DE2434242A1

DE2434242A1 - Nadelgefilzter werkstoff und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2434242A1
Application number: DE2434242A
Authority: DE
Inventors: John Clarke Wilde
Original assignee: Bury & Masco Ind
Current assignee: Bury & Masco Ind
Priority date: 1974-07-15
Filing date: 1974-07-16
Publication date: 1976-01-29
Also published as: US3909893A

Description

Nadelgefilzter Werkstoff und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen verbesserten nadelgefilzten Werkstoff und insbesondere einen in Röhrenform hergestellten nadelgefilzten Werkstoff sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Röhrenförmige nadelgefilzte Werkstoffe sind bekannt, wobei ein Herstellungsverfahren im Prinzip darin besteht, daß eine Faserbahn kontinuierlich zugeführt und über im Abstand voneinander angeordnete-parallele Walzen mit wenigstens einer Nadelleiste, welche sich bezüglich der Bahn hin- und herbewegt, geleitet wird. Die genadelte Bahn wird fortschreitend in eine Richtung parallel zur Walzenachse bewegt, so daß eine langgestreckte Röhre entsteht, deren Dicke mit der Bahnzuführung aufgebaut wird. Dieses Herstellungsverfahren ist in der US-PS 3 508 307, die auf die detitsche Patentanmeldung 16 60 765.1 zurückgeht, beschrieben und dargestellt. Eine andere Verfahrensweise zur Herstellung von rohrförmigem, nadelgefilztem Material ist in der US-Patentschrift 3 758 926 und ein weiteres in der US-Patentschrift 3 540 096 aufgezeigt.
Maschinen, wie die oben kurz beschriebene oder wie diejenigen, die in den Us-Patentschriften 3 758 926 und 3 540 096 beschrieben sind, stellen einen Filz her, der viele nützliche Eigenschaften aufweist, es gibt jedoch Anforderungen an Filze, die von den nach den oben beschriebenen Verfahren normal hergestellten FilzPnicht ausreichend erfüllen können, und zwar deshalb, weil ein solcher Filz weder die Abnutzungseigenschaften noch die Formstabilität aufweist, die erforderlich sind.
Ein Anwendungsgebiet für rohrförmige Filze hoher Qualität ist in der Lederindustrie für einen Ärmel einer Abwelkmaschine.
Ein solcher Xrmel ist typischerweise 15 cm im Durchmesser, 15 mm dick und 180 cm lang. Gegenwärtig sind die meisten der im Gebrauch befindlichen Abwelkärmel aug einem gewebten Material hergestellt. Ein solcher Ärmel erfüllt zwar den Zweck, für den er konzipiert ist, bei unsachgemäßer Anwendung kann es jedoch sein, daß sich das Muster des Gewebes auf das behandelte Leder abdrückt. Es liegt auf der Hand, daß der Ärmel den Abwelkvorgang nur dann nicht nachteilig beeinflußt, wenn er von konstanter Dichte sowie Festigkeit ist und eine glatte Oberfläche aufweist.
Ferner besteht in der Lederindustrie eine Nachfrage für Ärmel für Naßstreckmaschinen, wobei diese Ärmel Drucke aushalten müssen, die in manchen Fällen von der Größenordnung von 30 Tonnen über die gesamte Breite einer ungefähr 180 cm langen Walze einer Naßstreckmaschine sind.
In einigen Fällen kann man es sich als vorteilhaft vorstellen, ein röhrenförmiges Filzmaterial herzustellen, welches nach der Herstellung zu einem flachen Kissen geschnitten werden kann, und natürlich kann ein solches Kissen in vielen Industriezweigen und Gegebenheiten verwendet werden, vorausgesetzt, daß der ursprünglich hergestellte röhrenförmige Filz die erforderliche Festigkeit und andere erforderliche physikalische Eigenschaften aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Filzwerkstoff in rohrförmiger Form herzustellen, bei welchem die innere Festigkeit des Filzes größer als die bisher erreichte ist und bei welchem gleichzeitig sichergestellt ist, daß Eigenschaften des Filzes, wie Oberflächenglätte, Dichte und ähnliche im wesentlichen unbeeinflußt bleiben.
Die Erfindung hat Bedeutung für die Verwendung mit Fasermaterial, welches durch seine Natur bedingt, nicht so leicht verfilzt wie Wollfaser und welches deshalb nach dem Nadelfilzen nicht so fest ist wie Wellfilz. Typische Fasermaterialien sind Polyester, PolYamid und Propylen.
