfache Kontrolle der Breite des aus ihnen austretenden Faservlieses.

Bei ^iner anderen Vorrichtung der eingangs genannten. bekannten Art sind mehrere Scheiben auf einer mit Nuten

(US-Po 2. 709 282) . versehenen ortsfest angeordneten Welle gelagert/ Die Scheiben sind hierbei zueinander divergierend angeordnet, wobei diese Anordnung durch die Nuten der Welle bestimmt ist. Auf jeder der Scheiben sind am Umfang Nadeln befestigt, die das Faservlies durchdringen und es dehnen, wenn es über die divergierenden !scheiben hinwegläuft. Die einzelnen Scheiben weisen Öffnungen auf, die miteinander fluchten und durch die eine Stange hindurchgeht, die an ihren gegenüberliegenden Enden mit zwei Getrieberädern verbunden ist, die auf der Welle frei drehbar gelagert sind. Diese bekannte Vorrichtung weist eine Anzahl von Nachteilen auf. So erzeugen z.B. die das Faservlies durchdringenden Nadeln Löcher in diesem, wodurch auch die Dicke des Faservlieses in unerwünschter Weise verringert wird. Wenn weiterhin bei einer solchen Vorrichtung die Breite des Faservlieses, die von ihr erzeugt wird, geändert werden soll, müssen ganze neue Sätze von Scheiben und Wellen hergestellt und mit Nuten versehen werden, durch die der gerade in der Vorrichtung verwendete Satz ersetzt wird, was teuer und zeitraubend ist. Zudem sind die einzelnen Scheiben im allgemeinen nicht mehr abnehmbar, wenn sie einmal in die Nuten auf der Welle eingebracht sind.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die radialen Aufnahmeelemente der Scheiben das Faservlies nicht beschädigen, eine gleichmässige Dicke des Faservlieses zustandekommt und eine Änderung der erzeugten Breite und Dicke des Faservlieses auf einfache Weise möglich ist.

Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe sind die an ihren. Umfang nachgiebige Hocker tragenden Scheiben mit ihnen eine gyroskopische Bewegung ermöglichenden S^hwinglagern auf einer fremd angetriebenen Welle befestigt und sind den Scheiben gegenüber Führur.gsglieder angeordnet, welche die Scheiben in ihrer divergierenden Lage halten. Vorteilhaft enthält das Schwinglager an der Welle gegenüberliegend befestigte Schwingbolzen, an denen ein innerer Ring verschwenkbar gelagert ist, der seinerseits um 90 gegen die Schwingbolzen versetzt zwei Schwingspitzen trägt, auf denen die Scheibe mit Öffnungen in ihrem inneren Rand gelagert ist. Durch die erstgenannte Anordnung mit den Schwingbolzen wird eine kreisbogenförraige Bewegung des inneren Ringes in horizontalen Ebenen ermöglicht, während durch die zweitgenannte Anordnung mit den Schwingspitzen der Scheibe bzw. einem äusseren Ring eine freie Bewegung in senkrechter. Ebenen ermöglicht wird.

Die die Scheiben in ihrer divergierenden Lage haltenden Führüngsglieder bestehen vorzugsweise aus Kämmen, zwischen deren Zähnen die Scheiben geführt sind.Bei diesen Kämmen, die vorteilhaft aus einem selbstschmierenden Kunststoff bestehen, weist naturgemäß jede Lücke zwisehen den Zähnen eine gegenüber den Nachbarlücken abweichende Richtung auf, wie sie der erwünschten divergierenden Lage der jeweiligen Scheibe entspricht.

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Unter Verwendung derselben Scheiben und derselben Wells kann das Maß der Dehnung an einer bestimmten Stelle und damit die Breite des Faservlieses verändert werden, indem die Scheiben nur anders ausgerichtet werden wie dies durch die Verwendung eines Führungsgliedes mit entsprechend anders orientierten Führungslücken möglich ist. Die nachgiebigen Hocker der Scheiben an der Vorrichtung gemäß der Erfindung greifen weich in das Faservlies ein und rufen daher eine Beschädigung nicht hr.rvor.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Änderung der Breite und der Dicke eines Faservlieses gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung ,

Fig. 2 die Vorrichtung in einer Teildarstellung' und in einer Draufsicht,

Fig. 3 eine Scheibe einer Vorrichtung gemäß der Erfindung unter Befestigung auf der Welle in einer Draufsicht,

Fig. 4 einen Führungskamm einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung und

Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Scheibe der Vorrieheung gemäß der Erfindung in einer Draufsicht.

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Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 wird ein Faservlies 11 zur Erzeugung eines Vliesstoffes mit Hilfe eines Bandförc.erers12 oder dgl. einem-umlaufenden Satz von Scheiben 13 zugebracht, der auf einer umlaufenden frerad angetriebenen Welle 14 mittels eines Trägers befestigt ist. Die Scheiben 13 sind von dem Bandförderer 12 weg divergierend angeordnet, so daß das Faservlies gedehnt wird. Hierbei sind die Scheiben durch Führungsglieder und 16 aus Kunststoff in ihrer Stellung gehalten.

Der Divergenzwinkel jeder Scheibe kann einzeln verändert werden, weil die Scheiben 13 auf der umlaufenden Welle 14 mit Hilfe einer Zweistufengelenkanordnung gelagert sind, die zu einer gyroskopischen oder einer kardanischen Bewegung in der Lage ist. Hierzu ist ein erster oder innerer Ring 17 mit zwei Schwingbolzen 19 an der Welle 14 befestigt, die unter einem Winkel von 18C zueinander von der Welle 14 ausgehen und die dem Ring 17 und einem äusseren Ring, der an ihm befestigt ist, gestatten, auf einem Kreisbogen hin und zurück auf einer horizontalen Ebe.ie auf der Welle zu schwingen (vgl. Pfeil A in Fig. 3). Ein zweiter oder äusserer Ring 18 sitzt auf Schwingspitzen 21, die an dem Umfang des inneren Ringes 17 unter 90° von einem Schwingbolzen 1?" angeordnet sind. Der äussere Ring 18 weist zwei Ausnehmungen an seinem inneren Rand auf, die im Winkelabstand von 180 voneinander angeordnet sind und die Schwingspitzen 21 aufnehmen. Sie ermöglichen hierdurch die freie Bewegung der Scheibe auf einem Kreisbogen in einer senkrechten- Ebene (vgl. Pfeil B in Fig. 3). Bei dem vorliecenden Ausführungsbeispiel bedeuten die Ausdrücke "Schwingspitzen" und "Schwingbolzen¹¹ Kugellageranordnungen. Jedoch kann auch irgendeine andere Konstruktion verwendet werden, welche die verhaltnismassig freie Bewegung/einer Ebene auf einem Kreisbogen um eine Achse erlaubt, wie sie in der Zeichnung angedeutet ist. Eine solche Lagerung der Scheiben bringt es mit sich, daß der Umfang der Scheiben 13 freie gyroskopische Schwingbe-

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wegungen ausführt, und zwar um einen weiten Bereich von divergierenden und konvergierenden Achsen, wenn die Scheiben eine 36O°-Drehung vollführen.

Die Scheiben 13 weisen auf ihrera umfang eine Vielzahl von nachgiebigen Höckern 22 auf, die sich radial nach außen erstrecken. Diese Hocker 22, die mit den Scheiben im Sinne des Uhrzeigers umlaufen, setzen sich weich in ein ankommendes Faservlies 11 ein und befördern es in divergierenden Richtungen weiter, was zur Folge hat, daß sich die Breite des Faservlieses vergrößert, während gleichzeitig die Dicke des Faservlieses abnimmt. Eine Entnahmewalze 23 wirkt beim Ablösen des Faservlieses 11 von den Scheiben 13 mit und legt dieses auf einem zweiten Bandförderer 24 ab, der es zu einer v/eiteren Behandlungsstelle transportiert.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung dürfte am besten aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen sein. Der Divergenzwinkel der Scheiben 13 wird durch Führungsglieder 15 und 16 bestimmt, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gestalt von Kämmen haben, zwischen welche die Scheiben 13 vorn und hinten eingreifen.