Die Erfindung schafft demgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten rohrförmigen nadelgefilzten Werkstoffes, welches folgende Schritte umfaßt: a) Bildung einer kontinuierlichen Bahn von Masern; b) Zuführen der Bahn in Form einer Spirale, um so eine Röhre zu schaffen, wobei aneinanderangrenzende Wicklungen der Spirale einander überlappen; c) Spiralförmiges Einwickeln der Röhre beim Zuführen der Bahn mit Verstärkungsfasernt d) Nadelverfilzen der Röhre und der Fasern und e) Fortschreitendes Vorwärtsbewegen der nadelgefilzten Röhre in Richtung der Achse der Röhre.
Auf diese Weise entsteht eine nadelgefilzte Röhre mit spiralfdrmig gewickelten Verstärkungsfäden, die innerhalb der Wanddicke der Röhre angeordnet sind.
Im Folgenden wird die Erfindung im einzelnen anhand eines Ausführungsbeispiels und in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist Fig. 1 ein Schnitt gemäß Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht in etwas kleinerem Maßstab auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in~Richtunq des Pfeils E und Fig. 3 eine Endseitenansicht auf der Linie II-II der Fig. 2.
Auf der Zeichnung ist gezeigt, wie ein trockenes gekrempeltes Vlies 10 aus Kunstfasern eingespeist (Pfeil A) und spiralförmig mit Uberlappung auf einen am Umfang gerippten Rohr kern 11 gewickelt wird, welcher auf einer eInseitig gelagerten Welle 12 sitzt und gemäß Pfeil B rotiert.
Dabei baut sich das Vlies zu einem Ärmel 13 auf.
Parallele Bewehruqsfäden 14, welche aus Polyamidfaser oder gesponnenen natErlichen Fäden bestehen können, werden von Spulen 15 angenommen und zusammen mit dem Vlies 10 auf den Rohrkern 11 gewickelt. Die Fäden bauen sich dabei zu einer Lage 16 von Verstärkungsfäden auf, welche näher zur Innenseite der fertigen Röhre als zu deren Außenseite liegt.
In ähnlicher Weise werden Fäden 14' von Spulen 15' abgenommen und bilden eine weitere Lage 16' von Verstärkungsfäden. Diese Lage kann in der Mitte der Wanddicke der fertigen Röhre liegen.
Oberhalb des Rohrkerns 11 sitzt eine hin- und hergehende, (Pfeil D) Nadelletste 17, mit der die Bahn und die Bewehrungsfäden verfilzt werden. Der Ärmel wird vom freien Ende des Rohrkerns 11 in Richtung des Pfeils C abgezogen.
Ein typischer Abstand der Fäden 14 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 und 50 mm.
Die Dichte der Nadelung kann variieren, um entweder einen leichten weichen Ärmel 13 oder einen harten dichten zu erzeugen, wobei ersterer sehr nützlich für Filterzwecke ist.
Anstelle der Fäden 14 ist es auch möglich als Verstärkung ein Band oder einen Mull zu verwenden. Das Band kann von enggewebter oder grobgewebter Struktur sein.
Die Lage des Verstärkungsmaterials in der Rohrwand hängt davon ab, im Gebiet wievielfacher Überlappung der Vliesbahn bei der spiralförmigen Wicklung das Verstärkungsmaterial zugeführt wird.
Je größer die Zahl der Uberlappungen an einer Stelle desto tiefer die Lage des Verstärkungsmaterials, wenn dieses so schmal zugeführtwird, daß es sich nicht selbst überlappt.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch zur Herstellung von Ärmeln größerer Durchmesser verwenden, indem man ein Vlies spiralförmig über zwei im Abstand voneinander angeordnete Rollen in einer Weise wickelt, wie sie in der genannten US-Patentschrit 3 508 307 bzw. der zugehörigen deutschen Patentanmeldung 16 60765.1 beschrieben ist.
Die verstärkte Formstabilität der Ärmel bzw. des rohrförmigen Stoffes nach der Erfindung macht diesen insbesondere geeignet zur Verwendung als Ärmel für eine Abwelkmaschine, da die Rohre außen die gewünschte glatte Oberfläche darbieten und die Verstärkung durch die in die Röhre eingebauten Garne bzw. Bänder die Lebensdauer der Rohre verlängert, wenn diese als Abwelkärmel verwendet werden. In dem Fall, daß die Verstärkung nahe an der Innenseite eines Abwelkärmels liegt, hat die Verstärkung keinen Einfluß auf die äußere Oberfläche des Ärmels und somit auch keine nachteiligen Wirkungen auf das zu behandelnde Leder.