Die einzelnen Zähne 15a und 16a der Führungskämme 15 bzw.16 können unter einem Winkel von etwas verschiedener Größe gegenüber den anderen Zähnen angeordnet sein, so daß die zwischen ihnen gehaltene Scheibe unter einem anderen Divergenzwinkel angeordnet ist als die sonstigen Scheiben. Hierdurch wird dazu beigetragen, daß das Auftreten von schwachen Stellen in dem gedehnten Faservlies vermieden wird. Wenn z.B. während eines Versuchslaufes beobachtet wird, daß ein besonderer Bereich des Faservlieses in einem höheren Grade gedehnt wird als dies wünschenswert ist, kann dies verhindert werden, indem der Divergenzwinkel des einzelnen Zahnes,der die betreffenden Scheibe oder die betreffenden Scheiben führt, einfach geändert wird, was dazu führt, daß dem betreffenden Bereich eine geringere

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Dehnung oder einem benachbarten Bereich des Faservlieses eir.e größere Dehnung erteilt wird. Die Führungskämme und 16 bestehen vorteilhaft .aus einem selbstsohmierenden Kunststoff, z.B. einem Polyäthylen hohen Molekulargewichts, so daß bei der Berührung mit den umlaufenden Scheiben keine unangemessen croße Reibung zustandekommt. Die Führuncrskämme können jedoch auch aus irgendeinem anderen haltbaren Material bestehen. Naturgemäß können die Führungskämme auch derart beschaffen sein, daß ihre Zähne einzeln in besonderer Weise verstellbar sind.

Die Art der Halterung der Scheiben 13 auf der Welle 1·»» ist insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen.. Alle Scheiben sind ursprünglich auf die Welle 14 derart aufgesteckt worden, daß sie in einer rechtwinklig zu der Welle verlaufenden Ebene sitzen. Die Scheiben 13 sind dann an ihrem einen Ende verschwenkt und in dieser Stellung von dem Führungskainm 16 gehalten worden ,während dies an ihrem anderen.Ende durch den Führungskainm 15 geschehen ist. Wenn die Scheiben ΛΤ> auf diese Weise zusammengezogen werden, sind die inneren Ringe 17 alle nach der Mitte der Vorrichtung zu geneigt. Die Vorrichtung kann auf einfache Weise völlig umgeschaltet werden, indem die Winkel der Fübrungskämme geändert werden. Auf diese Weise kaiin ein Faservlies schmaler und infolgedessen dicker und schwerer gemacht werden, wenn eins solche Eigenschaft erwünscht ist.

Ein anderes Verfahren zur Veränderung der Dicke und der Gleichinässigkeit des Faservlieses besteht darin, den Abstand der nachgiebigen Hocker am Umfang der Scheiben zu verändern. Fig. 2 zeigt z.B., daß die beiden Endscheiben an den leiten wesentlich mehr Hocker 13 aufweisen als die anderen Scheiben, die auf der Welle 14 angeordnet sind.. Hierdurch soll vermieden werden, daß sich die äusseren Kanten des Faservlieses kräuseln, was vorkommt, wenn jede Scheibe 13 die gleiche Zahl von Höckern 22 aufweist. Die größere Zahl von Höckern an den äusseren Scheiben

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trägt auch dazu bei, daß das ankommende Faservlies von den Iiöckern einwandfrei ergriffen wird, wenn die Dehnoperation beginnt. Die Zahl der Hocker 22 der anderen einzelnen Scheiben kann ebenfalls verändert werden, wenn festgestellt wird, daJL dies nützlich ist. Wenn beispielsweise beobachtet wird, daß ein Teil des Faservlieses zu stark oder ^u wenig gedehnt wird, kann die Zahl der Hocker 22 vermehrt oder verringert werden, um die erwünschte Gleichmässigkeit des Faservlieses zu erreichen. Bemerkenswert ist, daß,je größer die Zahl der Hocker auf den Scheiben ist, desto größer auch der Bereich gleichförmiger Dehnung auf dem Faservlies wird.. Umso größer wird demgemäß auch das Maß der Gleichförmigkeit der Gewichtsverteilung über die gesamte Breite des gedehnten Faservlieses.

Wenn alle Scheiben 13 den gleichen Durchmesser haben, kommt, wia Fig. 2 zeigt,- in der Draufsicht durch sie eine konvexe Kurve zustande. Hierdurch können gev/isse Probleme entstehen, vann das Faservlies von den nachgiebigen Höckern 22 aufgenommen und/oder von ihnen abgenommen wird, da die Randgeschwindigkeiten an den verschiedenen Stellen verschieden sind, wegen der Verschiedenheiten der Drehradien der Scheiben. Da weiterhin das Faservlies nicht auf allen Scheiben zu demselben Zeitpunkt ankommt, vergeht eine gev/isse Zeit, bis das Faservlies von den ausseren Scheiben aufgegriffen wird. Das kann zur Folge haben, daß das Faservlies lose flattert, daß ausgezackte Rända: Zustandekommen und ein Verlust an Dehnbarkeit und eine mangelnde Gleichförmigkeit der Gewichtsverteilung für die Breite des Faservlieses zustandekoiunt. Um dies zu vermeiden, stehen zumindest zwei Wege zur Verfügung. Z.B. kann der Durchmesser der äusseren Scheiben vergrößert sein, derart, daß etwa eine gerade Linie zustandekommt, wenn die Scheiben in der Draufsicht betrachtet v/erden. Bei dieser Anordnung wird

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das Faservlies von allen Scheiben etwa zur gleichen Zeit aufgenommen oder abgegeben. Fig. 5 zeigt ein Jiusführungsbeispiel für eine Möglichkeit, den Durchmesser der Scheiben zu vergrößern, indem am Rande der Scheibe 43 Ausdehnungsfinger 41 befestigt sind, auf denen nachgiebige Höcker 42 angeordnet sind. Ls können zumindest zwei derart beschaffene Scheiben 43 verwendet werden, um einen in der Draufsicht etwa geradlinigen Verlauf der Scheibe zu erzeugen und die gleichförmige und gleichzeitige Aufnahme des Faservlieses durch die Scheiben zu ermöglichen.

Ein weiteres Verfahren zur Veränderung der Breite und der Dicke des Faservlieses unter Verwendung der beschriebenen Vorrichtung besteht darin, daß einfach der Punkt verlegt wird, an dem das Faservlies sich auf die umlaufenden Scheiben auflegt. Das kann erreicht werden, indem das Faservlies den Scheiben in einer höheren Lage zugeführt wird, als dies bisher beschrieben worden ist, so daß das Faservlies von den Scheiben abgenommen wird, bevor es auf seine größtmögliche Breite gedehnt worden ist. Jedoch beeinflusst dieses Verfahren nur die Breite und die Dicke des Faservlieses, jedoch nicht notwendigerweise seine Gleichförmigkeit.

Die Hocker 22 sollten vorteilhaft aus nachgiebigem ilaterxal bestehen, so daß die Hocker nicht durch das Faservlies hindurchbrechen'_f sondern es ziemlich sanft ergreifen und es unter Ausübung einer leichten Dehnwirkung weiterfördern. Vorzugsweise wird hierfür Neopren von Dupont(eingetragene Handelsmarke), ein synthetischer Kautschuk, verwendet. Jedoch sind auch mit Kautschuk oder kautschukähnlichen oder nicht starren Kunststoffen wenn auch nicht ganz so günstige, so doch befriedigende Ergebnisse zu erzielen.