Rohrförmige bewehrte Stoffe, die gemäß obiger Beschreibung hergestellt sind, lassen sich auch für andere Zwecke-verwenden, so beispielsweise als Ärmel für Naßstreckmaschinen wie sie in der Lederindustrie Verwendung finden, und ebenso für Walzenärmel zur Verwendung in anderen Industriezweigen.
Ferner läßt sich der Stoff in röhrenförmiger Form auch als Lagermaterial und in Längsrichtung aufgeschnitten und flach ausgelegt, als Preßkissen oder Lagermaterial verwenden.
Das Material kann imprägniert werden, wobei dies typischerwelse mit einem Schmiermittel, wie Graphit, geschehen kann, um als Lagermaterial zu wirken. Ebenso könnte das Material mit einem Kunstharz imprägniert werden.
In Fällen, wo der Ärmel zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Walzen aufgebaut wird, kann die Innenseite des ärmels mit einem Kunstharz besprüht werden, und zwar vorzugsweise so, daß das Harz nicht an die äußeren Bereiche des Ärmels gelangt. Dies kann eine weitere Festigung schaffen, ohne dabei die Natur der Außenseite des ärmels zu zerstören.
Nach der Erfindung hergestellte Ärmel haben nicht nur die geforderte Oberflächenglätte und -dichte, sondern weisen dank der Verstärkung durch die Garne oder das Band eine Festigkeit auf, die dazu dient, den Deformierungskräften durch Dehnung in diametraler oder in Längsrichtung zu widerstehen.
In Fällen, wo es nötig ist, den Ärmel in einer genauen Stellung auf einer Walze festzuhalten, ist es möglich, den Xrmel mit Schrumpfeigenschaften zu produzieren, indem man wärmeschrumpfbare Fasern verwendet. Auf diese Weise kann der Ärmel, nachdem er auf der Walze in Stellung gebracht worden ist, durch die Anwendung von Wärme, beispielsweise durch Besprühen mit heißem Wasser, in seiner Größe so vermindert werden, daß er fest an der Walze anliegt und diese faßt.
Ein erfindungsgemäß hergestellter Ärmel, der zu einem dichten Filz nadelverfilzt ist, und aus wärmeschrumpfbaren Fasern besteht, ergibt, ein äußerst dichtes hochfestes Kissen, wenn er zu einem flachen Kissen geschnitten und heiß flachgepreßt ist.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche: QiVerfahren zur Herstellung eines Rohres aus einem nadelgefilzten Werkstoff, wobei eine Faservlies-Bahn unter kontinuierlicher Zuführung zu einem Rohr gewickelt und nadelgefilzt wird, und wobei das Rohr in Richtung seiner Achse beim Zuführen der Faservlies-Bahn vorwärts bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein spiralförmig gewickeltes Verstärkungsmaterial während des Nadelfilzens des Rohrs so eingearbeitet wird, daß es innerhalb der Dicke des Rohrs zu liegen kommt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial beim Zuführen der Faservlies-Bahn derart eingearbeitet wird, daß es auf einer Seite der Faservlies-Bahn zu liegen kommt und sich ein nadelgefilztes Rohr mit spiralig gewickeltem Verstärkungsmaterial, welches näher an der Innenwand des Rohrs als an dessen Außenwand liegt, ergibt.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial aus einer Reihe von parallelen Fasernöder Fäden gebildet wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial durch ein oder mehrere Bänder gebildet wird0
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial durch Mull gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine weitere Lage von Verstärkungsmaterial spiralig auf das Rohr gewickelt wird, wobei sich ein nadelgefilztes Rohr ergibt, bei dem gewickeltes Verstärkungsmaterial in zwei Tiefen innerhalb der Wanddicke des Rohrs vorhanden ist.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies in Form eines unter Wärme schrumpfenden Materials zugeführt wird.
&. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zu einer Bahn aufgeschnitten und diese zum Planmachen und Schrumpfen heißgepreßt wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das nadelgefilzte Rohr imprägniert wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorstehenden AnsprUche) zur Herstellung von rohrförmigen, nadelgefilztem Werkstoff mit einem Rohrkern, auf welchen ein Faservlies spiralig aufbringbar ist, und einer Nadelleiste zum Filzen des Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Träger für von im Abstand voneinander angeordneten Spulen (15) und Führungen aufweist,. derart, daß Faden oder Fasern in das Rohr eingebaut werden können, während dieses genadelt wird.