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In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Führungskainraes dargestellt, 'bei dem der Kamm 31 unter etv/a 45° zu den Schlitzen hinter jedem der Zähne 32 gerade Ansätze 33 aufweist. Diese Gestaltung verhindert, daß lose oder äussere Stücke des Faservlieses zwischen die Scheiben fallen und möglicherweise die Vorrichtung blockieren.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Vergrößerung der Breite eines Faservlieses von etwa 102 cm auf etwa 254 cm Breite hat folgenden Aufbau: Auf einer unlaufenden Metallwr.lle von etwa 20,3 cm Durchmesser sind 43 Scheiben befestigt, von denen jede etw^ einen Durchmesser von 183 cm hat. Die Scheiben sind an der Welle mit Hilfe von Schv/inylagern üer obengenannten Art befestigt. Sie sind entlang der Welle in einem Abstand von 4,4 cm angeordnet, wobei jede Scheibe parallel zu der benachbarten und rechtwinklig zu der waagerechten Ebene der Welle verläuft.

Aus dem Urafang jeder Scheibe ragen im Abstand von 15,2cm nachgiebige Hocker aus Neopren 70 heraus, die weniger als 2,5 cm hoch sind, während an den beiden Scheiben an den äusseren Enden des Satzes Hocker vorgesehen sind, die in Abständen ion 5 cm angeordnet sind, um das Auftreten f.

von Kräuselungen an dem äusseron Rand des gedehnten Faservlieses zu vermeiden. Sodann sind Führungskämme vorgesehen, die bewirken, daß die Scheiben an dein Aufnahmeteil der Vorrichtung konvergieren, wobei sie jede Scheibe an diesem Ende in einem Abstand von 2,5 cm von der nächsten Scheibe halten. Auf diese Vieise v/ird ein Faservlies von 102 cm Breite um das 2_f5fache auf etv/a 254 cm verbreitert.

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Claims

Patentansprüche

Iy Vorrichtung zur Änderung der Breite und der Dicke eines Faservlieses, bei der mehrere gleichzeitig in Umlauf zu setzende und an ihrem Umfang radiale Aufnahrne lernen te tragende Scheiben gleichachsig und zueinander divergierend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die an ihrem Umfang nachgiebige Hocker(22)tragenden Scheiben (18) mit ihnen eine gyroskopische Bewegung ermöglichenden Schwinglagern M 9 ,21) auf einer fremd angetriebenen Welle (14) befestigt sind und dan Scheiben (18) gegenüber Führungsglieder (15,16) angeordnet sind, welche die Scheiben (18) in ihrer Lage halten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwinglager an der Welle (14) gegenüberliegend befestigte Schwingbolzen (19) enthält, an denen ein innerer Ring (17) verschwenkbar gelagert ist, der seinerseits um 90 gegen die Schwingbolzen (19) versetzt zwei Schwingspitzen (21) trägt, auf denen die Scheibe (18) mit öffnungen in ihrem inneren Rand gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsglieder aus Kämmen (15,16) bestehen, zwischen deren Zähnen^die Scheiben (18) geführt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Hocker (22) auf den Scheiben (18) aus einem elastischen Kunststoff bestehen und die Hocker (22) auf den beiden Endscheiben (18) an den Enden der WeJIe (14) eine größere Zahl von Höckern aufweisen als die sonstigen Scheiben (18).

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ORIGINAL INSPECTED
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Endscheiben {Ί8) an den Enden der Welle (14) an ihrem Umfang verlängerbare radiale Finger (41) aufweisen, auf welche die Höcker (42) aufgesetzt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die FührungskäFJae (31) gerade Ansätze (33) aufweisen die hinter den Zähnen und unter einem Winkel von 45 gegenüber der von diesen bestimmten Ebene angeordnet sind.

ORIGINAL INSPECTED A09829/U38B

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